2009年電子行業七大新聞排行榜
年齡越大,時間過得越快。光陰似箭。轉瞬之間,2009年已經跨入了12月。借此機會,筆者想斗膽對今年做個簡單回顧。
題為“2009年電子行業七大新聞”。就是電視年終特別節目裏常見的那種。電視談的大多是政治和娛樂新聞,在這裡,筆者要發揮《日經電子》特色,介紹我們採訪、采寫的技術話題。選擇的內容完全出自個人喜好,而且比較簡單,有空的時候不妨看看。
嗯?有人說七個太少?七是為了紀念2009年動畫片“超時空要塞7”播出15週年。這也是個人的喜好。
化合物半導體、界面、遊戲
好,文歸正題。前面提到的七大新聞分別是:
(1)GaN類功率元件終於邁入實用
(2)活躍的SiC底板業
(3)綠色半導體鐳射器成功實現振盪
(4)投影機內置便攜設備投產
(5)外部界面新標準陸續出臺
(6)記憶體卡高速化
(7)新型遊戲機問世
首先來看(1)。眾所週知,GaN類半導體已經應用到了藍色發光元件和高頻元件的製造領域。例如,發光元件有白色LED使用的藍色LED元件和藍光光碟機使用的藍紫色半導體鐳射器,高頻元件則有手機基地台高頻元件。
因此,筆者一直把GaN類半導體等同於發光、傳輸元件。但時至今日,GaN類半導體又出現了新的用途:變頻器、轉換器等電力轉換器的功率元件。作為長期跟蹤報導GaN類半導體元件動態的記者,筆者對這條新聞頗感興趣。
使用GaN類功率元件可以令電力轉換器的損耗大幅低於過去的Si功率元件。而且,高頻工作和高溫工作時的電特性也有望超越現有Si功率元件,這使得GaN類功率元件備受期待。
但現實中,GaN類功率元件在電特性和成本方面距離實用化依然遙遠。進入2009年後,這一情況慢慢發生了改變。不僅電特性有所提高,降低成本也漸漸顯露眉目。通過在Si底板上製作GaN類功率元件,成本有望實現大幅削減。實際上,先行實現實用化的正是Si底板產品。例如,美國國際整流器公司(International Rectifier)預定在2009年內投產耐壓數十V的型號。富士通研究所也打算在2011年年底前後,把耐壓為600V的型號投入實用(參閱本站報導1)。
與(1)的GaN類功率元件相同,(2)的SiC底板能夠應用於電力損失有望大幅低於現有Si功率元件的SiC功率元件。隨著SiC功率元件需求的高漲,其核心材料——SiC底板的行業動態也日趨活躍。2009年的最大新聞莫過於羅姆成為了德國SiC底板廠商SiCrystal的最大股東(參閱本站報導2)。
單是SiCrystal成為僅次於美國可瑞(Cree)的第二大廠商所產生的巨大影響,就使這條新聞成為了業內熱議的話題。除此之外,在日本國內,提供功率元件用SiC底板的廠商也開始重視這項業務。例如,新日本製鐵從2009年4月起,通過子公司新日鐵材料上市了直徑2~4吋的SiC底板(參閱本站報導3)。普利司通也向功率元件用SiC底板的研發傾注了全力(參閱本站報導4)。在半導體行業內,SiC功率元件是日本企業比較活躍的領域。就憑這一點,以及日本國內未曾有過實力派SiC底板廠商的現狀,這條新聞都令人感到欣慰。當然,GaN類半導體元件也是日本廠商的強勢領域。到2010年,SiC和GaN等化合物半導體的動態估計會更加活躍。
終於實現綠色振盪
(1)中提到的GaN類半導體還有另一條重大新聞:住友電氣工業成功實現綠色半導體鐳射器脈衝振盪(參閱本站報導5)。其上榜理由是能夠直接振盪綠色鐳射的半導體鐳射器從前從未有過。雖然鐳射筆光源等振盪綠色光的鐳射器已經存在,但這些綠色鐳射器都是通過對紅外半導體鐳射器發射的光線進行波長轉換得到綠色鐳射的。並不是像藍紫色半導體鐳射器、紅色半導體鐳射器那樣直接從半導體鐳射器得到光線。雖然波長轉換式綠色鐳射器也實現了小型化和低成本化,但只要波長轉換存在,其效率和成本就會受到限制,為此,一些廠商和研究機構一直在研發能夠直接振盪綠色鐳射的半導體鐳射器。
在綠色半導體鐳射器研發,即GaN類半導體鐳射器的長波長化領域,比較著名的廠商有日亞化學工業和羅姆,研究機構有UCSB教授中村修二領導的研究小組。但率先發佈綠色半導體鐳射器脈衝振盪的,卻是異軍突起的住友電氣工業。但考慮到該公司是高品質GaN底板的最大生產商,有此成就也並不意外。GaN類發光元件的品質與底板品質關係密切。也就是說,獲得高品質底板是製造高品質GaN類發光元件的第一步。
住友電氣工業成功實現脈衝振盪的綠色半導體鐳射器是邁向實用化的最初一步。要想投產還需克服諸多難題。其中最大的障礙是底板。該綠色半導體鐳射器的GaN底板是使用GaN晶體“非極性面”的特殊類型。不同於已經投產的藍色LED和藍紫色半導體鐳射器使用的“極性面”。因此在目前,非極性底板尚未投產。不僅價格貴,而且面積小。為此,非極性GaN底板的大型化和低成本化工作正在開展。
接下來,(4)的投影機內置便攜設備與(3)略有關係。因為體積小到能夠放進便攜設備的“微型投影機(Pico Projector)”使用LED或鐳射器作為光源。使用鐳射器作為光源時的重點在於綠色鐳射器的小型化、高效化、降成本化。從2008年起,以LED為光源的外置式產品率先投產,進入2009年後,投影機內置手機和袖珍數位相機也隨之上市。比方說,南韓三星電子于2009年2月上市了投影機內置手機,尼康也于同年10月上市了同類袖珍數位相機(參閱本站報導6)。關於尼康的數位相機,筆者親自見過試製品的投影影像。其亮度約為10lm,比目前數千lm的臺式投影機暗。但就實際投射的影像來看,如果在房間昏暗,其亮度足夠用於觀賞圖片。
關於(5)外部界面,2009年標準變更和新標準紛紛出臺(參閱相關部落格)。其中包括了筆者也想親身體驗的近距離無線技術“TransferJet”。TransferJet像Suica一樣,設備只需相互接近即可完成數據交換。實際數據傳輸速度高達375Mbps,與實際數據傳輸速度為300Mbps左右的USB 2.0相當。速度足以傳輸數位相機拍攝的影像數據。索尼、東芝、KDDI都曾進行過演示,筆者也看到過幾次。單從這些演示來看,TransferJet非常便利。就在不久前,索尼剛剛發佈了有關LSI(參閱本站報導7)。支援TransferJet的產品最快估計會在2010年上市。
SD卡也向串列發展
(6)記憶體卡高速化上榜是因為筆者對其數據讀取/寫入速度稍有不滿。筆者經常使用SD卡把數位相機拍攝的數據拷貝到個人電腦。拷貝時間大致為幾分鐘,數字看似很短。但在拷貝過程中,筆者卻感覺非常漫長。隨著SD卡高速化的實現,名為“CLASS 10”、最低寫入速度高達10MBps的型號已經投產。
CLASS 10遵循2009年制定的新標準“SD Specification Version 3.00”採用的高速標準。該標準把SD匯流排的最大數據傳輸速度從25MBps提高到了104MBps。但這是SD匯流排速度,SD卡的實際數據讀取/寫入速度會低於SD匯流排速度。
到未來,正在制定的新一代標準“SD Specification Version 4.00”還計劃把SD匯流排速度提高到300MBps。為了達到這一速度,追加串列傳輸和專線的方案已經出臺。而現行SD匯流排採用的是並行傳輸。
PS3/PSP小型化、DS大型化
(7)是筆者喜歡的遊戲話題(最近太忙沒時間玩)。2006年11月發售的PlayStaion3(PS3)在其問世約3年後的2009年9月實現了大幅小型化、輕量化。與老機型相比,體積和重量都減少到了約2/3(參閱本站報導8,新款PS3拆解)。拿在手中比較時,其輕度著實令人感動。但玩了一會後卻覺得“還是有點重”。人還真是貪婪。
PSP也推出了省略UMD光碟機、體積大幅減小的“PSP go”(參閱本站報導9)。因為在“PSP go”發佈前剛剛買了PSP,筆者只得遺憾地打消了購買的念頭……
另一方面,“NDS”卻變“大”了。螢幕尺寸增至4.2吋的“NDSi LL”已于2009年11月上市(參閱本站報導10)。小型化的索尼電腦娛樂和大型化的任天堂。這兩家公司果然是死對頭(有點誇張)。
不過,筆者雖然提到了3種新型機,但都沒有買(抱歉)。反而在今年買了兩台老式遊戲機。一台是能夠玩立體遊戲的Virtual Boy。這是旅遊時逛到某家店後一時衝動買下的。另一台是“Twin Famicom”(夏普)。其懷舊的風格和機身鮮艷的紅色令筆者心馳神往,也毫不猶豫地買了回來。闊別15年再度用卡帶機玩遊戲。啊!轉換卡帶AB面的操作真讓人懷念。
還有件事,這臺Virtual Boy沒多久就出了故障。Virtual Boy立體成像的原理是為左右眼分別顯示不同影像。但玩上幾分鐘後,這臺機子就成了只有單側影像變化。所以現在筆者都是閉上一隻眼玩。這樣當然看不到立體影像。如果哪位朋友能修,請在讀者留言中報個名吧!(記者:根津 禎)
■日文原文
2009年7大ニュース
題為“2009年電子行業七大新聞”。就是電視年終特別節目裏常見的那種。電視談的大多是政治和娛樂新聞,在這裡,筆者要發揮《日經電子》特色,介紹我們採訪、采寫的技術話題。選擇的內容完全出自個人喜好,而且比較簡單,有空的時候不妨看看。
嗯?有人說七個太少?七是為了紀念2009年動畫片“超時空要塞7”播出15週年。這也是個人的喜好。
化合物半導體、界面、遊戲
好,文歸正題。前面提到的七大新聞分別是:
(1)GaN類功率元件終於邁入實用
(2)活躍的SiC底板業
(3)綠色半導體鐳射器成功實現振盪
(4)投影機內置便攜設備投產
(5)外部界面新標準陸續出臺
(6)記憶體卡高速化
(7)新型遊戲機問世
首先來看(1)。眾所週知,GaN類半導體已經應用到了藍色發光元件和高頻元件的製造領域。例如,發光元件有白色LED使用的藍色LED元件和藍光光碟機使用的藍紫色半導體鐳射器,高頻元件則有手機基地台高頻元件。
因此,筆者一直把GaN類半導體等同於發光、傳輸元件。但時至今日,GaN類半導體又出現了新的用途:變頻器、轉換器等電力轉換器的功率元件。作為長期跟蹤報導GaN類半導體元件動態的記者,筆者對這條新聞頗感興趣。
使用GaN類功率元件可以令電力轉換器的損耗大幅低於過去的Si功率元件。而且,高頻工作和高溫工作時的電特性也有望超越現有Si功率元件,這使得GaN類功率元件備受期待。
但現實中,GaN類功率元件在電特性和成本方面距離實用化依然遙遠。進入2009年後,這一情況慢慢發生了改變。不僅電特性有所提高,降低成本也漸漸顯露眉目。通過在Si底板上製作GaN類功率元件,成本有望實現大幅削減。實際上,先行實現實用化的正是Si底板產品。例如,美國國際整流器公司(International Rectifier)預定在2009年內投產耐壓數十V的型號。富士通研究所也打算在2011年年底前後,把耐壓為600V的型號投入實用(參閱本站報導1)。
與(1)的GaN類功率元件相同,(2)的SiC底板能夠應用於電力損失有望大幅低於現有Si功率元件的SiC功率元件。隨著SiC功率元件需求的高漲,其核心材料——SiC底板的行業動態也日趨活躍。2009年的最大新聞莫過於羅姆成為了德國SiC底板廠商SiCrystal的最大股東(參閱本站報導2)。
單是SiCrystal成為僅次於美國可瑞(Cree)的第二大廠商所產生的巨大影響,就使這條新聞成為了業內熱議的話題。除此之外,在日本國內,提供功率元件用SiC底板的廠商也開始重視這項業務。例如,新日本製鐵從2009年4月起,通過子公司新日鐵材料上市了直徑2~4吋的SiC底板(參閱本站報導3)。普利司通也向功率元件用SiC底板的研發傾注了全力(參閱本站報導4)。在半導體行業內,SiC功率元件是日本企業比較活躍的領域。就憑這一點,以及日本國內未曾有過實力派SiC底板廠商的現狀,這條新聞都令人感到欣慰。當然,GaN類半導體元件也是日本廠商的強勢領域。到2010年,SiC和GaN等化合物半導體的動態估計會更加活躍。
終於實現綠色振盪
(1)中提到的GaN類半導體還有另一條重大新聞:住友電氣工業成功實現綠色半導體鐳射器脈衝振盪(參閱本站報導5)。其上榜理由是能夠直接振盪綠色鐳射的半導體鐳射器從前從未有過。雖然鐳射筆光源等振盪綠色光的鐳射器已經存在,但這些綠色鐳射器都是通過對紅外半導體鐳射器發射的光線進行波長轉換得到綠色鐳射的。並不是像藍紫色半導體鐳射器、紅色半導體鐳射器那樣直接從半導體鐳射器得到光線。雖然波長轉換式綠色鐳射器也實現了小型化和低成本化,但只要波長轉換存在,其效率和成本就會受到限制,為此,一些廠商和研究機構一直在研發能夠直接振盪綠色鐳射的半導體鐳射器。
在綠色半導體鐳射器研發,即GaN類半導體鐳射器的長波長化領域,比較著名的廠商有日亞化學工業和羅姆,研究機構有UCSB教授中村修二領導的研究小組。但率先發佈綠色半導體鐳射器脈衝振盪的,卻是異軍突起的住友電氣工業。但考慮到該公司是高品質GaN底板的最大生產商,有此成就也並不意外。GaN類發光元件的品質與底板品質關係密切。也就是說,獲得高品質底板是製造高品質GaN類發光元件的第一步。
住友電氣工業成功實現脈衝振盪的綠色半導體鐳射器是邁向實用化的最初一步。要想投產還需克服諸多難題。其中最大的障礙是底板。該綠色半導體鐳射器的GaN底板是使用GaN晶體“非極性面”的特殊類型。不同於已經投產的藍色LED和藍紫色半導體鐳射器使用的“極性面”。因此在目前,非極性底板尚未投產。不僅價格貴,而且面積小。為此,非極性GaN底板的大型化和低成本化工作正在開展。
接下來,(4)的投影機內置便攜設備與(3)略有關係。因為體積小到能夠放進便攜設備的“微型投影機(Pico Projector)”使用LED或鐳射器作為光源。使用鐳射器作為光源時的重點在於綠色鐳射器的小型化、高效化、降成本化。從2008年起,以LED為光源的外置式產品率先投產,進入2009年後,投影機內置手機和袖珍數位相機也隨之上市。比方說,南韓三星電子于2009年2月上市了投影機內置手機,尼康也于同年10月上市了同類袖珍數位相機(參閱本站報導6)。關於尼康的數位相機,筆者親自見過試製品的投影影像。其亮度約為10lm,比目前數千lm的臺式投影機暗。但就實際投射的影像來看,如果在房間昏暗,其亮度足夠用於觀賞圖片。
關於(5)外部界面,2009年標準變更和新標準紛紛出臺(參閱相關部落格)。其中包括了筆者也想親身體驗的近距離無線技術“TransferJet”。TransferJet像Suica一樣,設備只需相互接近即可完成數據交換。實際數據傳輸速度高達375Mbps,與實際數據傳輸速度為300Mbps左右的USB 2.0相當。速度足以傳輸數位相機拍攝的影像數據。索尼、東芝、KDDI都曾進行過演示,筆者也看到過幾次。單從這些演示來看,TransferJet非常便利。就在不久前,索尼剛剛發佈了有關LSI(參閱本站報導7)。支援TransferJet的產品最快估計會在2010年上市。
SD卡也向串列發展
(6)記憶體卡高速化上榜是因為筆者對其數據讀取/寫入速度稍有不滿。筆者經常使用SD卡把數位相機拍攝的數據拷貝到個人電腦。拷貝時間大致為幾分鐘,數字看似很短。但在拷貝過程中,筆者卻感覺非常漫長。隨著SD卡高速化的實現,名為“CLASS 10”、最低寫入速度高達10MBps的型號已經投產。
CLASS 10遵循2009年制定的新標準“SD Specification Version 3.00”採用的高速標準。該標準把SD匯流排的最大數據傳輸速度從25MBps提高到了104MBps。但這是SD匯流排速度,SD卡的實際數據讀取/寫入速度會低於SD匯流排速度。
到未來,正在制定的新一代標準“SD Specification Version 4.00”還計劃把SD匯流排速度提高到300MBps。為了達到這一速度,追加串列傳輸和專線的方案已經出臺。而現行SD匯流排採用的是並行傳輸。
PS3/PSP小型化、DS大型化
(7)是筆者喜歡的遊戲話題(最近太忙沒時間玩)。2006年11月發售的PlayStaion3(PS3)在其問世約3年後的2009年9月實現了大幅小型化、輕量化。與老機型相比,體積和重量都減少到了約2/3(參閱本站報導8,新款PS3拆解)。拿在手中比較時,其輕度著實令人感動。但玩了一會後卻覺得“還是有點重”。人還真是貪婪。
PSP也推出了省略UMD光碟機、體積大幅減小的“PSP go”(參閱本站報導9)。因為在“PSP go”發佈前剛剛買了PSP,筆者只得遺憾地打消了購買的念頭……
另一方面,“NDS”卻變“大”了。螢幕尺寸增至4.2吋的“NDSi LL”已于2009年11月上市(參閱本站報導10)。小型化的索尼電腦娛樂和大型化的任天堂。這兩家公司果然是死對頭(有點誇張)。
不過,筆者雖然提到了3種新型機,但都沒有買(抱歉)。反而在今年買了兩台老式遊戲機。一台是能夠玩立體遊戲的Virtual Boy。這是旅遊時逛到某家店後一時衝動買下的。另一台是“Twin Famicom”(夏普)。其懷舊的風格和機身鮮艷的紅色令筆者心馳神往,也毫不猶豫地買了回來。闊別15年再度用卡帶機玩遊戲。啊!轉換卡帶AB面的操作真讓人懷念。
還有件事,這臺Virtual Boy沒多久就出了故障。Virtual Boy立體成像的原理是為左右眼分別顯示不同影像。但玩上幾分鐘後,這臺機子就成了只有單側影像變化。所以現在筆者都是閉上一隻眼玩。這樣當然看不到立體影像。如果哪位朋友能修,請在讀者留言中報個名吧!(記者:根津 禎)
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