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盘点2017年电子产业十大技术突破

http://www.ec.hc360.com2018年01月18日18:40 来源:慧聪电子网T|T

    近半个世纪以来电子信息产业通过关键技术突破为现代生活带来浪潮般的变革与创新。回顾整个2017年,从人工智能、自动驾驶到5G、虚拟现实,技术创新无处不在。从10nm、5nm到1nm,科研人员一次次突破摩尔定律的极限,持续向前推进制程工艺,每一代都会带来更强的功能和性能、更高的能效、更低的晶体管成本。下面,慧聪电子网的小编就来盘点下2017年电子产业十大技术突破。

    1.5G时代即将到来高通推出首款5G调制解调器芯片

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    10月17日,高通在香港宣布正式推出首款面向移动终端的5G调制解调器芯片组,实现全球首个正式发布的5G数据连接,意味着5G新空口毫米波这项移动领域的全新前沿技术得以依托5G新空口标准实现,将进一步提高用户体验并显著提高网络容量。同时支持智能手机制造商对5G技术进行早期测试和优化,助力5G手机的生产。

    5G调制解调器芯片组的发布是全球第一款针对移动设备的5G调制解调器芯片正落地成为可行的5G芯片解决方案。

    2.突破人类思维束缚人工智能进入全新阶段

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    目前,人工智能已将触手伸向了各个领域,代替人类完成各种工作,业内人士预测,现今50%的职业会在2025年消失。2017年5月,机器人阿尔法狗(AlphaGo)在世界级三番棋人机大战中战胜了世界排名第一的中国棋手柯洁。同年10月,阿尔法狗的下一代阿尔法元(AlphaZero)的出现再次引起了世人的关注。它通过自学,在24小时之内,以100比0的战绩轻松击败阿尔法狗。阿尔法元的成功标志着人工智能的巨大突破,让人工智能进入了一个全新的阶段。同时也意味着人工智能可以更好地进入对它来说本是一片空白的领域。

    3.摩尔定律会失效?英特尔10纳米晶圆来证明

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    2017年9月,英特尔“CannonLake”10纳米晶圆全球首次公开亮相。通过超微缩技术,让14纳米和10纳米上的晶片面积缩小了0.5倍以上。10纳米将能够做到7.6平方毫米,从而使能耗功耗更低,密度和性能得到了提升。摩尔定律的一个目标是提升晶体管的密度,每一代的代际提升来降低成本,每一个晶体管的平均成本会降低。英特尔作为全球半导体行业的领军者,在每个重要的制程技术节点,通过关键技术突破带来浪潮般的变革与创新。

    4.自动驾驶汽车将更安全新C-V2X芯片组发布

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    2017年9月高通发布了全新的9150C-V2X芯片组和参考设计,9150芯片组c-v2x依靠4G和即将到来的5g蜂窝标准实现V2V、V2I的通信。9150C-V2X芯片组基于PC5直接通信的第三代合作伙伴计划(3GPP)Release14规范,具有集成GNSS功能的9150C-V2X芯片组,其中包括运行智能交通系统(ITS)V2X堆栈和硬件安全模块(HSM)的应用处理器。

    9150C-V2X芯片组可以为车辆提供了360度的非视线感知能力,并能与其他车辆进行通信,还能与交通信号灯等基础设施进行通信。汽车制造商未来可以使用它作为自动驾驶汽车的安全系统。

    5.三星开发出全球最小的DRAM芯片技术领先优势扩大

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    2017年12月20日,三星电子宣布其已开发出全球最小的动态随机存取记忆体(DRAM)芯片,这款芯片采用的是第二代10纳米级工艺,规格为8Gb的DDR4芯片,比第一代芯片快10%,功耗降低15%。这也是内存历史上第一次采用10nm级的工艺。并且三星表示明年将把现在的多数内存芯片转为10nm级芯片,以扩大领先优势。

    6.国产的骄傲“光电子集成芯片及其材料关键工艺技术”取得突破

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    光电子集成芯片及其材料关键工艺技术是新材料领域重要的发展方向之一,十二五”期间,863计划新材料技术领域支持了“光电子集成芯片及其材料关键工艺技术”主题项目。项目针对光子集成中的关键问题,发展了新的器件结构和集成方法,在单一芯片上研究了多波长解复用阵列波导光栅(AWG)与波导探测器阵列的高效耦合集成方法及工艺,有效解决了结构和工艺兼容问题,实现了多波长并行高速波导探测器芯片集成;开展了硅基二氧化硅AWG、硅基PIN型可调光衰减器(VOA)器件制备工艺和集成芯片关键技术研究,制备出硅基AWG与VOA集成芯片。通过项目的产业化实用技术研究,形成16通道硅基平面光波回路型AWG芯片、VOA芯片的批量生产能力。

    7.比人脸识别更远的未来屏下指纹

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    2017年11月1日晚间,生物识别技术公司Fingerprint(FPC)在瑞典发布了屏内指纹识别方案。该技术可以在智能手机的显示面板上任意位置捕获与识别使用者的指纹。这种破坏性的屏内指纹(in-display)技术是基于超声波传感器技术,可以穿透2cm厚度的玻璃获取指纹信息,支持OLED和LCD显示屏。

    FPC的技术将允许用户在智能手机显示面板的任何地方捕获指纹,从而消除手机厂商对手机设计上物理空间的需求,这与现有屏下指纹识别技术形成对比。自「全面屏」概念普及以来,屏下指纹技术,被认为是明年搅动手机行业的一个变量。在今年CES大会上VIVO展出了一款令全面屏时代最沸腾的手机,屏下指纹解锁技术加上全面屏配置,全球第一款屏下指纹解锁手机诞生。

    8.电动汽车充电只需1分钟固态电池技术取得新突破

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    2017年11月,电动汽车制造商菲斯克申请了一项固态电池专利,新电池将采用三维实体电极,提供相当于当前锂离子电池2.5倍的能量密度。不仅可将电动汽车的续航能力提高到令人震惊的804公里,而且充电时间也缩减到短短1分钟。在成本方面,由于材料和制造方面的进步,它的成本仅为常规锂离子电池2020年预计成本的1/3。

    菲斯克公司并不是第一个涉足固态电池的公司,麻省理工学院和三星公司的研究人员此前也宣布了类似的技术,但自从2015年以来,这些技术就没有更新过。菲斯克公司电池系统副总裁法比奥·阿尔巴诺指出:“这一突破标志着固态材料和制造技术新时代的开始。”

    9.突破半导体工艺极限?实现1nm制程工艺

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    随着制程工艺的升级,半导体工艺也越来越逼近极限了,制造难度越来越大,5nm之后的工艺到现在为止都没有明确的结论,晶体管材料、工艺都需要更新。美国布鲁克海文国家实验室的科研人员成功制造了尺寸只有1nm的印刷设备,使用还是电子束印刷工艺而非传统的光刻印刷技术。科研人员创造性地使用了电子显微镜造出了比普通EBL(电子束印刷)工艺所能做出的更小的尺寸,电子敏感性材料在聚焦电子束的作用下尺寸大大缩小,达到了可以操纵单个原子的地步。他们造出的这个工具可以极大地改变材料的性能,从导电变成光传输以及在这两种状态下交互。

    10.恩智浦最高功率晶体管突破半导体射频功率放大器极限

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    2017年7月恩智浦半导体(NXP)宣布推出业内面向915MHz应用的最高功率晶体管。MRF13750H晶体管提供750W连续波(CW),比目前市场上同类产品高出百分之五十。此外,MRF13750H晶体管基于50V硅技术LDMOS,突破了半导体射频功率放大器的极限,使之成为在高功率工业系统中替代真空管的极具吸引力的产品。

    这款晶体管简单易用,极大方便了微波发生器设计人员。与真空管时代的技术(如磁控管)相比,MRF13750H具有卓越的精度、控制性和可靠性。MRF13750H支持在0至750W的全动态范围内进行精确的功率控制,并可实现频移,有助于精确地使用射频能量。而且,MRF13750H的性能随时间推移下降很小,能够运行数十年,降低了总拥有成本。另外,它的工作电压为50V,比磁控管更安全。固态功率放大器尺寸小,有助于实现设计冗余和灵活性。MRF13750H的优异性能,使工业加热工程师能在非常高功率的系统中使用这种晶体管。

    写在最后:站在2018年的入口处,2017年电子行业的擂擂战鼓声依旧震耳欲聋。随着新一代信息技术与制造业的深度融合,物联网、自动驾驶以及5G等成为电子信息产业新蓝海。在新一轮的科研比拼中,技术是关键突破点。而电子产业的技术创新从未停歇,量子计算、DNA数据存储、神经形态计算等一系列新技术仍将继续推电子信息产业发展。

责任编辑:张雨薇

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