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电力行业,国产芯片还需如何自我进化?

发布时间:2021-01-25 浏览数:40

目前,我们国产的芯片整体水平已经从不可用到可用,而且现在正在从可用向好用的方向发展。当然,还需要一个过程才能达到真正比较全面的好用,但是我们肯定能够走向这个方向。

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这同样是电力行业芯片需要关注的问题。怎样才能让电力行业芯片“更好用”?中亿彩子信息产业发展研究院集成电路所制造研究室主任史强指出,需要关注模式、标准和合作方式。

在模式上,可以支持电力企业构建虚拟垂直一体化模式开发MOSFET、IGBT等,让芯片设计企业和芯片制造厂实现深度绑定,在控制成本的前提下实现一体化,推进定制开发,实现做精做优。

在标准上,伴随国产化程度提升,终端厂商和集成电路上下游企业需共建标准体系,打造工业仪表和系统生态体系。

在合作上,可以通过搭建平台等方式,加强与国外大型芯片企业的技术合作,推动技术和产品不断优化。

在不久前召开的全国能源工作会议上,国家能源局明确要求,在2021年,能源电力行业要“全面推进芯片国产化替代”。

史强认为,要实现这个目标,首先应补齐核心芯片和基础工艺、材料短板,提升可靠性设计能力。

从基础材料看,在一段时间内,电力电子器件市场的主力军仍然是硅基IGBT、MOSFET等器件。然而与硅基器件相比,碳化硅、氮化镓材料和器件在耐压性上更具优势,可承受更高的电压、更大的电流容量。

其中,碳化硅材料在超大功率、中大功率应用中适用性更好;氮化镓材料功耗更小,在变频家电、节能灯等中小功率应用优势明显,有利于提高能效、减少损耗,符合未来落实“碳达峰”“碳中和”目标、打造节能型社会的需求。

从设计和制造工艺能力看,芯片制作的完整过程包括芯片设计、晶圆制造、封装、测试等几个主要环节。高压高频等特色工艺芯片对设计、制造工艺的细节要求非常高,这在碳化硅、氮化镓等新型器件上表现得更为明显。

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