21世纪经济报道记者骆轶琪深圳报道

在AI大模型技术不断演进的背景下，工业半导体领域正迎来全新的发展挑战与机遇。如何在提升器件效率的同时实现能耗平衡，以及应对具身智能等新兴应用趋势，已成为行业关注的热点。

近日，在工业峰会上，意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）中国区功率分立和模拟产品器件部市场及应用副总裁Francesco Muggeri发表演讲，介绍了ST的“在中国，为中国”战略，并透露了公司正在中国逐步构建端到端的供应链体系。此前，ST已在深圳设立封测工厂，今年6月宣布与三安光电在重庆合资建设碳化硅工厂，以赋能汽车行业应用，近日则与华虹半导体携手，在中国生产40nm节点微控制器（MCU）。Francesco Muggeri表示，ST深耕中国市场，旨在提升本地化服务能力，以应对激烈的市场竞争。

作为全球工业半导体领域的佼佼者，ST在2023年面对全球主要工业半导体市场成长压力的情况下，依然实现了年营业收入同比增长15.1%的佳绩，市场份额从2022年的5.6%提升至2023年的6.9%。ST积极采用碳化硅、氮化镓等化合物半导体材料技术，以助力节能降碳，并推动边缘智能的实现。

过去一年，ST在中国市场备受瞩目的举措之一是与三安光电合作推进碳化硅产品生产。随着国内新能源市场的蓬勃发展，碳化硅器件的应用需求持续增长。意法半导体高管Domenico ARRIGO表示，在化合物半导体领域，意法半导体将优先发展碳化硅技术，同时也在推动氮化镓整体解决方案的发展。

（宽禁带技术助推实现碳中和，图源：受访者提供）

Domenico ARRIGO强调，在氮化镓技术推进过程中，高度集成的封装解决方案至关重要。目前市场上约70%的比例依赖于这种高度集成的解决方案，因此，在氮化镓市场，高度集成被视为最为重要的发展方式。

尽管碳化硅功率器件的成本高于硅基功率器件，但随着特斯拉等新能源汽车厂商的积极采用，碳化硅的应用趋势仍在持续。从业者指出，应用碳化硅器件应综合考虑其对新能源汽车带来的功效提升，从综合维度看，应用碳化硅器件的最终综合应用成本是低于硅基器件的。意法半导体高管Angelo RAO分析称，硅基IGBT和碳化硅是互补技术，二者可被运用在不同场景、工况、阶段。应用碳化硅器件可提升整体工作效率，即使在价格或成本较高的情况下，也能在更高电压下工作、效率更高，达到其他成熟技术无法达到的能效目标。

Francesco Muggeri进一步举例道，在同样一辆电动车、同样功率、同样电池容量的条件下，将开关部分材料从传统硅基IGBT改为碳化硅器件后，整体续航能力可提升16%~19%。对于碳化硅和氮化镓的应用趋势，Francesco指出，碳化硅更适合在高压、对温度要求严苛的工况下作业，而氮化镓则更适合在高频、相对低压的环境中作业。

在AI大模型趋势下，数据中心需求旺盛，但同时伴随高能耗特性。意法半导体工业电源与能源技术创新中心负责人周光祖介绍，通过使用碳化硅实现更高效率和更好功率密度，辅以ST的电隔离栅极驱动器STGAP，将有助于减缓数据中心电能需求增长。同时，基础设施转型到高压直流电（HVDC）可以减少输电损耗和能耗，进一步提高数据中心的能效。

（AI推动数据中心能耗快速增长，图源：受访者提供）

周光祖补充道，在功率密度提升的前提下，如何在有限空间内进行有效的散热控制是第二个关键因素。未来一些被动元件的进步将配合电源设计发展，使电源设计从单相扩展到多相转换架构，这正是氮化镓的优势所在。在智能制造领域，智能工厂场景中越来越多机器人被引入流程运转过程，人形机器人也逐渐受到关注。意法半导体智能工业全球细分市场及系统应用、自动化技术创新中心负责人Allan LAGASCA分析称，人形机器人目前的发展和技术影响力越来越大，其可以参与到工厂决策过程，实现与设备端互联，推动智能工厂的打造。

（机器人技术被快速应用，图源：受访者提供）

Arnaud JULIENNE进一步指出，传统人形机器人可分为两类：一类是配备强大处理器、广泛应用人工智能资源的先进人形机器人；另一类则是相对简单的人形机器人，目前ST更专注于这一领域。对于这类人形机器人，边缘人工智能在预测性维护方面已发挥重要作用，也可用于后期设备跟踪和自主性故障预警。随着设备本身处理能力不断提升，算法得到极大优化，人工智能已出现在边缘节点上，每个自动化节点都能立即对所处环境做出反馈和决定，加速推动智能制造实现。

（文章来源：21世纪经济报道）