各位好，我是王瑞兴。我想问个问题，大家为什么来参加这样的产业论坛呢？我在做学生的时候也参加过这样的活动，我知道，大家其实是想得到一些讯息在将来出一些决定，大家想看看这个行业是不是值得我投入的，毕竟人生最精华的时间只有20年，如果投资错误那就麻烦大了。会前，我跟王老师还有学研会的同学有过交流，清华大学是国内数一数二的大学，可是我在国内招人的时候却找不到清华大学的学生，我以前都是假设说清华的学生都出国留学去了。可是王老师跟安同学都跟我说，很多学生都是留在国内的。那我很好奇，为什么我找不到这些清华的学生呢？我找得到交大，找得到复旦等等学校的学生，为什么我找不到清华的学生呢？刚刚王老师也说，很多学生留在了国内，但是系里没有电源这个科系也没有这个组别。那么我想问一个问题，当你们坐在这里听我们谈电源的时候，你们想听到什么东西？大家都知道电源这个东西，那你们知道电源跟你们未来的发展有一个很密切的关系。我希望能抛出一些问题，让你们思考，因为这个问题在二十多年前，我还是学生的时候思考过。在我念书的那个时候，大家都说要么当医生，要么当电子工程师，电子工程师薪水多，还能发明出很多东西。那么电源呢，刚才郭裕亮总裁也已经讲了，节能是未来10到20年的一个主题。
我们可以预期到，石油越来越少，那各位想想看，在石油越来越少，新的能源还没有开发出来的时候，怎样优化能源的应用将是是一个焦点。我们这么多同事在这里谈能源谈电，是想提供一些讯息给你们这些在线同学，老师做一个参考。10到15年前，没有人会在乎我的产品的效率有多高，我只要能作出产品，能用就ok了。为什么现在大家要讲能效，说穿了就是因为能源的有限化。能源的有限，所以相对的很多设计的考量要从环保的角度来切入。刚才郭总裁也提到过，中国将成为世界第二大的能源消耗国，这是一个很可怕的名称。我们不能去期望我的消费者懂得去省电，而是要求系统的设计者懂得如何帮消费者去省电，帮地球，帮全人类去省电。
今天所讲的主题就是提供一个思考，我跟王老师谈过之后发现，电子工程系里面并没有谈能源或功率这样的科系。可是在坐的同学，可能马上就要毕业了，以后你要投入哪样产业，去走前人走过的路吗？那你永远是个追随者，不可能成为一个先驱者。在这种考量里面，我想提供一个新的思路给各位：那就是投入到新能源的研究或者改进能耗的优化中来。使系统更有效率，更节能。所以我们在谈到一些线路设计，谈到封装，有些同学可能感觉茫茫然，认为这些跟自己的专业没有关系，我只要会RF，DSP，会设计线路等等就就OK了，跟封装没关系。其实封装已经成为功率元件的一个新的挑战。我想给同学们提供一个新的思路：当大家投入到电子行业，开始工作，我认为大家可以投入到功率研究中来，因为在可看好的未来10-20年中，功率都是一个很值得研究的问题。能源相对有限的情况下，供应和消费是一个矛盾， 如果你投入到供应中去，那么你的身价也会越来越高。
刚才，我们公司的王天中讲了超便携的产品的重点是在制程上，如果你学的是制程或者是固态物理方面的话，你的贡献会是很大的。刚刚讲的都是一个一个点，我想从标准和系统的角度来谈功率、功耗。
从系统端怎样来提高功率，减少功耗，这是一个很大的课题，大家可以从最实际的地方出发，比如如何提供更高效率的技术。技术在过去10-20年，我们的前辈们都在进行架构上的设计。刚才谈到封装，不合适的封装会使芯片温度升高，从而影响效率。所以最近几年，大家会从封装的提高来进行技术上的改善。封装技术已经是一个重点。以前高电压大电流的器件我们是不进行整合的，现在报告大家高电压大电流的器件我们已经可以进行整合了。高电压大电流的器件整合在工艺已经没有问题，而如果采用了错误的封装，那么之前好不容易提高的效率，就会因为更多的发热而浪费掉。所以近年从封装改善功耗成为了行业关注的一个重要课题。
我会从中功率这点来切入，谈一下功率器件的现在与未来。
这张图主要将一些国际国内的标准。这些标准的制定不仅是为了节能，更是为我们的子孙。大家都是国内顶尖的学生，大家肯定都能想到。无论是台式电脑还是服务器，现在都提高了效率。今年是要达到80 Plus，明年是85 Plus，再往后可能是要达到90 plus 也就是效率达到90%，这些都是一再的传达效率的要求现在是越来越重要。作为电子系的学生来说，不论你将来做哪一行，都要注意功耗，你设计的产品功率消耗高，那么就不容易被市场所接受。在能源之星中提到的是降低待机功耗，80 Plus提高的是电脑的电源效率。一个300w的电源，如果没有装PFC的话，那么电厂要输送300w的电到你的电脑，可能需要461w。而使用了PFC的电源可能只需要三百零几W，这其中的差距还是很明显的。在之前的一个会上，我看到，全国的手机和空调如果加装了待机控制设备的，所节约的能源可以少建好几座电厂。
在座的各位同学，为什么要来听有关电源的东西呢。只要是从事工艺和固态物理的同学都可以在未来的十几二十年的最精华的时间在电源项目中成为一个重要的角色。
这是传统的一个应用从交流电源到直流，再到DC/DC转换，为用电设备供电。从过去没有加装PFC，到加装主动式的PFC，到现在的整合的SPM，MCM。为什么那么人从事了电源行业呢，那是因为他们认同了节能的这个趋势。集成是未来的一个趋势，面积的浪费也是浪费。
在系统方面，目标很高，但这需要电子系背景的工程师。更低的功耗，优化的待机模式，高效的冷却，我们可以从这三方面来看：
- 工作电压
首先是降低工作电压，大家都知道CMOS Process的消耗=CV2，那么要降低功耗，就要降低工作电压。设备的工作电压从12v，到5v，再到3.3v，1.8v的原因。
电压位置，电压位置就是器件工作的电压。电压位置越多，那么就能进行优化。比如现在的笔记本电脑的cpu，在不同负载不同频率的情况下，可以有多个不同的电压位置，这就为优化提供了可能。
动态电压，更动态的电压，目的都是从工作电压的改变来提高效率。 - 通信接口，从早期的ON/OFF开关，到数字并列式的开关，到现在的PMBUS。以前只有开关两个模式，现在可以提供更多的工作模式，从而降低了能耗。
- 功率损耗这方面，传统是控制风扇转速。现在使用待机模式限制模式，到现在的数字控制。现在功率已经进入了数字的世界。
这个图可以为大家提神，通过线路分析，你要知道你系统的哪个部分最热。热代表能量的消耗。大家可以看到为什么现在要提集成，因为你中间的过程越短，你消耗的能量就越少，效率提高。最热的地方，我们要提供最新的工艺，最新的封装来解决。每个元件都有电感电容，都会造成能源的消耗。这些都是通过系统考量慢慢解决的。这是从架构上的考量，过去的二十年前仆后继的电子工程师投入其中。
- 超过25A的使用多相,还会采用级联的方式，多相也并不会同时开启，但还要保证有足够电流，那就需要有先进的控制方式，比如数字控制。
- 低于25A里面呢，最早是使用异步降压，后来改进为同步降压，效率可达94%，现在可利用输出负载调节软件频率。
- 轻载或者空载，就要考虑低静态电流，或者跳频，相位分离等模式。相位分离就是在多相位的情况下，在轻载、空载时关闭一些相位，从而达到节能的效果。25A是一个分水岭。
刚才讲的是从系统的角度来实现节能，下面讲一下从器件的角度来看：
- 功率器件的工艺，采用双极型/低密度/平面工艺，到沟道/高密度，密度不断提高，电容性越来越大，也要从工艺方面考量。到现在的DrMOS，其实就是集成。
- 控制器，从同步降压，到强大栅极驱动/最小死区时间，到PMU/数字控制。数字控制是现在最热门的研究。
- 封装，从传统的封装到，现在的功率封装，到功率模块。
总结：
先进的/ 软开关拓扑 – 减小 MOSFET开关损耗
轻载功耗控制 – 提高轻载效率
- 相位分离控制 (适用于多相位应用)
- DCM 控制
- PFM 控制
栅极驱动器 – 减小 MOSFET 开关及传导损耗
- 提高直通电流控制及將体二极管传导时间减至最小
- 把驱动器固有延迟降至最小
- 减小驱动阻抗 (电流更大)
- 自适应栅极驱动电压控制
半导体器件 / 封装 – 减小互连寄生效应及其相关损耗，提高热性能
- 先进的 IC 工艺和封装技术…
- DrMOS
- 进一步提高集成度的解决方案…
无源元件技术 – 减小电感、电容等元件的功耗。
下面讲一下DrMOS：以前单独的元件，现在被我们集成在一起，其中包括MOSFET，控制器和驱动器。我们可以看到它的封装非常小，比十美分的硬币还要小。这是一个大规模生产的产品。同传统的分立式器件比较，DrMOS的效率更高。从中，传达了集成可以提高效率这样一个信息。
我想做一个总结：创新。以前大家认为Power只要有个老工程师去做就好了。现在，我们会发现Power需要创新，传统的解决方案都不一定是最好的解决方式了。我们需要新的工程师，年轻的血液投入进来，不论是从系统端、拓扑、封装技术，制程等，进行创新。这样做的目的不只是为了造福全人类，更是为了自己，未来跟能源有关的都将成为热门产业。
