麦沛然:模拟芯片与新能源汽车发展的相互作用

[探索] 时间:2024-04-20 23:01:24 来源:蓝影头条 作者:百科 点击:135次

    

专题:2023全球汽车芯片创新大会

  12月5日-6日,麦沛“2023全球汽车芯片创新大会暨第二届中国汽车芯片高峰论坛”在无锡举办。然模本届芯片大会以“共享中国机遇•共谋创新发展•共赢产业未来”为主题,拟芯能源在12月6日上午举办的片新“主旨论坛”上,模拟与混合信号超大规模集成电路国家重点实验室主任麦沛然发表演讲。汽车

  以下内容为现场演讲实录:

  各位领导、发展专家上午好,互作我是麦沛在澳门土生土长的,所以一直都是然模用广东话去学习,普通话讲的拟芯能源不太好请各位见谅。

  我们在澳门可能很多专家学者不一定听过,片新澳门有一个很好的汽车特色是中西文化交融,我们的发展澳门大学是以全英语教学,里面我的互作老师是葡萄牙人,三十年前从葡萄牙来到澳门成立集成电路这个研究组,麦沛现在也是我们大学的副校长。

  澳门大学2024年首次跻身世界大学排名的前200位,也为整个澳门的年轻一代教育提供了很好的平台。我是在集成电路国家重点实验室工作,也是过去一直为国家特别是科学员到很多的研究机构,提供访问、讲座及技术服务,希望通过澳门这个平台我们实验室的经验跟内地的各位专家分享我们的一些培养人才到研发的经验。

  今天很多的专家都是汽车行业,不一定了解模拟芯片的位置是什么,刚才两位院士第一位院士提到X86、ARM和RISC-V,这三个都是像人类的脑袋一样进行运算。但是我们有了脑袋以后如果没有五官,很难去跟这个世界互动。所以这个世界要跟我们的真人世界要联系,我们就需要用到模拟芯片。所以不管我们在整个数据技术处理器做的多好,最后我们还是需要有一个界面,跟人类去互动,不管是我们一直在做的物联网芯片,很多我们用的可穿戴电子产品到电子手环、鞋等,其实最后还是有跟人类生态来构建一个系统。

  另外我们常用的就是手机,你打一个电话或者发一个微信其实就是用无线技术,无线技术本身就是某个芯片的一个系列,人工智能里我们做的很快很高的算力,最后我们又将这个讯息发送出来,这个高速互联也是模拟芯片到现在新能源要考虑怎么管理这个电池,BMS系统、雷达系统到所有的中控系统,以太网的物联,所有的这些利用模拟芯片来进行界面也是模拟芯片这个行业需要用的。

  所以不管未来发展怎么样,未来的五年、十年到二十年只有人类需要跟机器交换讯息、生活帮助的话人类跟机器的交流需要用到模拟芯片。所以也是整个汽车行业发展的一个重要的环节。

  怎么去培养人才,这很重要,刚才两位院士也提到技术,但是我认为在无锡如果能够有一个很好的人才培养的平台会对无锡整个发展带来更大的源动力,因为人才确实是第一生产力,我在澳门大学里培养人才的时候也有一些经验,借这个会议跟各位分享一下。

  人才本身就是希望有一个良好的环境,有一个创新的环境,等他们可以静下心来几年做稳一个项目,他们不会在题目在做得很精细,将问题梳理的很整齐,这也是很重要的。

  所以我们成立了微电子研究院,不管是硕士研究生到博士研究生他们的老师给他定了一个课题这可以几年在一个课题上做到底,这样培养的人才才能够解决一些高难度的问题。但是他们也需要有一个平台来获取研究的经费,像我跟我的同事有一个集成电路国家重点实验室,以后在国家级的项目、科技部的项目等等我们有一个体系,可以靠整个研究组,这个研究组很像足球队一样我们是有前锋、守门等等不同的岗位,那么到整个体系能够紧密的合作。

  我们过去在这个领域上已经做了大量的研究,也是国家实验室为什么全球都受供应的研究成果在无线通讯、数据转换,等下诸老师就会讲我们在数据转换器的工作,还有其他生物电子和电力电子的技术。

  在过去三年我们也大力投入人工智能、物联网、量子,整个实验室里的老师和学生有一个紧密合作的平台,在不同的题目下不会各做各的,一定要互相帮助、互相了解,互相知道每个行业、每个题目的难点,老师之间能够共同项目,也能共同承担成果,整个合作氛围能够达到更高的境界。所以共赢、合作是非常重要的。

  整个实验室很小,在澳门跟香港的国家实验室跟内地的实验室来比没有办法用规模来比,但是我经常说我们做小而精的研究,就很像世界级的足球队,也没有很多人,但是11个人能够打的很好的比赛,我们也是用这样的方式来做,虽然只有二十几个老师但是每个老师将来都能独当一面,也是整个世界级的平台下面让他们更全世界最优秀的学者互相合作的机会。我们最大的实力来自于我们澳门大学有超过120个做芯片的博士生,其实是博士是非常有水平的,怎么在行业里变成一个骨干,在学校里帮老师他们都有绝对的能力。所以我等下我会介绍他们毕业以后去了哪里工作,这也是在过去5-10年为国家培养大量的有识之士。

  整个澳门大学在整个区域里面都是中间两个图,里面那栋楼,有三楼和四楼,六千平米。这是集成电路或实验室三百多号人的研发平台,很多的学生、老师都在一个平台下工作。很有意思是老师跟学生差不多是坐在一起的,他们每天老师跟学生都能互动,不会老师坐在教学楼,学生坐在实验室,他们很少交流,这样就很难搞成一个互动。所以老师跟学生的同一个工作的完整度下发现在集成电路上是特别重要的,特别适合我们在整个领域里能够有这样的一种方式。

  为了符合国家的发展我们在横琴,这是一个区中的特区,澳门拥有横琴的发展方向的目标,将来横琴也可以为澳门融入国家一个重要的平台。另外一个是在深圳,我们希望通过深圳下游很多的应用端的企业、产品来帮助我们在研发推出细节。所以我们靠着一个大湾区跨城市的国家重点实验室,从研发到合作项目到技术落地我们有一个大概一小时的生活环我们这个几个静态的机缘互动起来建成一个能为大湾区芯片行业发展的很好的动力。

  整个澳门大学如何跟细节去比较这也是非常关键的,我们不能闭门造车,每个研究工作要经得起世界一流大学,一流企业去验证,我们在芯片行业就没有nature、science跟Cell最顶刊的目标,我们是在国际固态电动会议作为发表最先进技术的文章的平台,很多新建的研发不管英特尔也好三星也好,所有最有名的芯片企业都会在这个会议上发表他们最先进的技术,所以能在这个会议上发表文章的团队不管是学术界还是工业界两个都是非常看重,也是每年在芯片行业里面看到政府企业会在会议上发表他们最先进的技术。

  所以能在会议上发表文章的团队不管是学术界还是工业界两个都是非常看重也是每年在芯片行业里面看到整个国家在芯片研发的水平的投入。澳门大学从2011年开始到现在2023年连续发布13年的技术文章到六十个,对这样我们只有20个老式小团队确实是一个非常理想的工作。在2023年国家固态电动会议70周年的时候我们澳门大学排名世界第一,发表15个原创技术,这个说明我们的老师、学生跟整个体系达到一个积极的物联合作的高度。

  左边的上篇是我们2019年刚刚在疫情前,你会看到所有的年轻学者和老师们都在出息国际动态国际固态电动会议在美国上,经过几年的疫情之后2023年看到右边这张图是老师和学生每个文章都是我们老师和学生精心地研发,在会议上发布,告诉同行全世界的高度硬核,也在这个会议70周年的时候颁了一个杰出贡献奖给了马教授和我作为这个行业的贡献者。

  我们在2023年排名世界第一,在2024年跟韩国的大学并列第一,也是说为国家在芯片研发能力上做出一个名牌,做出一个贡献。

  这都是芯片的图,在芯片里面有很多样的,但是里面除了是为了培养学生很多技术不管是用在消费电子,还是用在工业界新能源汽车的电池里面都将里面的技术慢慢缩离出来。比如说做一个高精的ADC,高清的ADC也可以有很好的应用场景在新能源汽车里,也有很多能源收集技术、能源管理技术到物联技术,这些技术可能开发的时候是用在社会电子,但是经过打磨、经过工程师的化解也可以将这个技术转化成新能源汽车里的一些重要技术。

  未来消费电子有一个愿景,消费电子里就是什么做能源守值,我们怎么通过完整的能量来支撑很多传感器的能源,这个比较前瞻的方式去看是说如果将来的新能源汽车用了大量的传感器,传感器放在汽车的每个角落,但是我们不能够为每个传感器都铺一条电线,那就浪费很多的资源,也很难实现整个汽车做到非常智能化。

  另外一个维度就是我们怎么在每个传感器上有一个能源的收集系统,它可以通过汽车里面的一些能量来收集,收集完以后能服务几天几个月甚至几年的时间,每天你下班汽车放回家所有的传感器会在你不在的时候不会充电,整个汽车里的电池可以节省下来也可以为将来的整个汽车里的能源带来更大的效应。

  虽然说这个比较前瞻,但是在2023年消费电子里面我们已经看到了一些电池的遥控到我们在办公室里用的键盘已经有这个技术,他们的电池组合能力已经比一般的产品增强很多倍,可能说这个电子产品从第一天买回家一个电池就能服务五年、十年,可能这个技术慢慢在汽车里也可以用到,某些传感器可能放在轮胎里,放在手柄里可能你不想岔开帮它换电,也不想为他搭一条电线那就可以用这个技术。一装上去你就可以用20年,那你的汽车用的第一天到汽车报废都能够通过能量守值维持它的功能,这为中国的汽车行业带来另外一波智能传感的可能性,也可以引领世界达到超低功耗的汽车物联技术。

  怎么做这个技术?这个芯片一个产品已经有在生产上,它做了蓝牙MCU以后,他会有一个能源采集的模组,这个模组除了管理电池以外也可以通过天线来获取能量,通过获取能量我们就可以在汽车里面发射一个天线能量,将所有的传感器进行充电,在很短的时间就可以为所有的传感器充满电,就不需要再为每个传感器搭一条电线,不用拿出来维修维护,这些功能上的东西都可以通过无线充电的方式避开。

  我自己本身在澳门大学里面做,这是做世界最前沿超低功耗的接收机和发射机,从2013年开始我跟我的学生在国际固态电路会议跟最好的期刊发表的一个电流重用的技术,从接收机一路开始开发到发射端,到现在做超低电压的发射端、接收端,到一年前我们在整个国际固态电路会议提出的一种用被动性的架构来做一个蓝牙的接收机,做到世界最低电压、最低功耗一个产品的形态。

  在2024年2月我们就会发布另外一个最新的技术能够在功耗和整个合成度上也带来一个很大的优势,这就是我本身在技术行业里面带来的一个长远的贡献技术,这是将无线电技术做到超低功耗的一种场景。

  整个汽车里面的应用特别是模拟芯片到将来的多媒体的雷达系统,所有这些我们希望能够有国家自主研发的芯片技术,我们不应该单纯地对标ADI及TI的产品,我们需要有自主研发的能力,怎么在教育平台、国家实验室平台里孵化一些有价值的IP,让有这些有价值的IP缩离出来,也缩离芯片在汽车行业的需求,让两个平台的人能够交流、能够启发,可以将很多我们过去开发的一些技术、技术人才留在汽车行业,用到整个模拟芯片在未来的日子里有中国研发的技术,不单纯是对标,应该是有更多的功能更好地表现,让中国的汽车在全世界的舞台上站起来是非常有自豪感的。

  澳门本身有国际交流的平台,也是我们国家实验室其中一个功能,除了在内地跟中科院、清华、北大很多学校合作,我们在亚洲新加坡、马来西亚、澳洲、比利时到美国哈佛大学、斯坦福大学这些一流的高校都一直是我们合作的伙伴。所以在中外交流的平台上澳门也是一个非常好的国际会议、中外交流的平台,也是通过老师的努力也为很多企业服务,我们服务过很多企业,他们提出难题我们的老师和学生解题,这样一种好的合作方式互为帮助也是一种非常好的连接,可以在无锡这个城市里慢慢地拓展这方面的合作。

  我们的毕业生在过去很多年前都是在美国的高通、NXP这些企业里面工作,最近很多的都是加入到华为、海视等内地企业工作。所以澳门大学的毕业生的数量每年在大量提升,可能很快你们在各行各业、每个企业里都有澳门大学的毕业生,这是我们的毕业生的群,慢慢会到整个国家的行业有很大的支撑点。每个都是我们真心培养的,所以在水平上是得到同行很多企业老总的认可。

  除了做工业界也是需要为国家培养更多的优秀人才,你看到的这里的高校里面集成电路的教授也是我们大学的毕业生,所以澳门大学除了培养优秀的工程师,可以作为领军人物也是很多大学里面的骨干教授也是我们的毕业生,拿我们的子孙慢慢发展下去澳门大学就会为国家培养大量的高水平的人才。

  这就是我们其中一个在芯片行业测试平台,可以看到过去澳门区政府支持我们这个平台建设,在一些高标准的仪器设备里也做了大量投入,这个平台是其中一个我们已经有十多年的研发经验,从软件到硬件到整个测试的流程做到非常高标准,也是我们澳门大学很多外国校长、外国老师来到也发现这个平台达到世界最一流,很多企业也没有这么好的测试完整。所以也会吸引很多企业来跟我们合作。

  我今天主要讲的内容就到这里,也希望无锡各位企业家、各位专家可以看到澳门有这样的机缘,跟我们的老师、同学们在未来的日子里多合作,为国家特别是汽车行业的芯片发展做出我们的贡献。

  谢谢各位!

  (注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)

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责任编辑:梁斌 SF055

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