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羅姆半導體Nano系列先進電源技術 落實AR/VR小型化、高續航力願景

羅姆半導體 台灣技術中心 副總經理 陳宗鼎。羅姆半導體

可為使用者創造全新影音體驗的元宇宙議題持續發燒,在此概念中扮演關鍵技術的AR/VR,近年也成為電子設備與相關系統業者的開發重點,整體而言,AR/VR在設備尺寸、續航力等方面仍有提升空間,在電源領域發展多年,擁有強大技術力的羅姆半導體(ROHM)所推出的「Nano」系列解決方案,就可協助業者達到節能與小型化目標,強化產品競爭力。

羅姆半導體技術中心副總經理陳宗鼎指出,在5G商轉、AI快速普及、晶片運算能力大幅提升等因素下,元宇宙將從現在的概念逐步落實為實體產品,甚至有機會取代智慧型手機,成為人類溝通彼此、跨入虛擬世界的媒介。多數廠商已積極看待元宇宙帶來的改變,例如將企業改名為Meta的Facebook,近年就大舉投入相關技術與應用的發展,未來社會上的消費行為、商業模式都將因此展現全新面貌。

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羅姆半導體 台灣技術中心 經理 李昆芳。羅姆半導體

羅姆半導體 台灣技術中心 副理 黃昱翔。羅姆半導體

羅姆半導體技術中心團隊提供完整諮詢服務,協助客戶確實掌握龐大元宇宙商機。羅姆半導體

Nano Pulse Control技術以單晶片運作,大幅減少週邊零件數量。羅姆半導體

Nano Energy電源技術有助行動穿戴裝置長時間運作。羅姆半導體

QuiCur和Nano Cap技術結合使用,可將輸出電容容量降至nF等級。羅姆半導體

陳宗鼎表示羅姆半導體也樂觀看待元宇宙的發展潛力,不過目前仍有幾個技術挑戰需要克服,其中設備小型化與續航力則是最急迫的問題。首先是現在體積過大過重的穿戴設備對使用者帶來沉重負擔,AR/VR影音仰賴的強大運算能力則會大量消耗電源,設備運作時間因而縮短,對此設計中心經理李昆芳建議業者可採用羅姆半導體的Nano系列解決方案。

羅姆半導體的Nano系列解決方案包括Nano Pulse Control、Nano Energy、Nano Cap三大技術。李昆芳指出DC/DC電源產品受到物理限制,要強化功耗效率並不容易,對此羅姆半導體透過設計減少週邊電源零組件,達到縮減設備體積、節省電力的目標。在Nano系列中,Nano Pulse Control透過超高速脈衝控制技術精準偵測輸入電流,並在9ns內完成開關導通,相較於以往的120ns,此特色可進一步降低高低壓切換功耗。另外在降壓設計部分,一般DC/DC轉換器均須使用兩顆晶片,Nano Pulse Control則為單晶片運作,可降低週邊零件的使用量,再加上頻率提高後線圈也會減少,都有助AR/VR設備體積的微小化

另一款Nano系列Nano Energy則具有超低消耗電流特色。李昆芳指出,在降低功耗設計時如果只增加電路電阻,元件漏電流、雜訊提升、電路回應速度變慢等問題將隨之而來,對此羅姆半導體透過電路設計、電路佈線和製程技術,讓Nano Energy將上述問題的折衷平衡發揮到極致,此元件的快速反應特色,可將靜態消耗電流降至業界最低的180nA,應用於穿戴式裝置常見的鈕扣電池中,此功耗可運作10年之久,大幅強化AR/VR設備的續航力。

第三款Nano系品Nano Cap則訴求電容小型化特點。Nano Cap可與羅姆半導體的先進電源技術QuiCur搭配。李昆芳表示,一般電源IC會內建比較機制,在監測輸出電壓的同時比較IC內部基準電壓,藉此微調回授電路,QuiCur的高速負載響應技術,則可因應電壓變化快速調整,讓電源IC回授電路更穩定,藉此大幅降低電容需求、減少外部元件數量,AR/VR設備的電路板安裝面積也可因此縮小,運作會更穩定,更有助於電源電路的設計工時,縮短產品開發時程。

從羅姆半導體的Nano系列相關技術介紹,可看到羅姆半導體的完整電源布局,對於市場狀態,技術中心副理黃昱翔則指出,元宇宙的標準尚未統一,各廠商對電源晶片的效能需求也不盡相同,在此態勢下,往往需要耗費大量時間才能打造合適的電源架構,因此他建議業者可善用羅姆半導體的力量,例如羅姆半導體的REFLVBMS001-EVK-001評估板或BD70522、BD71631(小型電池線性充電)、BD5230 (Reset IC)、EC38270等各種電源晶片,其內部電路規劃與整體效能都已有最佳化設計,有意開發AR/VR設備的廠商,可藉此快速建構小型化、低耗電的產品。

陳宗鼎最後指出,元宇宙目前雖仍在概念階段,但在技術精進與市場需求增加等供需兩端大力推動下,其落地腳步將逐漸加速,羅姆半導體除了透過Nano系列解決方案,協助客戶解決設備小型化與續航力挑戰外,也大舉投入新世代電源技術研發,例如近年被視為下一代電源主力技術的GaN(氮化鎵)、SiC(碳化矽)的第三代半導體,該公司就已有豐碩成果,在製程與產能方面,羅姆半導體是少數擁有晶圓廠的電源IC廠商,可透過先進製程技術與自主產能的掌握提供穩定貨源。

在元宇宙布局方面,陳宗鼎提到此概念仍處於起步階段,羅姆半導體初期將先與日本在地企業合作,針對各種創新應用,設計最佳化電源解決方案,未來再將成功模式移轉至台灣與其他國家,並針對當地市場特色調整產品架構,除了產品外,羅姆半導體團隊也會提供完整的諮詢服務,協助客戶掌握龐大的元宇宙商機。

ROHM小型節能化「Nano」電源系列解決方案 https://www.rohm.com.tw/support/nano


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