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。

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