对于半导体来说，技术变革是永恒的。如今，半导体行业面临着三大趋势——物联网（IoT）、自动驾驶汽车和持续推动减少温室气体排放。这些趋势给制造商带来了压力，要求他们提高效率以满足新的市场需求并保持盈利能力。
其中一种提高效率的机会是减少计划外停机时间，这种停机时间可能会削弱运营并增加成本。制造的关键电源解决方案可以最大限度地降低计划外停机的风险并降低成本。这些提高效率和降低成本的步骤对于芯片制造的每一次进步都更加重要，因为这些创新往往会使半导体制造变得更加昂贵。一项进步的一个例子是特征尺寸的不断缩小，例如下一代3纳米处理节点的广泛推出。当我们研究这些趋势时，我们很快就会看到关键电源解决方案在满足这些大趋势的产品开发和交付中发挥着重要的新作用。
半导体大趋势
关于第一个大趋势，未来几年构成物联网的数十亿个连接对象中的每一个至少都将配备传感器和通信集成电路（IC）。这意味着 2025 年的收入将比现在大幅增长。
至于自动驾驶汽车，预计全自动汽车的半导体含量将比现在的汽车多出约550美元。随着自动驾驶汽车市场的复合年增长率超过26%，这意味着该市场将需要更多的IC。
最后，减少温室气体意味着传感器、处理器和其他芯片将被用来提高汽车、建筑和工厂的效率。但除此之外，芯片制造工艺本身需要更加节能，半导体本身的运行也需要更加节能。为了实现 2015 年在巴黎商定的目标，将总温升控制在比工业化前水平高出 2 摄氏度的范围内，还需要做出更多改变。
这些大趋势需要更高的制造效率。许多物联网半导体将是传感器，而且它们必须便宜。包括自动驾驶汽车在内的汽车应用需要大批量、低成本的半导体，并且能够在充满挑战的环境条件下稳健运行。至于减少温室气体排放，这将需要更高效的制造工艺。
实现这一目标的方法之一是确保电力的稳定性和质量。芯片的制造涉及多达 300 个步骤，这些步骤可能具有纳米级或同等严格的公差。其中一个错误，整批芯片都可能报废。即使丢弃一块几乎完整的高端微处理器的晶圆也可能意味着数万美元或更多的损失。
减少意外停机的可能性
防止意外断电可以消除在制芯片因此类断电事故而损坏的可能性。确保始终提供优质电源可以消除这种潜在的芯片损坏问题。这也意味着生产不会停止，从而使制造业继续运转。这有助于最大限度地降低设备和建筑物折旧成本，这些成本占芯片生产总成本的 50%。
通过“电源”和“大脑”保护可以提高电能质量和稳定性。前者用于关键任务应用，例如重要的过程设备。它由断路器、变压器、备用电源、控制器等组成。它通常用于建筑和制造现场基础设施，是两种方法中成本较高的一种。
另一方面，大脑保护涉及过程控制、远程制造 IT、工厂以太网和设施控制，以及应急和安全系统。这里的解决方案通常涉及工业UPS，它可以在断电时介入。即使附近的高负载设备上线，UPS 还可以确保维持电能质量。对此类保护的需求是开发和采用 SEMI F47（半导体加工设备电压暂降抗扰度标准）的原因之一。
无论是电源还是大脑，关键电源解决方案都是半导体行业的必需品。它们是应对物联网、自动驾驶汽车和温室气体减排大趋势的方法之一，这些趋势将在未来主导该行业。
