罗姆半导体Nano系列先进电源技术 落实AR/VR小型化、高续航力愿景
- 黎思慧／台北
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可为使用者创造全新影音体验的元宇宙议题持续发烧，在此概念中扮演关键技术的AR/VR，近年也成为电子设备与相关系统业者的开发重点，整体而言，AR/VR在设备尺寸、续航力等方面仍有提升空间，在电源领域发展多年，拥有强大技术力的罗姆半导体(ROHM)所推出的「Nano」系列解决方案，就可协助业者达到节能与小型化目标，强化产品竞争力。
罗姆半导体技术中心副总经理陈宗鼎指出，在5G商转、AI快速普及、芯片运算能力大幅提升等因素下，元宇宙将从现在的概念逐步落实为实体产品，甚至有机会取代智能手机，成为人类沟通彼此、跨入虚拟世界的媒介。多数厂商已积极看待元宇宙带来的改变，例如将企业改名为Meta的Facebook，近年就大举投入相关技术与应用的发展，未来社会上的消费行为、商业模式都将因此展现全新面貌。
陈宗鼎表示罗姆半导体也乐观看待元宇宙的发展潜力，不过目前仍有几个技术挑战需要克服，其中设备小型化与续航力则是最急迫的问题。首先是现在体积过大过重的穿戴设备对使用者带来沉重负担，AR/VR影音仰赖的强大运算能力则会大量消耗电源，设备运作时间因而缩短，对此设计中心经理李昆芳建议业者可采用罗姆半导体的Nano系列解决方案。
罗姆半导体的Nano系列解决方案包括Nano Pulse Control、Nano Energy、Nano Cap三大技术。李昆芳指出DC/DC电源产品受到物理限制，要强化功耗效率并不容易，对此罗姆半导体透过设计减少周边电源零组件，达到缩减设备体积、节省电力的目标。在Nano系列中，Nano Pulse Control透过超高速脉冲控制技术精准侦测输入电流，并在9ns内完成开关导通，相较于以往的120ns，此特色可进一步降低高低压切换功耗。另外在降压设计部分，一般DC/DC转换器均须使用两颗芯片，Nano Pulse Control则为单芯片运作，可降低周边零件的使用量，再加上频率提高后线圈也会减少，都有助AR/VR设备体积的微小化
另一款Nano系列Nano Energy则具有超低消耗电流特色。李昆芳指出，在降低功耗设计时如果只增加电路电阻，元件漏电流、杂讯提升、电路回应速度变慢等问题将随之而来，对此罗姆半导体透过电路设计、电路布线和制程技术，让Nano Energy将上述问题的折衷平衡发挥到极致，此元件的快速反应特色，可将静态消耗电流降至业界最低的180nA，应用于穿戴式装置常见的钮扣电池中，此功耗可运作10年之久，大幅强化AR/VR设备的续航力。
第三款Nano系品Nano Cap则诉求电容小型化特点。Nano Cap可与罗姆半导体的先进电源技术QuiCur搭配。李昆芳表示，一般电源IC会内建比较机制，在监测输出电压的同时比较IC内部基准电压，借此微调回授电路，QuiCur的高速负载响应技术，则可因应电压变化快速调整，让电源IC回授电路更稳定，借此大幅降低电容需求、减少外部元件数量，AR／VR设备的电路板安装面积也可因此缩小，运作会更稳定，更有助于电源电路的设计工时，缩短产品开发时程。
从罗姆半导体的Nano系列相关技术介绍，可看到罗姆半导体的完整电源布局，对于市场状态，技术中心副理黄昱翔则指出，元宇宙的标准尚未统一，各厂商对电源芯片的效能需求也不尽相同，在此态势下，往往需要耗费大量时间才能打造合适的电源架构，因此他建议业者可善用罗姆半导体的力量，例如罗姆半导体的REFLVBMS001-EVK-001评估板或BD70522、BD71631(小型电池线性充电)、BD5230 (Reset IC)、EC38270等各种电源芯片，其内部电路规划与整体效能都已有最佳化设计，有意开发AR/VR设备的厂商，可借此快速建构小型化、低耗电的产品。
陈宗鼎最后指出，元宇宙目前虽仍在概念阶段，但在技术精进与市场需求增加等供需两端大力推动下，其落地脚步将逐渐加速，罗姆半导体除了透过Nano系列解决方案，协助客户解决设备小型化与续航力挑战外，也大举投入新时代电源技术研发，例如近年被视为下一代电源主力技术的GaN(氮化镓)、SiC(碳化矽)的第三代半导体，该公司就已有丰硕成果，在制程与产能方面，罗姆半导体是少数拥有晶圆厂的电源IC厂商，可透过先进制程技术与自主产能的掌握提供稳定货源。
在元宇宙布局方面，陈宗鼎提到此概念仍处于起步阶段，罗姆半导体初期将先与日本在地企业合作，针对各种创新应用，设计最佳化电源解决方案，未来再将成功模式移转至台湾与其他国家，并针对当地市场特色调整产品架构，除了产品外，罗姆半导体团队也会提供完整的谘询服务，协助客户掌握庞大的元宇宙商机。
ROHM小型节能化「Nano」电源系列解决方案 https://www.rohm.com.tw/support/nano
