中国制造业正在大批量进行数字化升级，包括汽车制造、电子产品生产、机械加工、食品包装厂。在自动化工厂中，机器人或机械臂需要微控制器来精准控制每一个动作，完成装配或搬运。同时，工厂利用可编程逻辑控制器（PLC），通过有线或无线网络与生产线上的设备相连，实时监控生产过程中的参数和状态，比如，自动调整机器速度或改变生产顺序。
意法半导体技术不仅涵盖了工厂自动化的全部关键模块，还能提供物联网解决方案和先进传感器，帮助工厂从传统生产方式向智能化生产转型。比如，为了让工厂的操作界面更加直观，让操作人员可以更容易地监控和控制机器，公司还提供了一套人机交互解决方案。中国的很多头部制造企业已经采用这些方案来优化生产流程，特别是减少了因设备故障导致的生产中断。
经济观察报：节能减碳和人工智能等新趋势是否也带来了机会？
曹志平：电源与能源是我们在工业市场特别关注的一个领域。中国工厂的转型不仅要提高效率，还要降低能耗，比如支持工厂使用太阳能、风能等可再生能源，减少设备在非生产时段的能源消耗等。碳化硅功率半导体能在这方面发挥很好的作用。
人工智能也大量运用在工业领域，它能改变许多工业应用的规则，比如将公司的微控制器与边缘人工智能技术结合，在工业设备预测性维护、太阳能光伏检测、电池生命周期管理、家电能源优化以及智慧工业、智能家居和智能楼宇的视觉等应用上，都能够提供比之前更精确的解决方案。
新型半导体器件
经济观察报：新能源汽车、工业电机等新兴市场的发展，是否给半导体产业带来了新的技术和发展机遇，比如当前流行的氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）这两类半导体材料？
曹志平：是的，越来越多厂商用氮化镓或是碳化硅来制造半导体器件。相比智能手机和个人电脑，汽车和工业的电子设备对芯片的耐高温、耐高压以及高功率处理能力有着更高的要求。例如，汽车的电动机和控制系统在运行时会产生大量热量，而电池为了节约电能，要在电能转换过程中减少能量损失。
在自动化生产线上，机器人手臂要非常精确和迅速地动作，这要求芯片能够即时处理控制信号，使电机能够快速响应，实现精准的动作控制。工厂环境可能比较恶劣，是充满灰尘、高温或者湿度很高的，芯片必须能在这样的环境中长期稳定工作，不能在此类环境下损坏或失效。
这些性能是传统硅材料难以实现的，而氮化镓和碳化硅能够承受更高的电压和温度，有更高的热导率和电子迁移率，生产出来的半导体更适合在极端条件下工作。这两类材料的流行本质上是因为半导体市场的需求正在转变。
经济观察报：意法半导体是业内较早一批商用碳化硅和氮化镓材料的半导体企业，目前两类材料是否成熟，有什么样的制造难点？
曹志平：这两种技术在制造上有一定挑战，但不在于缩小工艺节点，因为它们并不像GPU、CPU处理器那样一味追求晶体管的微缩，而是要追求材料特性和制造工艺上的极致能力。
氮化镓和碳化硅两种器件在工作时会产生大量热量，要想保证器件的可靠性和性能，需要采用先进的热管理解决方案。此外，由于它们通常用于高压环境，耐高压能力也是一个重要挑战。要想防止高压击穿器件，确保长久的可靠性，必须精确控制材料的特性。
技术上成熟，但在生产过程中保证无缺陷且质量稳定并不容易，晶圆上的任何小瑕疵都可能影响电子设备的性能和成品率。与传统硅材料相比，氮化镓和碳化硅的生产更为复杂，成本也更高。我们在欧洲投资建立了相关的制造基地，整合了从原材料到最终芯片的整个生产流程，这样做的前期投入成本很高，但能确保每个步骤都在严格的质量控制之下完成。
经济观察报：当前，半导体的许多环节尚未出现一个明显的反弹趋势，氮化镓和碳化硅这类新型半导体器件的供需情况又是如何呢？
曹志平：过去两年，全球半导体市场处于下行周期，目前市场整体库存水位很高。在经历了前所未有的一场芯片短缺潮之后，各个终端市场的需求和库存也是分化的。
