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绿色规划——工程师不行逃避的年代出题

节约一张纸,少开一天车,出门随手关灯,更换节能电器……如今这些低碳生活方式已经处处可见。北京大学软件与微电子学院微纳电子发展战略研究室王永文主任表示,在后工业时代,人口的过度增长是造成能源过度消耗

       节约一张纸,少开一天车,出门随手关灯,替换节能电器……现在这些低碳生活方式现已处处可见。

       北京大学软件与微电子学院微纳电子开展战略研究室王永文主任表明,在后工业时代,人口的过度添加是形成动力过度耗费的主要原因,环境污染现已成为限制动力开展的主要因素。

       为此,人们开端将节能减排和环境维护作业提到了议事日程上来,各国都出台了包括环保法规、税收方针等节能减排的种种行动,并经过调整工业结构、资金投入、技能进步等手法来将节能减排付诸实施。

       而关于先进电子产品的规划工程师来说,怎么选用更为先进的电子器材,为人类供给更为节能的电子产品,成为新在历史使命。

半导体技能为节能做出重大奉献

       集成电路的创造与工业开展将人类社会带进了信息时代,以集成电路为根底的信息工业现已成为国际第一大工业。与此一起,半导体技能在开发新动力、进步动力功率等方面都发挥着越来越重要的作用。美国节能经济委员会在2009年宣布的《半导体技能美国动力生产力改造的期望》研究报告中指出,根据曩昔半导体技能对节能的奉献,估计到2030年全美将节约27%的能量。

图1:美国动力情报署对半导体产品为美国带来的节能作用猜测
 
       据美国动力情报署猜测,如继续坚持电器产品的功率不变,那么到2030年,美国全年用电量将比运用节能型家电产品高出1.896×109kW•h;而假如政府大力支持节能家电的运用并推出相关方针的话,则还可以节约电力约1.242×109kW•h!

       以半导体技能推进下的智能电网为例,2008年我国社会用电总量近35000亿千瓦时,完成电网信息化之后,每年在配电输电用电等环节即可节约5%至10%的电力资源,节约价值近2000亿元人民币。

图2:智能电网的运用将为我国社会用电总量带来的下降作用猜测

       据国网动力研究院电力供需实验室猜测,2011-2020年,电网智能化可使全社会最高用电负荷下降约4900万kW,假定每下降1kW少建造1kVA变电容量,按3700元/kVA电网设备出资造价测算,可削减电网建造出资需求约1800亿元。
如此这般,半导体技能支撑下的智能社区、智能交通、智能家居、智能工厂等等,相同为节能型社会做出巨大奉献。

绿色规划渐成潮流

        关于运用电子工程师而言,“绿色规划”不仅仅意味着运用契合RoHS环保法规的元器材,更为重要的是规划出作业安稳、功能牢靠、功能强大、质量优秀、经济经用的电子产品,以削减电子废物和废旧电池,这需求咱们建立新的“绿色规划”理念,因而电子规划相同也要倡议“绿色规划”。

       安阳工学院电子信息与电气工程学院副院长秦长海教授以为,真实做到“绿色规划”并不简单,一方面要求工程师具有深沉的规划理念和规划水平,一起要把它当成一种习气。这需求从学生时代就要开端进行“绿色规划”理念的教育,养成节能为先的规划习气。

 

       深圳资深运用电子工程戴上举表明,现在各种电子产品都有节能方面的商场准入规范,假如达不到规范就无法进入商场。这些也迫使工程师们要尽量选用低功耗的电子元器材,运用更为合理的电路规划来到达体系低功耗的方针,终究做到“绿色规划”。
 
       因而,不论是现在搞电子规划的作业者仍是预备学习电子技能的初学者,在搞电子产品规划的一起,要倡议“绿色规划”的理念,规划出更多的“环保产品”和“节能产品”,这也是从事电子规划的工程师们为了维护地球应尽的特别责任。

微控制器要当节能前锋

       运用电子工程师在完成绿色电子规划的过程中,离不开低功耗的电子零部件,作为电子体系的核心部件,微控制器见义勇为地成为节能前锋。

       工业和信息化部软件与集成电路促进中心集成电路部衣丰涛副主任表明,美国一个家庭中或许具有24个或更多的微处理器芯片,一辆轿车中共包括50个乃至更多的微控制器。开始预算,一个家庭IT产品的能耗现已挨近照明。

                        
工业和信息化部软件与集成电路促进中心集成电路部衣丰涛副主任

       以瑞萨电子、飞思卡尔、德州仪器、微芯科技、恩智浦为代表的跨国生产商,不断推出低功耗、高功能的微控制器产品,然后推进微控制器商场不断扩张。
据赛迪参谋半导体事务群总监李轲供给的数据显现,2010年我国MCU商场全体销售额高整添加30.5%,到达了218.5亿元人民币,估计未来三年继续坚持快速添加态势,2013年销售额将到达328.7亿元人民币。

       因而,环绕微控制器来做好体系节能规划,成为工程师有必要首先考虑的项目。
戴上举工程师用自己的开发阅历证明,购买一款高功能、低功耗的微控制器代替原有器材,尽管单个器材的本钱或许会添加,可是因为新式微控制器或许会削减其他元器材的数量,然后使整体本钱得到下降,一起还得到了体系功能的进步。

       最终,用我国科学院院士、北京大学微电子研究院首席科学家王阳元的一段话作为本篇文章的结束,王阳元院士在其主编的《绿色微纳电子学》一书中有这样一段论说:未来集成电路工业和科学技能开展的驱动力是下降功耗,不再仅以进步集成度即减小特征尺度为技能节点,而以进步器材、电路与体系的功能与功耗比作为标。

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