【導(dǎo)讀】隨著可穿戴設(shè)備、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新興應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，以及用戶對于智能化生活越來越高的追求同時伴隨著工業(yè)、儲能、5G通信等數(shù)字行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級和持續(xù)擴(kuò)容，作為連接真實(shí)世界和數(shù)字世界的模擬芯片產(chǎn)品愈發(fā)展現(xiàn)廣闊的應(yīng)用潛力，并且市場規(guī)模持續(xù)增長。
“2021年模擬芯片產(chǎn)業(yè)的整個體量達(dá)到驚人的728億美元，年增長率超過了30%，僅次于存儲和OSD的器件，增長非常巨大。2022年市場體量仍將保持8.8%的增長率，預(yù)計(jì)達(dá)到790億美元。”近期，在EEVIA舉辦的第十屆年度中國硬科技媒體論壇暨2022產(chǎn)業(yè)鏈研創(chuàng)趨勢展望研討會上，兆易創(chuàng)新電源產(chǎn)品部市場總監(jiān)馮忠河先生在演講中提到：“模擬芯片市場大有可為，這一過程中也有許多新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)，我們希望攜手客戶一起解決挑戰(zhàn)、擁抱機(jī)遇！”
圖1：兆易創(chuàng)新馮忠河發(fā)表主題演講
鞏固數(shù)字基礎(chǔ)，兆易創(chuàng)新發(fā)力電源芯片、競逐模擬賽道
縱觀數(shù)字芯片領(lǐng)域，兆易創(chuàng)新已經(jīng)是全球排名第一的無晶圓廠Flash供應(yīng)商、其NOR Flash產(chǎn)品市場占有率全球第三，Arm通用型32位MCU在中國排名第一，指紋芯片也是全球市場排名第三。基于“開放創(chuàng)新、追求卓越”的核心價(jià)值觀，兆易創(chuàng)新在面對多變市場需求下保持前瞻洞察，積極踐行多元化布局。馮忠河表示：“兆易創(chuàng)新致力于成為集多種產(chǎn)品于一體的半導(dǎo)體解決方案提供商，為客戶、市場提供獨(dú)特的產(chǎn)品價(jià)值。因此，我們希望開拓更多的應(yīng)用市場，模擬芯片正是當(dāng)下的最優(yōu)解。”當(dāng)然，面對細(xì)分種類繁多的模擬芯片市場，如何選擇最適合的賽道？兆易創(chuàng)新將當(dāng)下的主要發(fā)力點(diǎn)聚焦在電源芯片的布局上。
根據(jù)Yole Développement 的相關(guān)數(shù)據(jù)，電源芯片在2021年的市場規(guī)模接近250億美元，約占模擬芯片體量的三分之一，其中尤以PMIC和DC-DC芯片需求最大。同時，隨著便攜式產(chǎn)品和新能源汽車的快速發(fā)展，電池管理芯片（BMIC）的需求也在迅速增長，預(yù)計(jì)五年內(nèi)將接近DC-DC產(chǎn)品市場規(guī)模。
圖2：Yole Développement 2019-2026年全球電源芯片市場規(guī)模分析，按芯片類型
進(jìn)一步分析，這些巨大的增長潛力將主要來源于通信、儲能、工業(yè)和汽車等行業(yè)。首先在通信方面，5G基站MIMO帶來了高達(dá)4倍的電源需求增長，單板需求從25$增長到100$；在儲能方面，受益于碳中和目標(biāo)，2021年中國光伏累計(jì)裝機(jī)達(dá)到306GW，2050年預(yù)計(jì)達(dá)到5000GW；在工業(yè)方面，電源產(chǎn)品的升級迭代對更高耐壓、更高可靠性和EMI芯片的需求也在增加；在新能源方面，2022年新能源汽車銷量預(yù)計(jì)達(dá)到650萬輛，較去年翻一倍，2026年預(yù)計(jì)達(dá)到1600萬輛。“因此，兆易創(chuàng)新面向這四大行業(yè)市場，積極布局?jǐn)?shù)字和模擬芯片產(chǎn)品線，致力提供系統(tǒng)級的產(chǎn)品組合。電源芯片也是關(guān)鍵一環(huán)，我們正持續(xù)加大投入。”
四大品類，兆易創(chuàng)新電源產(chǎn)品組合逐步成型
事實(shí)上，自2019年兆易創(chuàng)新開始投入研發(fā)、啟動電源管理產(chǎn)品布局。2021年4月兆易創(chuàng)新第一顆電源管理芯片GD30WS8805正式量產(chǎn)，同年6月兆易創(chuàng)新推出首顆馬達(dá)驅(qū)動產(chǎn)品GD30DR8306，11月首款超低噪聲LDO GD30LD330x上市。2022年5月，兆易創(chuàng)新已經(jīng)有多款Charger產(chǎn)品陸續(xù)量產(chǎn)上市。
目前，兆易創(chuàng)新已經(jīng)初步形成四大類電源產(chǎn)品：第一類是高性能電源，主要以通用的DC-DC和線性穩(wěn)壓器（LDO）為主，應(yīng)用在通信/網(wǎng)卡、工業(yè)、安防等領(lǐng)域。第二類是電機(jī)驅(qū)動，覆蓋從家電、電動工具到智能機(jī)器人、工業(yè)自動化等豐富應(yīng)用。電機(jī)驅(qū)動產(chǎn)品可搭配GD32 MCU，形成靈活、完整的系統(tǒng)解決方案提供給客戶。第三類是專用電源管理芯片，主要應(yīng)用于TWS耳機(jī)充電盒、助聽器、便攜式醫(yī)療設(shè)備等。第四類則是鋰電池管理芯片，目前以通用型充電芯片為主，后續(xù)會在儲能、汽車等領(lǐng)域逐步拓展。
以兆易創(chuàng)新主推的LDO產(chǎn)品GD30LD3300/3301為例，這兩款低噪聲、低壓降的線性穩(wěn)壓器(LDO)，可提供3A負(fù)載電流，其最高壓降僅為180mV，也將低噪聲、高電源抑制比和高輸出電流性能相結(jié)合，適用于高速通信、射頻、醫(yī)療等噪聲敏感型領(lǐng)域。“例如，在服務(wù)器應(yīng)用中，其痛點(diǎn)是板卡密度非常高、對功耗要求非常低，LDO負(fù)責(zé)給專用芯片供電時，必須達(dá)到超低壓差以及小型化的要求，GD30LD3300/3301在這些特性上就具備很好的優(yōu)勢。再比如IoT設(shè)備增加了4G/5G模塊，其信號發(fā)射瞬間會產(chǎn)生接近3.6A的電流，如果使用DC-DC、紋波噪聲就會比較高，這是工程人員不希望看到的。而兆易創(chuàng)新LDO剛好可以滿足這個需求，因此在通信應(yīng)用上也是備受關(guān)注。”馮忠河說道。
持續(xù)增值客戶服務(wù)，以系統(tǒng)級產(chǎn)品組合賦能價(jià)值
不過，單顆芯片的性能表現(xiàn)固然重要，但系統(tǒng)級的產(chǎn)品組合卻可以發(fā)揮1+1＞2的作用。如前所述，通信、儲能、工業(yè)和汽車領(lǐng)域是兆易創(chuàng)新正在積極布局的行業(yè)市場，兆易創(chuàng)新?lián)碛袕V泛的Flash和MCU產(chǎn)品型號、并且已經(jīng)通過車規(guī)級驗(yàn)證，這些Flash和MCU通過靈活的搭配形成系統(tǒng)級產(chǎn)品組合，從而提供給客戶優(yōu)化的解決方案，有助于加快產(chǎn)品上市。基于廣泛的系統(tǒng)級產(chǎn)品組合和協(xié)同優(yōu)勢，兆易創(chuàng)新電源管理芯片也正積極布局，在多個行業(yè)市場為客戶提供多樣化選擇，助力客戶實(shí)現(xiàn)更加靈活、完整的解決方案。
“例如，掃地機(jī)器人應(yīng)用方案就是兆易創(chuàng)新系統(tǒng)級產(chǎn)品組合中比較典型的一例。”馮忠河指出，“該方案凝聚了兆易創(chuàng)新的眾多產(chǎn)品優(yōu)勢，包括存儲和MCU，以及GD30DR8306、GD30DR8413等電機(jī)驅(qū)動芯片和GD30BC2501鋰電池充電管理芯片。當(dāng)然，我們也會陸續(xù)增加通用DC-DC、LDO、AFE等產(chǎn)品，形成更加完善的系統(tǒng)解決方案。”
圖3：基于兆易創(chuàng)新廣泛產(chǎn)品組合的掃地機(jī)器人解決方案
另外，GD30WS系列PMIC芯片也是兆易創(chuàng)新面向可穿戴產(chǎn)品和TWS耳機(jī)的明星產(chǎn)品。這一系列的芯片可以搭配GD32 MCU，為客戶提供TWS耳機(jī)充電倉電源管理方案，有效地降低研發(fā)成本。在展示區(qū)上，兆易創(chuàng)新工程師介紹了一款GD32E230F-TWS評估版，正是采用Cortex?-M23內(nèi)核的GD32E230F4V6芯片作為主控MCU，以I2C接口方式與PMIC GD30WS8805進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)了對單節(jié)鋰電池和耳機(jī)的充放電管理。這一方案具備出色的靈活性，MCU、PMIC等元器件均可按需選擇。得益于兆易創(chuàng)新的產(chǎn)品兼容性，即使元器件更新?lián)Q代，也能減少大量的開發(fā)工作。
“系統(tǒng)級產(chǎn)品組合是兆易創(chuàng)新賦予客戶的一大優(yōu)勢，同時我們還為客戶提供了完善的開發(fā)工具，擁有易操作性、便捷性等優(yōu)點(diǎn)，包括為多數(shù)評估板配備GUI界面，便于開發(fā)人員進(jìn)行軟件調(diào)試；配套方案參考樣例，方便客戶前期評估、節(jié)省時間成本和經(jīng)濟(jì)成本；在電機(jī)驅(qū)動評估板，提供了配套的電機(jī)，可以節(jié)省大量調(diào)試時間等等。兆易創(chuàng)新正在不斷完善開發(fā)工具生態(tài)鏈，致力于提供更好的服務(wù)，為全球客戶創(chuàng)造更大的價(jià)值。”馮忠河最后表示。
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