人们的生活离不开电子设备,而电子设备离不开电源管理。电源管理芯片在电子设备系统中担负着电能的变换、检测、分配、管理等职能。
近几年随着电源管理芯片技术门槛的降低,中国本土许多芯片设计公司进入到了该领域,并且迅速占领电源管理芯片的中低端市场。技术的成熟和门槛的降低,也导致了该市场产品同质化严重,市场竞争异常激烈,产品价格不断下降,利润空间不断被压缩,造成本土电源管理芯片厂商发展愈加困难。。
以往本土传统电源管理产品同质化严重,价格竞争激烈,许多电源管理企业在产品开发方面只是跟随国外领先公司的脚步,推出功能类似且可以Pin-to-Pin替换的产品,依靠价格优势来争取客户,但愈演愈烈的价格战到目前已是白热化的程度,几乎没有利润空间可言,这时许多企业也意识到单纯跟随他人和打价格战并不是出路,并且开始思考如何走一条真正适合自己发展的道路。
跳出价格战,各厂商在电源市场另辟蹊径
在电源管理芯片领域,中国本土企业多为Fabless,一般规模较小,产品线比较窄,技术实力和资金实力无法和国外大 厂相提并论,难以进入高端市场和进行大而全的产品线铺设,要想在市场上立足,只能另辟蹊径。
以深圳市长运通光电技术有限公司为例,该公司以往电源管理产品线主要是以60W以内小功率电源为主,目标市场包括开关电源、消费类电子产品充电器、汽车充电器等。“这部分市场价格竞争激烈,不过因为有客户群在,所以我们也不会放弃这部分市场。但目前我们的重点是放在60W以内LED电源上。”对于以后的发展路线,该公司技术总监文茂强这样说道。
至于为什么考虑从LED电源市场上去突破,他解释说:“在传统电源管理市场,技术已经非常成熟,并且这一领域游戏规则的制定不在国内企业手上,所以我们很难创新。但LED电源市场就不同,它在国内国外是比较同步的,适合去创新,并且我们还可以直接参与国家标准的制定。”
据介绍,长运通在LED驱动方面有自己的专利技术,开发出了独创的去源化LED驱动解决方案,重点发展高压LED。“高压LED实现方法是在晶圆片出来后,用光照把LED颗粒连起来,把电压排到与市电电压相近,这样就能省去电压转换,只需做一个简单的恒流源放在其中就可以了。”文茂强解释道。
在LED照明领域,很多芯片设计公司只是着眼于驱动IC上,着重于产品的横向发展,但长运通采用的是一种独特的纵向发展方式。该公司把光源、电源、封装甚至灯具一起完成,打通上下游整条链路,帮助客户节省成本和时间,也取得了市场的良好反应。“只要在市场上找到一条正确的道路,集成电路设计才有方向,有了方向和思路,才能在这上面去创新。”他表示。
而深圳市华芯邦科技有限公司则从微创新的方向出发,找到了适合自己发展的道路。该公司现在正朝着万能充电器和移动电源的微创型电源控制管理芯片上努力。在万能充电源管理芯片中,华芯邦将高低压部分、运放和开关等都集成到一颗IC里面,相对传统的设计大大减少了外围元器件和物料成本,同时产品可靠性和稳定性也有很大提高。
另外,如何能合理高效地利用电力资源,则是该公司在设计电源产品时始终围绕的主题。“例如我们现在做的移动电源方案,通过内核的AC-DC管理系统将交流电资源转移到电池上去,然后通过升压电路或电池管理电路将电池资源再高效转移到便携式移动产品中,我们在每一步设计时都在考虑如何合理利用好每一度电。”该公司CEO赖泽联说道。
如今节能、环保和减排是整个社会的共识,对于未来电源管理发展的方向,赖泽联非常提倡能效和环保,他认为设计电源管理产品也应该围绕绿色、高效、节能和环保来展开,再有产品的稳定性也很重要。在满足了这些前提之后,接着才是成本控制的考虑。
对于本土电源管理芯片企业该如何发展,赖泽联认为:“企业要坚持微创新,以解决客户真正需求为目标,不断创造或提供更多更好能打动客户的服务或产品。另外还可以把产品再细分,以解决客户的不同需求为核心,这样企业才可以做强做大。”
细分产品市场也是深圳泉芯电子技术有限公司副总经理王成祥认为可行的做法。在通用电源管理市场,因为技术相同,各芯片公司方案大同小异,产品随时都有被取代的可能;而在细分市场做出自己不同的产品,才是更好的发展之路。“本土企业更贴近市场和客户,可以对产品进行准确定位,按不同定位来细分产品,以满足各种不同的需求。”王成祥说道,“另外,国内企业也应该从集成和高端产品上去努力,这也是电源管理发展的趋势。”
集成是趋势,本土厂商在PMU领域崭露头角
其实对半导体产品来说,越来越高的集成度是一个不可逆转的趋势,电源管理芯片也不例外,在这一领域最为明显的例子就是PMU产品,它集成了多个LDO和DC-DC等产品,能够实现多路电源分配管理和减少功耗,目前在智能手机、平板电脑等产品中被广泛应用。
随着半导体工艺技术的进步和主控芯片性能的提升,很多主控直接集成了PMU芯片,这样系统厂商就可以不必在外围搭配相应的电源管理芯片,减少产品成本和体积。另外,随着智能终端往大屏、多应用的方向发展,这些设备对电源系统的性能、功耗、集成度等要求会越来越高,PMU作为一种更为高效和省能耗的产品,无疑是大势所趋。由于技术要求、产品解决方案以及市场渠道等多方面因素制约,PMU市场基本由德州仪器、飞兆半导体等国际领先大厂占据,但值得注意的是,部分本土电源管理企业也开始在PMU市场中崭露头角。
深圳芯智汇科技有限公司就是一个很好的例子。作为中国本土为数不多的研发设计PMU芯片的企业之一,其实早在四五年前,当PMU在市场还是概念化的产品时,该公司就开始这类产品的开发。无论是产品设计还是市场推广都是从零开始,在这条道路上,芯智汇经历了艰辛又寂寞的发展过程。
功夫不负有心人,该公司推出的AXP18系列和AXP19系列以及今年推出的AXP20系列都受到市场广大欢迎,已成为包括三星、Telechips、瑞芯等厂商的选择,并占据了本土便携式电子产品PMU应用的80%以上市场份额。
PMU在国外大厂一般是只为某一主芯片定制,但芯智汇在产品定义方面突破了应用局限,除了能为某平台提供专门的定制服务外,还能够为客户提供半定制产品,保持合适的灵活度。在服务上,该公司为客户提供贴身服务。“我们的研发、技术支持都是立足于客户的。从前期设计、规格制定开始,我们就认真倾听客户的声音;到真正的产品设计时,我们会积极跟客户做沟通;再到后期的及时技术和商务支持。”该公司产品经理李鑫说道,“我们希望能通过自己的产品来帮助更多的客户,虽然目前是以品牌客户为主,但不仅仅局限在此。”
芯智汇的PMU产品注重的是系统的核心应用,在设计产品时更多是从系统级的角度去考虑,而不是单纯看重某一模块。高集成度的通路管理系统、功耗控制系统包括休眠唤醒管理和动态电压调节接口、高精度电量计量是该公司PMU产品的特点,能适应产品轻薄化的特点。“功耗的节省是我们产品的一大优点,例如我们提供的动态调压接口可以根据系统的负载动态调节输出电压,从而达到节省功耗的目的。”李鑫介绍说。而在用户体验方面,芯智汇开发了一种图形化的用电显示,包括电池的用电电流、充电电流、充电剩余时间以及用电的百分比等,更为明显和直观地显示出系统用电状况。
为了适应消费类电子产品市场上快速的更新需求,该公司将产品规划立足于满足客户未来的需要。“如果仅仅为了满足客户当前的需要,那就意味着产品落后了一节。我们的产品规划就是超越当前客户的需求,比如现在的双核A9平台才开始慢慢导入产品中,但我们在去年就提前准备好了该平台相应的产品来配合客户的设计。”李鑫介绍道。
作为这个领域的新进者,在PMU价格和可靠性上,芯智汇更注重后者。李鑫表示公司在产品工艺上一直选用的是最高端的工艺,在产品的可靠性和稳定性上不惜成本。这确实也是电源管理芯片企业应该去做的,如果只注重成本的控制,产品质量上不去,就很难开拓市场,另外还可能会起到一个反作用,光把价格拉下来,但产品质量得不到提升。