一顆電源管理芯片 或成國產半導體崛起的關鍵
【天極網手機頻道】最近幾年,快充已經成爲各種智能設備必備的功能之一。在廠商的宣傳中,出現最多的自然是氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)等名詞,帶來包括高功率、高效率等技術優勢,也是各種智能設備實現快充的基礎。
電源管理芯片雖然並不如CPU、GPU等產品備受關注,但電源管理芯片卻是模擬芯片中最大的細分市場之一。只要用電工作的設備都需要電源管理芯片,包括日用家電、手機電腦,再到通信基站、智能汽車等等。
什麼是電源管理芯片
簡單來理解,電源管理芯片就是管理智能設備充電、放電,充電、放電過程中爲不同設備分配電壓、電流的用電器件。除了各種智能設備之外,常見的LED屏幕燈珠、手機內置的振動馬達,都需要特定的電源管理芯片進行驅動。
國內智能手機廠商基本實現“百瓦快充”,諸如電荷泵芯片、快充芯片、充電IC、電源IC的名稱讓大衆眼花繚亂,但實際上都是電源管理芯片的某一類,甚至只是不同叫法的同類芯片。把交流電轉換爲手機、電腦需要直流電的AD-DC轉換器,在手機、電腦內部調節直流電的DC-DC轉換器,屬於電源管理芯片的一類。
2020年各種120W、125W快充新技術則使用電荷泵芯片。這類芯片被稱爲PMIC,同樣是一種多通道電源管理芯片,單顆芯片內集成多種電源管理功能。高通、聯發科、海思等手機芯片廠商會把這類PMIC芯片綁定SoC進行銷售。
龐大的市場規模
根據IC Insights數據顯示,2019年電源管理模擬器件的出貨量,大約佔芯片市場總出貨總量的21%,在所有芯片種類中位列第一,甚至超過第二和第三類別芯片出貨量總和,出貨量約爲639.69億顆;平均下來每個人每年都會用到10顆電源管理芯片。方正證券甚至預測,2026年全球電源管理芯片市場規模或達到550億美元。
在龐大的市場規模下,歐美卻佔去電源管理芯片多達八成市場。美國的德州儀器、高通、ADI、美信,德國的英飛凌,都是毋庸置疑的巨頭。其中德州儀器佔據全球21%的電源管理芯片市場份額,而且產品的各項技術指標都處於業內領先地位。
國產率不到兩成,但國內的廠商正在加速崛起,諸如聖邦微電子、南芯半導體、鈺泰半導體、芯朋微、傑華特等廠商,雖然市場佔有率較低、且聚焦於國內相關企業。但在技術、產品、市場三方面發力追趕下,電源管理芯片很可能成爲國內模擬芯片技術領域下一個關鍵突破口。
衆多品類制約發展
由於涉及各行各業,電源管理芯片市場的細分產品極多,掌握越多的品類,廠商就有機會佔據更多市場。產品品類齊全、覆蓋領域多,從而獲得更強的競爭力;而國內廠商品類較少,只在細分領域具有一定的競爭力。
美國德州儀器擁有大約12.5萬種電源管理類產品,第三的ADI也有4萬多種產品。國內聖邦微電子擁有信號鏈和電源管理類產品共計1400多種,韋爾股份擁有950多種,力芯微、富滿電子等廠商的產品種類則在400-500種之間。12.5萬種對比1400種,產品品類豐富度差距已經不在一個數量級上,這就是電源管理芯片企業核心競爭力的差別體現。
電源管理芯片需要時間積累,國內企業在該領域遲遲難以突破的主要因素之一。德州儀器在半導體行業發展的早期,積累大量的人才和技術,通過市場規模優勢積累資本,並不斷收購拓展自己的產品覆蓋範圍。而且電源管理芯片涉及大量細分市場和專利壁壘,收購是巨頭髮展最快、最穩妥解決方法;巨頭們的先發優勢更加明顯,也讓後來者很難在短時間內找到突破口。
除了漫長的積累和不斷收購,高通、聯發科通過與自家SoC綁定的方式獲得電源管理芯片市場的份額。原因在於同一家芯片廠商的PMIC與SoC芯片擁有更好的協同能力和兼容性,加上廠商“打包”銷售的方式,很大程度上提升市場份額。
國內電源管理芯片公司都比較年輕,而且大多依賴明星工程師的“單兵作戰”。國內廠商市場規模較小,利潤較低,重金留人不是強項,所以更多選擇“集體攻堅”的作戰方式去解決問題。產品品類豐富度、專利數量、關鍵人才、行業積累都是短板,但國內企業仍然在積極尋找突破口。
在芯片代工側,電源管理芯片對芯片製程工藝的要求不高,國內的芯片代工廠都能生產,加上很多模擬芯片相關人才迴流,進一步縮小國內廠商和海外巨頭之間的整體技術差距。
編輯感言:雖然電源管理芯片一直被大衆忽視,但是隨着各類高功率快充的出現,這些位於幕後的芯片產品終將成現在大衆眼前。雖然電源管理芯片市場依然被國外巨頭把控,但隨着人才的迴流和技術的發展,國內廠商在部分細分市場上達到、甚至超越國外巨頭。隨着智能汽車、工業物聯網、消費電子等行業的高速發展,電源管理芯片市場的規模還將持續增長,國內芯片廠商能否突破國外巨頭的重重封鎖,或許是國產半導體技術崛起的關鍵一戰。
來源:天極網