由于智能手機(jī)、平板電腦等便攜式設(shè)備的大量應(yīng)用,電源管理技術(shù)受到越來(lái)越多的關(guān)注,同時(shí)也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。據(jù)了解,電源管理IC產(chǎn)品種類(lèi)眾多,包括LDO、DC-DC、Driver和PMU等。近年來(lái),隨著手機(jī)等設(shè)備對(duì)電源管理要求的提升,一些分立的電源管理芯片如LDO、DC-DC等,都被集成到電源管理單元(PMU)中。
電源管理IC將多領(lǐng)域爆發(fā)
拓墣分析師李永健指出,2013年大陸IC市場(chǎng)的最大亮點(diǎn)將是高性能低功耗處理器、無(wú)線通信、電源管理以及高速海量存儲(chǔ)芯片。據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)IHS iSuppli預(yù)計(jì),2013年電源管理IC市場(chǎng)將達(dá)322億美元,增幅為7.6%。未來(lái)3年,市場(chǎng)將保持溫和增長(zhǎng),2016年?duì)I業(yè)收入預(yù)計(jì)將達(dá)到387億美元。包括消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)通信、移動(dòng)互聯(lián)領(lǐng)域都是目前最主要的市場(chǎng),汽車(chē)電子、新能源領(lǐng)域也開(kāi)始逐漸發(fā)力。
在近期舉行的IIC China 2013上,諸多中國(guó)本土Fabless就紛紛發(fā)布自己的電源管理IC產(chǎn)品。隨著面板應(yīng)用的逐漸擴(kuò)大,包括立錡、致新等臺(tái)系廠商紛紛加大面板市場(chǎng)布局,大陸的北方集創(chuàng)就推出了針對(duì)顯示面板的PMU產(chǎn)品9101A,比亞迪則帶來(lái)了IGBT、電流傳感器等產(chǎn)品。據(jù)介紹,比亞迪的AC-DC產(chǎn)品已在三星、諾基亞、華為等手機(jī)充電器中廣泛采用,目前每個(gè)月的出貨均在1500萬(wàn)片左右。比亞迪總經(jīng)理助理衛(wèi)勇表示,2013年是電動(dòng)汽車(chē)正式發(fā)力的元年,隨著比亞迪今年電動(dòng)汽車(chē)的爆發(fā),對(duì)于相關(guān)電源管理IC營(yíng)業(yè)額的提升有非常大的推動(dòng)力。
充電電流提升迅速,2A產(chǎn)品成主流
目前,電源管理芯片正呈現(xiàn)的幾大技術(shù)趨勢(shì)。隨著移動(dòng)終端的屏幕越來(lái)越大,功能越來(lái)越多,意味著對(duì)電池的要求越來(lái)越高,電池的續(xù)航能力要更長(zhǎng),功耗和發(fā)熱要越低越好。
過(guò)去500mA的充電電流已經(jīng)不夠用了,目前手機(jī)上的充電電流已經(jīng)出現(xiàn)1A的,而在平板電腦上已經(jīng)出現(xiàn)了向2A發(fā)展的趨勢(shì)。鈺泰科技推出了一款業(yè)內(nèi)首顆充電電流達(dá)到3A的開(kāi)關(guān)型充電芯片ETA6003。這款產(chǎn)品具有智能動(dòng)態(tài)路徑管理功能,除了可以讓智能設(shè)備在充電器連接后全負(fù)載工作,還可以讓設(shè)備在充電器連接時(shí)在電池耗盡的情況下正常的運(yùn)作。
處理器“核戰(zhàn)”促進(jìn)智能電源管理需求
移動(dòng)終端多核化也對(duì)電源管理提出了新的要求。在Cortex-A9成為2012年中高端手機(jī)芯片標(biāo)配之后,Cortex-A15架構(gòu)自然成為2013年高端手機(jī)的必備品。受此影響,基于Cortex-A15處理器的電池供電應(yīng)用也開(kāi)始被大量推出。
日前,德州儀器(TI)基于Cortex-A9及Cortex-A15處理器的電池供電應(yīng)用,推出業(yè)界首款單芯片前端電源管理單元TPS65090。TI表示,該產(chǎn)品高度集成了1個(gè)4A開(kāi)關(guān)PowerPath充電器、3個(gè)5A DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器、7個(gè)負(fù)載開(kāi)關(guān)、2個(gè)常開(kāi)LDO以及1個(gè)10通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。與采用分立式IC相比,可將板級(jí)空間銳減60%。據(jù)TI表示,TPS65090可最大限度提高電源效率,與分立式解決方案相比,可將電子產(chǎn)品的電池工作時(shí)間延長(zhǎng)20%。
PMU集成與分立器件仍將長(zhǎng)期存在
除了充電電流增大、“多核化”帶來(lái)的需求外,集成化是半導(dǎo)體產(chǎn)品發(fā)展的一大趨勢(shì),電源管理芯片也不例外。其中,最為明顯的例子就是PMU產(chǎn)品。一個(gè)PMU可能集成了多個(gè)LDO和DC-DC等產(chǎn)品,能夠?qū)崿F(xiàn)多種電源管理管理,是集成化趨勢(shì)最明顯的例子。但這并不表示分立器件以后沒(méi)有發(fā)展前途了。
鈺泰科技甘戈認(rèn)為,集成化并不能解決全部問(wèn)題,一個(gè)PMU往往只能針對(duì)某類(lèi)應(yīng)用,甚至某個(gè)產(chǎn)品,從某個(gè)角度來(lái)說(shuō)有些類(lèi)似ASSP(專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品),其擴(kuò)展應(yīng)用性不如分立解決方案,而且分立解決方案可以根據(jù)需求選擇最適合的電源管理芯片,可以達(dá)到最高的能效,由于分立和集成各有優(yōu)勢(shì),因此,集成化和分立的解決方案將會(huì)一直長(zhǎng)期存在。
此外,PMU的缺點(diǎn)在于它的成本高、靈活度差。對(duì)很多客戶來(lái)說(shuō),一旦用一家PMU后,就會(huì)跟這家客戶綁死,因?yàn)闆](méi)有第二家選擇。衛(wèi)勇認(rèn)為,這么多年來(lái)電源管理AC-DC或AC-DC的拓?fù)浼軜?gòu)并沒(méi)有發(fā)生本質(zhì)變化,集成這一塊很多時(shí)候是通過(guò)工藝或者DIE SIZE的增加來(lái)完成,這樣的單芯片在成本也不一定有優(yōu)勢(shì)。
掌握晶圓制造能力的Fabless占據(jù)優(yōu)勢(shì)
從全球電源管理IC的市場(chǎng)的份額來(lái)看,歐美公司仍然具有較大技術(shù)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),但臺(tái)灣地區(qū)和大陸廠商正在奮起直追。一般來(lái)說(shuō),歐美公司的強(qiáng)項(xiàng)在于技術(shù)、管理以及經(jīng)驗(yàn),而國(guó)內(nèi)公司的強(qiáng)項(xiàng)在于服務(wù)和技術(shù)支持,同時(shí)還能保證更低的價(jià)格。當(dāng)一款產(chǎn)品利潤(rùn)比較高的時(shí)候,可能系統(tǒng)廠商還不太會(huì)考慮國(guó)內(nèi)供應(yīng)商,但一旦產(chǎn)品技術(shù)成熟、利潤(rùn)下降后,系統(tǒng)廠商就需要降低成本了,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商的機(jī)會(huì)就來(lái)了。
由于電源管理IC的技術(shù)成熟度越來(lái)越高,許多產(chǎn)品的差異化并不是很大。這就造成了當(dāng)Fabless難以為繼,擁有生產(chǎn)制造的廠商還可以保留20%~30%利潤(rùn)空間。“一輛電動(dòng)汽車(chē)上的IGBT芯片用量,相當(dāng)于一片六寸Wafer。如果我們的電動(dòng)汽車(chē)一個(gè)月做到3萬(wàn)臺(tái),這就相當(dāng)于一個(gè)中大型六寸晶圓廠的產(chǎn)能被我們?nèi)砍酝炅恕!毙l(wèi)勇表示,比亞迪收購(gòu)寧波中緯,就是為了長(zhǎng)遠(yuǎn)布局進(jìn)行的垂直整合。<
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