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电源管理芯片行业困境及发展趋势!

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文章出处:骊微电子责任编辑:电源管理芯片人气:-发表时间:2020-08-07 11:24
  电源管理芯片几乎存在于所有的电子产品和设备中,是所有电子产品和设备的电能供应中枢和纽带,负责所需电能的变换、分配、检测等管控功能,是电子产品和设备不可或缺的关键器件,其性能优劣和可靠性直接影响着整机性能和可靠性,电源管理芯片一旦失效将直接导致电子设备停止工作甚至损毁。
  
  电源管理芯片主要面向家用电器、标准电源、移动数码和工业驱动等,近年来,得益于智能手机、平板电脑等便携电子产品持续增长的契机,随着进口替代进程的加快,国内电源管理芯片市场保持快速增长,据数据显示,2015-2019年中国电源管理芯片市场规模逐步增长,未来,随着中国国产电源管理芯片在新领域的应用拓展,国产电源管理芯片市场规模将快速增长,据研究院预测,2020年我国电源管理芯片市场规模将达781亿元,全球电源管理芯片市场规模将接近480亿美元。
  
  电源管理芯片行业发展困境  
  1、晶圆制造的关键设备和原材料主要依赖进口,目前我国晶圆制造的关键设备以及原材料仍然主要依赖从日本、美国、荷兰等国家进口,晶圆制造设备主要由Applied Materials(美国)、ASML(荷兰)、Tokyo Electron(日本)等公司提供,晶圆用硅片则主要由信越化学(日本)、SUMCO(日本)等公司提供。这使得中国集成电路产业存在对国外的依赖,也在一定程度上提高了中国晶圆制造业的成本。  
  2、单一企业规模均较小,尚未形成领军企业在国家政策大力支持下,尽管国内电源管理集成电路设计企业在企业规模、技术水平上已有了很大的提高,但与国际知名企业,如TI、MPS等相比仍存在较大差距,单一企业规模较小,资金实力较弱,缺乏在国际市场具备很高知名度的领军企业,一定程度上制约了行业的发展。
  
  电源管理芯片未来发展趋势  
  1、高效低耗化:在电源领域,电能转换效率和待机功耗永远是核心指标之一,世界各国都推出了各类能效标准,通过研发更加先进的电路拓扑技术、更低导阻的功率器件技术、更高开关频率技术、更精巧的高压启动技术等实现电源管理芯片及其电源系统的高效率和低功耗要求。
  2、集成化:在消费电子领域,电源的轻薄短小一直都是优化用户体验的重点需求。日益增长的需求对便携式移动设备的电源管理系统提出了较高的要求,要求芯片级产品具有更小的体积、更高的集成度、更少的外围器件。高集成度单芯片电源管理解决方案一方面降低了整个方案元器件数量,改善了加工效率,缩小了整个方案尺寸,降低了失效率,提高系统的长期可靠性;另一方面降低了终端厂商的开发难度、研发周期和成本,提高利润率。  
  3、内核数字化:电源管理芯片的输入和输出均为模拟信号,其控制内核也以模拟电路为多,但为低电压大电流的负载提供电压,并保持电压精确调节,同时还要满足近200A/ns的负载瞬态要求,采用纯模拟控制技术将变得越来越困难。引入数字控制器内核能够实现在同类常规电源芯片中难以实现的功能。  
  4、智能化:随着系统功能越来越复杂,对能耗的要求越来越高,客户对电源运行状态的感知与控制的要求越来越高,电源管理芯片设计不再满足于实时监控电流、电压、温度,还提出了诊断电源供应情况、灵活设定每个输出电压参数的要求,只有实现智能化,才能适应平台主芯片的功能不断升级的需求。
  
  目前国家出台多项政策,为集成电路行业发展带来了良好的发展机遇,同时国内电源管理芯片设计产业正处于上升期,进口替代效应增强,中小功率段的消费电子市场已经逐渐实现进口替代,在激烈的市场竞争中芯朋微、士兰微、等中国本土电源管理芯片设计企业逐渐崛起,整体技术水平和国外设计公司的差距不断缩小,产品正由低功率向中高功率发展。
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