引言： 專注于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)媒體《智慧產(chǎn)品圈》從產(chǎn)業(yè)源頭出發(fā)，推出物聯(lián)網(wǎng)芯片特刊系列報道，包括平臺、制造封裝、MCU、傳感器、無線芯片和電源管理等系列，通過對多家主流廠商采訪、行業(yè)梳理和分析，以期洞悉方向和趨勢，與業(yè)界伙伴共同謀求下一場技術(shù)浪潮下的無限商機(jī)!
如果把處理器和傳感器分別比作是電子設(shè)備的“大腦”和“五官”，那么電源管理IC就是電子設(shè)備的“心臟”，其重要性不言而喻。從市場規(guī)模來看，1998-2005年全球電源管理IC的年復(fù)合增長率達(dá)到15%。最近幾年，電源管理市場隨著筆記本電腦、平板、手機(jī)市場的飽和而逐漸放緩;現(xiàn)如今，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電源管理IC的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸從消費電子、網(wǎng)絡(luò)通信延伸至汽車電子、新能源、智能硬件等領(lǐng)域，或許會迎來新的市場爆發(fā)契機(jī)。
然而電源管理IC在物聯(lián)網(wǎng)時代也不可避免地遇到一些問題。 一方面，傳統(tǒng)的電源管理IC逐漸無法實現(xiàn)低輸出電壓范圍的精準(zhǔn)穩(wěn)壓、快速動態(tài)響應(yīng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等來匹配高性能芯片的功能需求;另一方面，由于物聯(lián)網(wǎng)具備體量巨大但市場碎片化、應(yīng)用分散化的特性，如何通過提升電源管理IC的設(shè)計靈活性和簡易性來加速產(chǎn)品上市時間，以及根據(jù)應(yīng)用需求做定制化成為電源管理IC需要直面的難題。 《智慧產(chǎn)品圈》通過采訪國際國內(nèi)外知名的電源管理IC企業(yè)，發(fā)掘電源管理IC會哪些新“招式”來應(yīng)對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求。
1.好鍋配好蓋，數(shù)字化、定制化電源管理IC匹配碎片化的物聯(lián)網(wǎng)訴求
物聯(lián)網(wǎng)時代，功能越來越強(qiáng)大的服務(wù)器、通信設(shè)備等產(chǎn)品推動了半導(dǎo)體工藝技術(shù)不斷升級，體積小、性能強(qiáng)大的芯片 要求電源管理IC能提供更智能的控制環(huán)路、更快速的動態(tài)響應(yīng)、更高的電壓反饋精度以及更簡化的外圍電路布局設(shè)計。 面對這些要求，擁有 集成度高、快速響應(yīng)、設(shè)計靈活、可控性強(qiáng) 等優(yōu)勢的數(shù)字電源技術(shù)備受青睞。
舉個例子，無人機(jī)在空中飛行時的環(huán)境瞬息萬變，要想實現(xiàn)無人機(jī)的動態(tài)平衡，除了應(yīng)用磁性角度傳感器(Angle Sensor)來確保馬達(dá)運動的平穩(wěn)以及24G/60G雷達(dá)定位的配合使用，數(shù)字電源IC的作用也至關(guān)重要。 因為在飛行中，數(shù)字電源IC要能夠精確而迅速地分配不同的動態(tài)電壓到螺旋槳的直流無刷電機(jī)，進(jìn)而控制不同螺旋槳的旋轉(zhuǎn)力度來保證飛機(jī)的平穩(wěn)飛行。 這個時候，數(shù)字電源快速響應(yīng)、在輸出電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)極高精確穩(wěn)壓的優(yōu)勢在無人機(jī)上凸顯的淋漓盡致。
隨著物聯(lián)網(wǎng)各種電源管理IC應(yīng)用領(lǐng)域的不斷延伸，對數(shù)字電源IC的需求更加差異化，針對不同應(yīng)用做數(shù)字電源IC定制化成為未來的發(fā)展趨勢之一。
關(guān)于電源管理IC的定制化趨勢，Altera的Enpirion電源產(chǎn)品中國區(qū)高級業(yè)務(wù)經(jīng)理張偉超指出， 電源管理IC廠商需要認(rèn)真傾聽不同類產(chǎn)品系統(tǒng)芯片的需求，加強(qiáng)與數(shù)字組芯片廠家的溝通合作。只有這樣，電源IC的目標(biāo)設(shè)計規(guī)格才顯得更有意義，這種為系統(tǒng)性能需求而定制的電源設(shè)計最終能為產(chǎn)品性能、功耗優(yōu)化做出巨大的貢獻(xiàn)。
加強(qiáng)主芯片廠商與電源管理IC廠商合作以滿足定制化需求，似乎遠(yuǎn)不如并購來的簡單粗暴，近些年國外的一系列市場并購案例更是佐證了這一點：高通收購Summit、Altera收購Enpirion、Microchip收購Micrel、MTK收購Richtek、Altera收購ZMDI的數(shù)字電源控制器部門等等。相比于國外的并購動作連連，盡管2015年以紫光集團(tuán)為代表的中國半導(dǎo)體企業(yè)和產(chǎn)業(yè)資本大舉海外出擊，但鮮有關(guān)于對優(yōu)秀電源管理IC企業(yè)的收購案例來彌補(bǔ)國內(nèi)在數(shù)字電源管理的不足。
圖1：國外主芯片廠商收購電源管理IC廠商案例
2.降低物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)門檻，電源管理IC逐漸高度集成化、模塊化
集成度越來越高無疑是半導(dǎo)體的發(fā)展趨勢，特別是近年來半導(dǎo)體SoC化的趨勢帶動了電源管理IC的模塊化發(fā)展。電源管理IC的模塊化可以提升系統(tǒng)設(shè)計的靈活性和簡易性，簡化外圍電路，同時縮短開發(fā)周期，降低系統(tǒng)開發(fā)成本，給電源管理IC帶來的好處顯而易見。
以數(shù)字電源IC為例， “目前數(shù)字電源技術(shù)在高壓應(yīng)用市場的主要方案包括：采用硬編碼的數(shù)字IC、采用單獨的微控制器等方案。但是前者在靈活性方面，以及后者在BOM成本方面，依然是阻礙數(shù)字電源在眾多終端設(shè)備中使用的主要因素。” 英飛凌電源管理及多元化市場事業(yè)部中國區(qū)總監(jiān)梁錦文表示，“英飛凌推出的.dp數(shù)字電源平臺，內(nèi)置CPU、高低邊驅(qū)動以及高壓啟動等多項可設(shè)置的模擬和數(shù)字功能，大大提高設(shè)計的靈活性和系統(tǒng)性能。而且由于外圍電路簡單、設(shè)計周期短，還可以減少系統(tǒng)的綜合成本，加快將新產(chǎn)品推向市場的步伐。”