


早在(zai)2016年(nian)7月(yue),美(mei)國芯片巨頭AD就宣布以148億(yi)美(mei)元(yuan)收購(gou)知(zhi)名電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)芯片廠(chang)商Linear(Linear Technology Corporation,凌力(li)爾特)。經(jing)過近一年(nian)時(shi)間的(de)整(zheng)合(he),去年(nian)3月(yue)AD與Linear公司正(zheng)式(shi)完成(cheng)(cheng)合(he)并,不(bu)僅締造了(le)業(ye)內一流的(de)高(gao)性能模擬技(ji)術(shu)(shu)公司,更(geng)重要的(de)是在(zai)電(dian)源(yuan)產品線(xian)方(fang)面形成(cheng)(cheng)了(le)強強聯合(he)。那(nei)么,AD與Linear成(cheng)(cheng)功合(he)并一年(nian)多(duo)之后,在(zai)電(dian)源(yuan)領(ling)域帶來了(le)哪些新(xin)的(de)技(ji)術(shu)(shu)和產品,對于(yu)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)芯片市(shi)場又(you)將帶來什么新(xin)的(de)變化?近日,AD電(dian)源(yuan)系統工(gong)程總監(jian)梁再信(Lorry Liang)先生在(zai)接受本報采訪時(shi)給出了(le)自己(ji)答案。
AD與Linear合(he)并,成為全球第(di)二大電(dian)源管理IC廠商
Linear成(cheng)立(li)于1981年,總部位于美國硅谷,是(shi)一家(jia)業界領先的(de)模擬IC制(zhi)造商。根據IC Insights的(de)數據顯示,在(zai)被AD收購之前(qian),Linear就(jiu)已經是(shi)全球第8大(da)模擬IC廠商,而AD則是(shi)排(pai)在(zai)第4位。
根據IC Insights的數據顯示,通過(guo)收購(gou)Linear,AD在2017年的模擬(ni)IC銷售額增長14%,達到了43.4億(yi)美(mei)元(實際(ji)是49億(yi)美(mei)元)。同時,排名(ming)也(ye)迅速(su)由原來的第(di)4位(wei)(wei)上升到了第(di)2位(wei)(wei)。
而(er)AD收購Linear之后,之所以能夠帶來快速的(de)增長(chang),主要是由于(yu)雙(shuang)方的(de)產品線(xian)具有高度的(de)互補性。首先,比如Linear一直都(dou)是在(zai)電源(yuan)管理芯片(pian)領域的(de)龍頭(tou)企業(ye),而(er)這也正(zheng)是AD比較(jiao)薄弱的(de)一環。根(gen)據(ju)(ju)AD在(zai)收購Linear之前的(de)2015年財報數據(ju)(ju)顯示,AD主要營收都(dou)是來自于(yu)數據(ju)(ju)轉換器,而(er)電源(yuan)管理IC業(ye)務的(de)收入只有1.5-2億美(mei)元。顯然,收購Linear將會補足(zu)AD在(zai)電源(yuan)管理IC業(ye)務上(shang)的(de)短板。
另外(wai),雖然兩(liang)家公司(si)80%的(de)市場都在(zai)工業、通(tong)信(xin)和汽車(che)領域(yu),但是Linear有(you)70%營(ying)收來自(zi)中小客戶(hu)(hu),30%的(de)營(ying)收來自(zi)大客戶(hu)(hu)。而AD則恰恰相反,60%的(de)營(ying)收來自(zi)大客戶(hu)(hu),只(zhi)有(you)40%是來自(zi)中小客戶(hu)(hu)。也就是說(shuo),雙方合并之后,AD可以給大客戶(hu)(hu)提供更為豐富的(de)產(chan)品線,同時(shi)也能將(jiang)自(zi)己原有(you)的(de)產(chan)品線更為輕松的(de)推向更多的(de)中小客戶(hu)(hu),降(jiang)低(di)對于大客戶(hu)(hu)的(de)依賴。
在(zai)Linear與AD合并(bing)之前,Linear擁(yong)有(you)(you)5000名(ming)(ming)員(yuan)(yuan)工,全球(qiu)14個(ge)(ge)研(yan)(yan)發中心,23000個(ge)(ge)器件(jian);AD擁(yong)有(you)(you)10000名(ming)(ming)員(yuan)(yuan)工,全球(qiu)30個(ge)(ge)研(yan)(yan)發中心,20000個(ge)(ge)器件(jian)。合并(bing)之后,新的AD就擁(yong)有(you)(you)了15000名(ming)(ming)員(yuan)(yuan)工,全球(qiu)44個(ge)(ge)研(yan)(yan)發中心,43000個(ge)(ge)器件(jian)。其(qi)中,有(you)(you)超過1萬(wan)個(ge)(ge)器件(jian)都屬(shu)于(yu)電(dian)源領域(yu)。
“因為Linear的電源產(chan)(chan)品(pin)足夠強大和優秀,我們保留了一些(xie)Linear的元素(su),新(xin)的子品(pin)牌叫(jiao)Power by Linear。”AD電源系統工程總監(jian)梁(liang)再信表示(shi),AD的原有的電源產(chan)(chan)品(pin)已(yi)經(jing)被(bei)(bei)并入Linear,成為Power by Linear中的一部(bu)分(fen)。Linear的其它線性器(qi)件則被(bei)(bei)并入AD的相應部(bu)門(men)。
在(zai)(zai)Linear與AD合(he)并(bing)之后,新的AD在(zai)(zai)轉換器市(shi)場的份額(e)(e)將繼續(xu)保持全(quan)球(qiu)第一,而在(zai)(zai)電(dian)源管理(li)IC市(shi)場的份額(e)(e)則大幅提升至(zhi)了全(quan)球(qiu)第二。
創新性的技術和產品
眾所(suo)周知,任何(he)電(dian)(dian)(dian)子設(she)備(bei)要(yao)工作都離不開電(dian)(dian)(dian)源(yuan),而(er)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)管(guan)(guan)理芯片則是控制所(suo)有電(dian)(dian)(dian)子設(she)備(bei)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)供應(ying)的(de)(de)核心,其主要(yao)負責電(dian)(dian)(dian)子設(she)備(bei)所(suo)需電(dian)(dian)(dian)能(neng)的(de)(de)變換(huan)、分(fen)配、檢測等功能(neng)。而(er)隨著智能(neng)手機、智能(neng)電(dian)(dian)(dian)網、5G通(tong)信、新能(neng)源(yuan)汽車、工業(ye)4.0、LED照明等產(chan)業(ye)的(de)(de)快速發展,也帶動了電(dian)(dian)(dian)源(yuan)管(guan)(guan)理芯片市(shi)場的(de)(de)持續增長,同時(shi)也對(dui)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)管(guan)(guan)理芯片提出(chu)了更高的(de)(de)要(yao)求。
梁再信表示(shi),Power by Linear基本圍繞三個方向思考(kao)設(she)計產品:一是怎么(me)樣(yang)減(jian)少(shao)芯片的(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸和體積,怎么(me)樣(yang)在(zai)比(bi)(bi)較小尺(chi)寸的(de)(de)(de)(de)器件中提(ti)供(gong)很好的(de)(de)(de)(de)性能(neng);二是提(ti)升效率,比(bi)(bi)如現在(zai)手機充電可以(yi)做到(dao)40W的(de)(de)(de)(de)快充,如果效率不(bu)夠,發(fa)熱就會很嚴重;三是降低EMI,因為(wei)EMI會帶來(lai)很多意想(xiang)不(bu)到(dao)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題,比(bi)(bi)如系統(tong)穩定性、可靠(kao)性,比(bi)(bi)如對其(qi)它器件的(de)(de)(de)(de)干擾以(yi)及(ji)其(qi)它器件對自身的(de)(de)(de)(de)干擾等。
而(er)為(wei)了解決EMI和(he)干擾(rao)的問題,AD在芯(xin)片的設計上也做出了比較創新的突破。比如普通的電(dian)源是單個(ge)電(dian)流(liu)回(hui)路(lu),而(er)AD的Silent Switcher芯(xin)片上是兩個(ge)反向電(dian)流(liu)環,芯(xin)片自(zi)己的EMI水平就可以(yi)做得非(fei)常低,甚至不用(yong)特別優化就可以(yi)滿足標準。
而現在(zai)Silent Switcher經過(guo)不斷的迭代、優化、升級,用兩層板做一個標準(zhun)設計就可以滿足工業級EMI的標準(zhun),而且還有(you)一些(xie)余量。而過(guo)去要(yao)解(jie)決EMI的問題,大(da)部分都需要(yao)用四層板、六層板加(jia)屏蔽、隔(ge)離等等,而這樣將會大(da)幅(fu)增加(jia)成本(ben)。
另(ling)外,在(zai)小(xiao)尺寸(cun)、高(gao)性能方面,AD也一直走在(zai)行(xing)業(ye)前列。比如一個通信的(de)板卡需(xu)要非(fei)常高(gao)的(de)功率密度,以FPGA的(de)0.8V內核電(dian)(dian)壓、100A的(de)輸出電(dian)(dian)流為例,2010年時(shi)AD需(xu)要12片LTM4601才可以做到100安培,而最近(jin)AD發布的(de)LTM4700電(dian)(dian)源模塊,只有(you)拇指大(da)小(xiao),大(da)概(gai)跟鉛筆的(de)厚(hou)度一樣,但是1片就能做到100安培。可以幫助通信公(gong)司極大(da)解(jie)決了散熱、尺寸(cun)、體積和運營(ying)效率的(de)問題。
在光通信(xin)領域,光模塊對于尺(chi)寸、體積以及(ji)厚(hou)度的(de)(de)要求(qiu)也是越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)。AD已(yi)有的(de)(de)6.25mm×6.25mm×1.8mm的(de)(de)電(dian)源模塊LTM4686,體積就非常的(de)(de)小,也非常的(de)(de)薄,在光通信(xin)領域已(yi)有廣泛的(de)(de)應(ying)用。1.8mm的(de)(de)超(chao)薄厚(hou)度使得(de)電(dian)源模塊可以裝(zhuang)配(pei)在PCB板的(de)(de)背面,留出正面的(de)(de)空間以裝(zhuang)配(pei)更多(duo)器(qi)件,或者可以縮(suo)小PCB尺(chi)寸,同時由于它(ta)與FPGA擁有相近的(de)(de)封裝(zhuang)高(gao)度,使得(de)它(ta)還(huan)(huan)可以FPGA共用散熱器(qi)。此外,AD還(huan)(huan)為LTM4686加入(ru)了IC PMBus接口,使得(de)開發(fa)者能夠讀(du)取電(dian)壓、電(dian)流(liu)、溫度等,也可以寫入(ru)電(dian)壓、開/關、時序控制等指令,有利于故(gu)障保護和故(gu)障監控。
另外,AD還在設(she)計比6.25mm×6.25mm還要小的(de)4mm×4mm的(de)小封裝電(dian)源模塊(kuai),同時(shi)厚度(du)也希望做到1.5mm以下。
“進一步做薄是很有(you)難度的,因為它集(ji)成了MOS管、電感(gan)等都在里邊,是個(ge)完善的模塊(kuai)。當然,我(wo)們會繼續朝著這個(ge)方向努(nu)力、迎(ying)接這個(ge)挑(tiao)戰(zhan)。”梁再信非常有(you)信心的說到。
在(zai)高能(neng)效方(fang)面,AD也(ye)有(you)很多的(de)(de)(de)創新。比如傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)電源(yuan),一般都有(you)很大的(de)(de)(de)電路(lu),效率做到(dao)(dao)93%-94%就很難(nan)再往(wang)上(shang)提高了。通(tong)信背板上(shang),需(xu)要48V往(wang)下(xia)轉(zhuan)時(shi),往(wang)往(wang)面臨(lin)很多挑戰,板上(shang)需(xu)要更低電壓的(de)(de)(de)時(shi)候轉(zhuan)換(huan)效率不高。如果通(tong)過非常高效的(de)(de)(de)電路(lu),把48伏先轉(zhuan)換(huan)成24伏,剩下(xia)的(de)(de)(de)板級系(xi)統(tong)再往(wang)下(xia)轉(zhuan),設計(ji)將更簡化、更容易,系(xi)統(tong)穩定性更好。LTC7820是(shi)AD推出的(de)(de)(de)一款固(gu)定比例高電壓高功(gong)率開關電容器,用CFLY(飛電容) 取代過去(qu)損(sun)耗(hao)比較大的(de)(de)(de)電感,2.8cm×2.8cm×0.6cm的(de)(de)(de)模塊,從(cong)48V到(dao)(dao)24V,可以(yi)推約500W功(gong)率,效率高達99%左(zuo)右。
另外,在空間能(neng)量獲取(qu)方(fang)面,AD也(ye)有一些新(xin)的(de)(de)(de)創新(xin)。比(bi)如振動(dong)發(fa)電,AD的(de)(de)(de)換能(neng)器電源轉換芯片LTC3588,配合小(xiao)體積的(de)(de)(de)換能(neng)器可以在0.25g的(de)(de)(de)振動(dong)加速度和40赫茲的(de)(de)(de)頻率上產生(sheng)200多微(wei)安的(de)(de)(de)電流,如果乘(cheng)3.3伏的(de)(de)(de)電壓,大概功(gong)率也(ye)就是600微(wei)瓦。雖然這個(ge)功(gong)率很小(xiao),但是如果是一個(ge)電機監控(kong)設(she)備,能(neng)夠持續穩(wen)定的(de)(de)(de)得(de)到600微(wei)瓦的(de)(de)(de)電能(neng),已基本足夠用,可以實現設(she)備的(de)(de)(de)終(zhong)身免維護和無人值守。
在(zai)溫(wen)(wen)差發電(dian)(dian)方(fang)面,AD也有(you)(you)一(yi)些產(chan)品,比如LTC3108,官(guan)方(fang)的(de)(de)(de)數據(ju)顯示(shi),一(yi)個3cm×3cm的(de)(de)(de)TEG連(lian)上LTC3108,可(ke)以(yi)(yi)產(chan)生(sheng)3.3伏(fu)電(dian)(dian)壓,在(zai)10度溫(wen)(wen)差時,大概就(jiu)能(neng)產(chan)生(sheng)60微安的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流,可(ke)以(yi)(yi)得到200微瓦的(de)(de)(de)功率。試(shi)想一(yi)下,如果將其用于可(ke)穿戴設備(bei),人體的(de)(de)(de)體表溫(wen)(wen)度可(ke)能(neng)有(you)(you)35度,即使環境溫(wen)(wen)度有(you)(you)25度,也能(neng)有(you)(you)10度的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)差,如果是冬天,溫(wen)(wen)差可(ke)能(neng)就(jiu)更大,能(neng)夠產(chan)生(sheng)更大的(de)(de)(de)功率,而(er)且是可(ke)以(yi)(yi)持續不斷的(de)(de)(de)為可(ke)穿戴設備(bei)供電(dian)(dian),實現真正的(de)(de)(de)“免充電(dian)(dian)”。
據梁(liang)再信(xin)透露:“AD還(huan)在(zai)考慮如何改進(jin)溫(wen)差發(fa)電轉化(hua)技術,雖然已有的能(neng)(neng)量采(cai)集IC能(neng)(neng)實現把20毫伏的微(wei)弱電壓升到3.3伏已經是非常大(da)的挑(tiao)戰了,但AD的美國團隊仍在(zai)思考如何把換能(neng)(neng)器功率進(jin)一步提(ti)(ti)高,從(cong)200微(wei)瓦(wa)提(ti)(ti)高到400微(wei)瓦(wa),并且體積(ji)只有目前的1/10。”顯(xian)然,如果AD后續真的能(neng)(neng)夠(gou)推出這樣的產品,那(nei)么(me)無疑將(jiang)會獲得全球可(ke)穿戴設備市場很大(da)的份額(e)。
“可以說,收購Linear極大的(de)豐(feng)富了AD的(de)產品線,并且(qie)把模(mo)擬(ni)產品線中的(de)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)業務的(de)短板補(bu)全(quan)了,而且(qie)還(huan)補(bu)得很高。但這(zhe)不意味(wei)著AD只做電(dian)(dian)源(yuan)(yuan),畢竟(jing)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)只是(shi)基礎部件,真正實(shi)現功能的(de)還(huan)是(shi)需(xu)要(yao)模(mo)擬(ni)前(qian)端、ADC等(deng),通過數字、DSP做算法呈現在(zai)用戶面(mian)前(qian)。目(mu)前(qian),電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)產品在(zai)AD占比大概只有(you)20%,合并之(zhi)后還(huan)有(you)80%是(shi)非(fei)常強(qiang)的(de)信(xin)號鏈產品。”梁再(zai)信(xin)總(zong)結到。
根據(ju)(ju) Transparency Market Research的研究數(shu)據(ju)(ju)顯(xian)示,2013-2019年(nian)(nian),全球電源(yuan)管理IC市場年(nian)(nian)復合(he)增長(chang)(chang)率(lv)將達(da)6.1%。2012 年(nian)(nian)全球電源(yuan)管理IC市場規模(mo)達(da)299億(yi)美元,到2019年(nian)(nian)預估規模(mo)將成長(chang)(chang)到460億(yi)美元。
作為(wei)全球(qiu)最(zui)大的電(dian)子產品(pin)制造(zao)中心(xin),近(jin)年來,在(zai)以智能手機(ji)為(wei)代表的智能終端產業(ye)高(gao)速增長(chang)(chang)的帶(dai)動下,中國電(dian)源管(guan)理(li)芯片(pian)市(shi)場(chang)的增長(chang)(chang)長(chang)(chang)期高(gao)于全球(qiu)增速。賽迪顧(gu)問數據顯示,2015年中國電(dian)源管(guan)理(li)芯片(pian)市(shi)場(chang)規(gui)模約(yue)為(wei)580億(yi)元,到(dao)2020年中國電(dian)源管(guan)理(li)芯片(pian)市(shi)場(chang)規(gui)模將增長(chang)(chang)至860億(yi)元,五年復合(he)增長(chang)(chang)率大約(yue)在(zai)8.4%左右(you)。
不過,在收購Linear之前,AD的(de)電源業(ye)務在中國市場份額卻很小,相(xiang)比之下(xia)Linear的(de)份額要(yao)更大(da)一些。隨著雙(shuang)方的(de)合(he)并(bing)完成,AD也(ye)開始進一步加碼中國市場。
以前AD主要(yao)市(shi)(shi)場定位(wei)是對于高(gao)性能電(dian)源管理IC有(you)需(xu)求的(de)(de)(de)工業、通信(xin)和汽車等(deng)行業性市(shi)(shi)場。不過隨著消費(fei)(fei)升(sheng)級(ji)、國產智能手(shou)機(ji)在中(zhong)高(gao)端市(shi)(shi)場取得突破,市(shi)(shi)場也不再是向之(zhi)前那樣一味的(de)(de)(de)拼價格,現(xian)在的(de)(de)(de)消費(fei)(fei)類(lei)市(shi)(shi)場已經也有(you)很(hen)大的(de)(de)(de)空間(jian)可(ke)以容納(na)高(gao)性能產品,所以AD也在和國內(nei)的(de)(de)(de)消費(fei)(fei)類(lei)廠(chang)商有(you)很(hen)多深入的(de)(de)(de)合(he)(he)作。比如AD正在與幾(ji)家手(shou)機(ji)廠(chang)商合(he)(he)作研發(fa)40瓦(wa)(wa)-50瓦(wa)(wa)的(de)(de)(de)超(chao)級(ji)快充,30分鐘就可(ke)以把電(dian)充滿。當然,快充會(hui)面臨(lin)發(fa)熱方(fang)面的(de)(de)(de)問題,50瓦(wa)(wa)時7%的(de)(de)(de)損(sun)耗就很(hen)可(ke)怕了,不過AD的(de)(de)(de)芯片級(ji)的(de)(de)(de)架構可(ke)以實現(xian)97%以上(shang)的(de)(de)(de)充電(dian)效率,可(ke)以幫助(zhu)客(ke)戶顯著、大幅度(du)降低(di)發(fa)熱,并且風(feng)險(xian)可(ke)控。
需要補充的(de)(de)(de)是,為了進軍(jun)消費類市(shi)場,在(zai)AD與(yu)Linear合并(bing)后,還關掉(diao)了部分(fen)工(gong)廠(chang)。一方(fang)面是由于(yu)這些工(gong)廠(chang)規(gui)模不大,運營效率(lv)不高;另(ling)一方(fang)則是,AD原(yuan)本的(de)(de)(de)制造能力(li)和工(gong)廠(chang)已經(jing)能夠滿(man)足需求(qiu)。而通過生產資源的(de)(de)(de)整合,可(ke)以大幅度降低生產成(cheng)本,提(ti)升(sheng)AD的(de)(de)(de)產品在(zai)消費類市(shi)場的(de)(de)(de)競(jing)爭力(li)。
值得(de)一(yi)提(ti)(ti)的(de)是,今年10月,蘋(pin)(pin)果以(yi)3億(yi)美元收購(gou)(gou)了電源(yuan)管理(li)芯片大(da)廠Dialog的(de)部分電源(yuan)管理(li)專利授權以(yi)及(ji)300名(ming)研發(fa)(fa)工程師。雖然Dialog將獲得(de)6億(yi)美元的(de)收入(蘋(pin)(pin)果為Dialog未來(lai)(lai)三年采(cai)購(gou)(gou)的(de)產品提(ti)(ti)前預付3億(yi)美元),同時也獲得(de)了與(yu)蘋(pin)(pin)果未來(lai)(lai)三年的(de)訂(ding)單,但是毫無疑問的(de)是Dialog自身(shen)的(de)研發(fa)(fa)實力(li)受到了較大(da)的(de)削弱(一(yi)下子少了300名(ming)研發(fa)(fa)工程師)。而正(zheng)所謂此消彼長,這(zhe)也使得(de)已位居(ju)第二的(de)AD在大(da)舉殺入消費類市場(chang)后,將有望拿下更(geng)多的(de)市場(chang)份額。
據了(le)解,目(mu)前AD在中(zhong)國的(de)(de)營收占全球營收的(de)(de)比重逐年上升。AD對(dui)(dui)中(zhong)國市場(chang)也(ye)開(kai)始進(jin)一步加大投入(ru),提(ti)供(gong)了(le)更多的(de)(de)支持。比如(ru)(ru),在中(zhong)國的(de)(de)北京、上海、杭州都(dou)設有研發中(zhong)心,對(dui)(dui)于本土客戶的(de)(de)需求可以快速響應、快速開(kai)發。另外,為了(le)配合(he)國內工(gong)程師(shi)使用Power by Linear產(chan)品,AD也(ye)提(ti)供(gong)了(le)很(hen)多免費的(de)(de)工(gong)具(ju),比如(ru)(ru)LTPowerCAD、LTspice等。
“我們認為,未來中國半導體(ti)市場將會持(chi)續(xu)快速增長,特別是在(zai)智能(neng)手機、5G通信、新能(neng)源汽車、工業(ye)4.0等領域,AD的產品可以全方(fang)位(wei)支(zhi)持(chi)中國的產業(ye)發展。”梁再信對本報說到。


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