主持人 馮曉偉

特約嘉賓

王瑞興 飛兆半導體公司技術及應用支持中心亞太區副總裁

陳國偉 飛思卡爾半導體亞太區模擬產品市場推廣經理

Tony Armstrong 凌力爾特公司電源產品部產品市場經理

吳志民 美國國家半導體亞太區電源管理產品市場營銷經理

蔣家亮 安森美半導體亞太區電源管理部市場推廣經理

劉毓梅 成都國騰微電子有限公司市場部主管

張 翌 上海嶺芯微電子有限公司CEO

吳建興 杭州士蘭微電子股份有限公司研究所副所長

裴石燕 北京思旺電子技術有限公司總裁

電源管理芯片熱門應用領域

●節能是電源管理的首要任務

●便攜式及汽車電子應用受業界矚目

王瑞興　　電源管理芯片的熱門應用是照明、電機和電源，并通過提高半導體產品的效率來減少能源消耗。改用熒光燈來替代白熾燈泡，能夠節省75%的能量。飛兆半導體等半導體供應商提供FAN7710等集成式鎮流器IC，能夠簡化這些新設計、減少元件數，并降低開關損耗及提升調光能力。從單相AC電機轉向可變速電機，能夠提高40%的效率。根據美國能源部(DOE)資料，在普通家庭中，電機耗電大約占所有電能的20%，這種高能耗正在加速市場向基于變頻技術的電機轉移。

最新一代飛兆功率開關(FPS)是許多離線式電源應用所必不可少的。這些器件能夠滿足低待機功耗的需求、簡化設計、降低EMI和成本。FPS器件可將開關損耗降至1W以下，從而滿足政府和機構的法規要求。

陳國偉 　毫無疑問，PMIC會在像手機、DSC或PND這樣的消費類產品中得到廣泛應用。但有些情況下，與ASSP或PMIC結合的分立器件也在一些更低端的最終產品中加以應用。

隨著用戶對當今智能移動設備的需求日益增長，人們期待在3G電話、移動游戲設備和便攜式播放器等產品中擁有更多功能強大的音頻和多媒體功能。試想利用一個小小的單芯片設備，設計人員便可以優化系統電源，以高度整合的電源、音頻和用戶界面而獲得超凡的多媒體功能。并且，這一集成的芯片能夠符合多種標準，在GSM、GPRS、EDGE和UMTS中的應用不受限制，亦可用于CDMA手機，以及由電池供電的PDA、數碼相機、玩具和遙控設備。現在，這些理想的集成度和靈活性都可以通過飛思卡爾半導體推出的集成度最高的電源管理和用戶界面(PMUI)芯片而實現。

Tony Armstrong 目前，大多數工業化國家都認識到了節能的必要性。其原因基于這樣的現實情況，即：隨著這些國家人口數量的增加，那些配備供暖/冷卻系統以及照明和電器的新型家居的能量需求也在日益攀升。建造新的發電廠肯定需要投入大量的資金，但這并不是全部，把生產出來的電力立即輸送給用戶也是一項耗資巨大的工作。人們已經注意到，如果能夠把大多數電器目前的能耗削減15%～20%，那么將比建設新的電廠更加經濟劃算。

由于建設新的發電廠成本十分高昂，因此，很多國家采取了一項所謂的“綠色政策”，以此來鼓勵制造商在其最終產品中運用節能技術。對于準備在節能型DC/DC轉換器中使用的電源管理IC而言，它必須具備兩個重要特性。首先，它必須擁有非常高的轉換效率。其次，無論是在待機模式還是在停機模式中，它都必須具有低靜態電流。

吳志民　　在未來幾年個人便攜式設備、通訊、醫療、工業控制，汽車電子及固態照明等都將是快速發展的領域。在社會對環境和能源越來越關注的今天，高的性能功耗比，或者說高能效，將是一個共同的技術發展方向。以電源轉換為例，要實現高能效，從系統觀點綜合考慮的節能技術是保證這一目標實現的必要工具。例如低壓操作、同步整流、自適應電壓/頻率調節等等，都是被廣泛接受的技術。

劉毓梅 電源管理芯片的市場必然依托于目前蓬勃發展的整機行業的發展，所以熱門的應用仍然集中在消費電子、通訊設備及計算機方面。其中消費電子以其產品發展速度、更新速度快的特點，對于電源芯片的需求最強。消費電子領域對于電源芯片的要求必然是成本更低、功耗更低、體積更小、效率更高。要實現這些需求，除了對設計廠家提出了更高的要求，也對我們的工藝廠家提出了要求，需要整個半導體行業進行技術提升。

吳建興　　隨著中國汽車產量的擴大、汽車電源管理芯片產品的不斷升級以及應用比重不斷增加。未來5年中國汽車電子類電源管理芯片市場將是發展最快的領域之一。其次，網絡通信領域電源管理芯片市場在3G、IPTV和各種網絡應用的帶動下未來5年復合增長率也將超過25%。不過隨著下游整機制造業的飽和，中國消費電子類電源管理芯片市場增長率將低于其他各個領域，但是數碼消費產品由于其產量依然保持較快的增長速度及其更新換代的周期較短，這部分電源管理芯片市場將依然保持快速的發展勢頭。

總體來看，未來幾年中國電源管理芯片市場的發展速度將逐漸變慢，中低端產品將會進一步降價，PMU的應用將會增加，而數字電源的推廣估計還有幾年的路需要走。將來中國各領域電源管理芯片將依然保持增長，雖然汽車電子領域的發展速度最快，但市場最大的推動力則來自通信領域。

另外，LED與動力鋰電池產業的發展將促使相關的電源管理產品得到發展，如高亮LED驅動、鋰電池的電能計量及平衡管理等。

裴石燕　　便攜式應用是一個正在高速成長的市場，它仍將是電源管理芯片的主要驅動力。我注意到越來越多的基于開關式(PWM)電源管理的設計被應用于產品中，以降低產品能耗及延長電池壽命。盡管這類系統設計會變得更復雜，但掌握這些設計技術的工程師也越來越多，工程師們將把這些技術應用于電路設計中，以期實現其產品的差異化。

另一個快速增長的市場是與LED相關的應用。由于LED將電能轉換為光能的效率非常高，因此在節能領域的地位就顯得十分重要。當LED尺寸進一步擴大，比如增大到7英寸或11英寸，LED驅動電路就需要更高的電壓，比如36V。目前一些代工廠利用混合信號工藝，已經能生產電壓高達40V的驅動電路。可見，要提供市場所需的電源管理芯片，需要設計公司和代工廠的協同努力。

SoC集成度提高對電源管理芯片的影響

●生產工藝選擇不容忽視

●高度集成將犧牲靈活性

陳國偉　　集成度對電源管理芯片的影響取決于它所針對的市場和應用領域。例如，對于消費產品來說，便攜式器件和非便攜式器件的側重點和趨勢可能會各有不同。如果我們談到便攜式產品，我們就會期望很多IC制造商最好把所有東西都集成到一顆芯片中，以涵蓋盡可能多的應用。然而，要真正談到發展趨勢和未來方向，我們不但必須了解應用市場的發展和演進，而且還要了解底層技術。

Tony Armstrong 的確，有很多SoC產品實現了某種程度的片內電源管理。然而，由于在此類產品制造過程中所使用的晶圓生產工藝的原因，人們只考慮了哪種工藝最適合于芯片的LSI數字部分，哪種工藝又是同一塊芯片的模擬部分的最佳選擇，卻忽視了這兩者之間的聯系。這些工藝往往是相互排斥的。因此，對于最終系統的要求而言，SoC產品所擁有的電源管理功能在性能上常常顯得差強人意。這就是“真正的”模擬電源管理IC憑借其超群的性能和功能而成為人們追逐對象的原因所在。

所以，盡管SoC產品的模擬功能水平無疑將會逐步提高，但其對高性能模擬電源管理IC需求量的影響將是微乎其微的。

吳志民　　從生產工藝的角度講，SoC不是最適合發揮模擬電源性能的平臺。為了將不同制造工藝的器件放在單個芯片上工作，針對數字模塊的優化將會以模擬部分的性能為代價，包括單元特性的不匹配，線性工作區的縮小等等。當然，在對簡單性的要求高于其他設計目標(例如效率，靈活性等等)時，與處理器集成在一起的電源會是一種選擇。而在以性能功耗比成為主要設計追求的今天，面向處理器設計的各種電源管理單元或轉換器的市場需求正在持續增長。這些針對應用而優化的專門的電源管理器件可以使處理器性能最大化的前提下將系統功耗大幅降低。我認為這將會是今后較長時間的一個趨勢。

蔣家亮 為了簡化系統架構、提高終端產品的競爭力(尺寸更小、方案成本更低等)，以及隨著電源管理器件小型化技術的就緒，這種趨勢對半導體而言是**的潛在商機。

這種集成也取決于電源管理的什么部分能夠被集成，而并非所有的半導體應用和電源功能都能被放在一起，否則彼此之間可能會產生一些干擾。因此，仍然存在著一些局部的電源管理集成，而非將所有功能都集成到單個器件之中。并且要考量一些問題：大多數的應用既有數字(如媒體處理器、編碼等)的部分，也有模擬(如音頻、視頻信號等)的部分。數字和模擬的接地應當分隔開來。例如，如果媒體處理器需要穩定的電源，且它與一些音視頻或射頻信號輸入輸出共用接地，那么無論是模擬或是數字部分都可能需要區隔開來，而且每個回路都需要單獨的電源管理。基于這個考慮，電源管理單獨芯片市場仍然存在，而且很可能會與數字應用中的電源管理并行發展。

吳建興　　首先，集成是趨勢，例如目前許多手機系統廠商采用的就是單芯片方案。但是同時我們也看到，用戶對未來的手機以及便攜式設備的功能要求越來越高，如3D游戲、視頻、高像素攝像頭等，這些新功能需要配合專用的電源芯片來實現。另外高度集成勢必在設計的靈活性、上市時間、加工工藝、封裝成本等方面受到限制，這也是分立的電源管理芯片存在的根本原因。

從產品類型來看，未來的電源管理芯片市場，PMU所占的份額將會大副提高，尤其在便攜設備中，PMU的發展將會更加快速。與LDO和DC/DC這些單一功能產品不同，PMU同時集成多個LDO、DC/DC和充電管理等功能，在應用中相當于一個ASSP。雖然不能完全解決某類設備的電源管理需求，但是能夠滿足一些相對通用的電源管理需求。

由于手機基帶、應用處理器都有與之配套的PMU方案，士蘭微將更多關注PMU在便攜式市場的機會。例如最新推出的一款應用于便攜式媒體播放器等系統的高性能集成電源管理芯片SB49142，內部集成了AC適配器/USB雙源鋰電池線性充電器、可動態配置輸出電壓的兩路高效降壓型DC-DC轉換器、一路低壓差線性穩壓器、電池監測、I2C通訊接口等，所需外圍器件非常少，精簡設計布局，幫助系統設計人員縮短了開發時間及成本。

數字電源管理芯片發展前景

●在應用領域與模擬芯片互補

●高成本是擴大應用的攔路虎

王瑞興　　近年來，業界一直在爭論模擬功率控制和數字功率控制的優點對比。功率領域的新興技術將不會單純地劃分為模擬式或數字式，而是包括二者的**結合，是兩種技術的相輔相成。無論人們對于模擬或數字控制的看法如何，在許多設計人員可能考慮使用模擬IC的領域中，預計將會出現更多的數字電路。從OEM廠商的角度來看，在更寬泛的負載范圍實現更高的效率，是電源設計人員面臨的最大問題之一。為了應對未來的效率挑戰，采用混合控制模式硅技術的半導體產品將是必不可少的。

陳國偉　　很顯然，我們現在看到的很多產品都是基于數字處理的。例如，像傳統相機這樣的產品，或者像音頻功率放大器(AB級)這樣的器件正逐漸被它們相應的數字替代品所取代。盡管如此，模擬電源仍有其自己的市場，因為大多數最終產品仍脫離不了環境，且很多功能和特性會陸續添加到最終產品，從而形成一個模擬電源主導的市場。不僅如此，您的數字電話、相機或TV系統中的PMU仍是模擬的。對于那些擁有數字電源的系統產品來說，其大部分電路僅參考驅動機制，仍需要諸如后端或前置驅動器和ADC這樣的其他模擬塊。

采用數字PWM控制方法的穩壓器其主要部分仍然是模擬的！不管是數字方法還是模擬方法，它們都需要一個電壓基準、偏置電路、一個振蕩器、FET驅動器、功率FET、保護電路等等。兩者的不同之處是，在數字方法中，模擬誤差放大器被一個模數轉換器(ADC)和一個數字處理器(負責生成用于驅動功率級的PWM信號)所取代。這種復雜性的增加導致必須使用一種細線寬半導體工藝，而該工藝造價相對昂貴，且通常并沒有專為實現全部所需模擬電路的最佳性能而優化。此外，這些電路常常需要消耗巨大的電流，會降低效率，并具有帶寬和/或分辨率方面的局限性。因此，如今的數字解決方案的性能是無法與先進的模擬解決方案相提并論的。

吳志民　　數字控制技術被應用到電源轉換領域的動力是其極高的控制靈活性和可以實現更豐富的管理功能。NS在數字電源方面也已經做了大量研究和開發，已有產品面世，例如我們的PowerWise能量管理單元(EMU)LP555X系列。

數字電源和模擬電源的關系與其說是競爭，不如說是互補更為貼切。數字電源和模擬電源在將來會在不同的應用場合發揮各自的優勢。數字電源經過市場驗證其可靠性、設計的方便性之后，會在對系統監控和智能控制要求較高的領域得到廣泛應用。而模擬電源以其簡單、高效、高可靠性以及廣泛的應用群體和成熟的技術支持，將在中低復雜性的系統中繼續增長。

蔣家亮 毋庸置疑，數字電源為系統和板上IC功能性提供一定的靈活性。舉例來說，有的公司提供一種在IC內部含有可編程能力的設計，然后這種設計可用于不同的應用組合。另一種應用是提供全套的系統和常規維護解決方案，用于極高功率的電源轉換。所以大多數數字電源仍然只適合于細分的利基應用，因為相應的應用解決方案成本仍然很高。對于某些低功率應用而言，由于數字方面本身可能包含存儲器、處理器、時鐘等，如果方案要求實現復雜的功能，那么對存儲器容量和處理速度的要求就更高，這就導致數字解決方案本身的成本更高。

裴石燕　　基于電源管理電路的DSP器件在七八年前就已問世，其優勢首先在于具有較高的效率和**度，其次是在某種程度上可以進行標準化的設計，其內部單元可以多次重復使用。但是，為實現合理的芯片尺寸，就必須采用0.25微米或精度更高的加工工藝，并且選擇較高的電壓，這就提高了產品的成本。

我認為數字電源產品可以在**的電源管理市場占有一席之地，但要與傳統的中、低端電源管理產品相競爭，就必須解決高成本問題。然而要想在短期之內大幅度降低成本似乎并不容易。

本土電源管理芯片企業

發展策略

●定義產品的能力有待提升

●突出產品特點、完善管理體系

劉毓梅　　本地IC公司的優勢在于具備一定的技術實力，對于開發一些通用性的產品，不存在技術難度，而且供貨和服務都會比國外企業便利。本土企業的劣勢在于，雖然中國的IC設計公司其實在設計能力上，并不比國外的公司弱多少，但是產品的競爭力與國外公司的產品相比，卻弱很多，總結原因，其實與國內半導體行業的發展還不夠健全有關。IC技術的發展其實就是整個半導體行業的發展，國內的流片工藝、檢測手段都相對比較落后，自然制約了IC產品的技術提升。

本土企業想要提高自身的競爭力，還有許多需要改進的地方，最重要的是如何提升產品質量。整機設計工程師之所以一直對選用國產IC心存疑慮，主要原因就是擔心產品質量，所以本土IC供應商應加強質量保證措施。除了提高質量意識以外，國內企業的**意識也有待提高，目前大多數產品都比照國外比較成熟的產品來開發，主要靠價格優勢贏得市場。這當然與國內該行業起步晚有關，但隨著產業鏈的健全，國內企業應該多考慮如何以**和前瞻性優勢來提高產品競爭力了，否則國內產業將永遠處于低端產品的惡性循環，很難突破。

張 翌　　在電源管理領域，與國外有名公司相比，中國企業最大的優勢是接近市場，頗具諷刺意味的是，本土企業最大的劣勢正是無法掌握市場的趨勢。國內大多數從事電源管理芯片設計的公司都沒有自己定義芯片的能力，而業內優良的公司都能**市場發展的方向。電源管理的魅力正是在其不斷變化的市場及其多樣性。如何在紛亂的市場環境中看到主流趨勢需要多年市場的磨煉、扎實的應用基礎、寬廣的人脈和對工藝、封裝、成本的深刻理解。現在的本土企業多由設計人員創立，而歐美的產品線幾乎都由市場或極其熟悉應用的設計人員領軍。由于這方面的華人在歐美公司也是鳳毛麟角，本土企業還需加強這方面人員的培養。

吳建興　　本土企業首先應當明確和建立企業的核心競爭力，包括高性價比、市場網絡、產品品質、開發速度、售后服務等各個方面；其次，應該采取與品牌整機的聯合開發的策略；再次，還應該集中優勢，各個擊破，并重視**技術的申請。

裴石燕　　中國內地的電源管理芯片設計公司的特點是歷史短、規模小，但它們的發展速度都很快，因而顯得生機勃勃。大多數內地設計公司都具備在短時間內開發出新產品的能力，當然，就產品的功能而言還相對比較簡單。并且，多數初創的規模較小的公司目前還不具備完善的質量管理體系。在這些初創公司走向成熟的過程中，應該建立嚴格的管理體系，用于進行質量控制和進度控制。這也是那些國際大公司如飛兆、安森美和國家半導體等得以持續維持高利潤的重要原因之一。客戶之所以會選擇這些大公司，就是因為他們認識到這些公司在產品質量和交貨期方面的優勢。