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PMIC,本土模拟芯片厂商绕不过去的坎?

2022-06-06 13:48 来源:与非网eefocus

PMIC,即电源管理集成电路,在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测以及其它电能管理职责的芯片,主要应用于包括汽车、工业、通信、消费、计算等领域中。根据最新数据显示,未来几年,通信市场将占据最主要的市场份额,5G新基建的大规模布署和5G手机换机潮将进一步提升通信领域电源管理芯片需求。与此同时,汽车电气化以及工业4.0升级,也将成为电源管理芯片的助推剂。

PMIC大佬为何是它

根据bom2buy器件排行最新的数据显示(截止时间2022/6/5),在电源管理芯片类别排行中,最热门的器件为恩智浦的MMPF0100F0AEP,这是一款高度可编程/可配置架构的PMIC,内部集成丰富的功率器件,最多可以实现6组降压转换器,6组线性稳压器,提供RTC电源以及可以实现纽扣电池的充电,因而外部只需要少量的元器件即可实现供电电路系统。MMPF0100F0AEP广泛应用于电子阅读器、IPTV、医疗监控和家庭/工厂自动化。

综合AvnetAmericas、Newark、Digi-Key、Farnell、QuestComponents等分销商的信息,恩智浦MMPF0100F0AEP电源管理芯片的市场均价在44.78人民币左右,市场总库存为3,798左右,目前这颗料属于正常供货的情况,暂时没有供应链风险。

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PMIC热度榜TOP10

来源:bom2buy

其中在过去6个月中,MMPF0100F0AEP的价格走势基本持平,库存走势已趋于平缓,维持在高位。而在去年12月份之前,这颗元器件的库存一直在低位,跟当时电源管理芯片紧缺有一定的关系,但是就目前而言,各种电子消费市场的清淡,导致了库存再次回升,同时也可能与第1季度国内疫情反复,产品研发进度慢、电子消费市场拓展乏力等有直接的关系。

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PMIC库存/价格走势

来源:bom2buy

作为恩智浦电源管理芯片中的一员,MMPF0100F0AEP为何受到如此热捧呢?这就涉及到它的特点和应用。

正如一开始所说的,MMPF0100F0AEP集成度史无前例,不仅有6组降压转换器、6组LDO,同时还能实现灵活的可配置。

MMPF0100F0AEP的一些主要特点包括:

4~6个降压转换器,取决于配置(单相/双相/并联选项、DDR终端跟踪模式选项)

升压稳压器至5.0V输出

6个通用线性稳压器

可编程输出电压、序列和时序

用于设备配置的OTP(一次性可编程)存储器

纽扣电池充电器和RTC电源

DDR终端参考电压

具有处理器接口和事件检测的电源控制逻辑

I2C控制

可单独编程的开、关和待机模式

MMPF0100是恩智浦PF系列PMIC的首款产品,可配置和可编程的架构可以支持各种不同电流级别的输出,为内核处理器、存储器和各种外设提供电源。同时,集成完善的系统级电源管理功能相当于为工程师简化了系统设计。

而从应用的匹配角度来讲,这款PMIC之所以这么受欢迎,与恩智浦提供的一站式解决方案有直接的关系(参考下图)。恩智浦i.MX6系列处理器是一款非常火爆的应用处理器,包括i.MX6SoloX、i.MX6SoloLite、i.MX6Solo、i.MX6DualLite、i.MX6Dual、i.MX6Quad、i.MX6DualPlus和i.MX6QuadPlus,可以应用于汽车、工业、通信、消费、计算等领域中。而与之配套推荐的电源管理芯片正是MMPF0100,优化的性能架构为消费电子、工业控制和汽车应用带来高效、先进的功能。这种一站式的参考设计解决方案为用户提供了一个精简的产品开发流程,不仅减少工程师选型时间,而且在实际设计中可以加快产品上市速度。

电子行业不可或缺的PMIC

各种电子设备离不开电源,因而需要广泛且更加细分化的电源管理芯片,以恩智浦MMPF0100系列PMIC为例,电源管理芯片的研发离不开实际产品应用的需求,包括汽车、工业、通信、消费、计算等领域的发展给电源管理芯片厂商提供了更广泛更具竞争力的空间,2022年哪些领域会进一步带动PMIC升级呢?

消费电子产品、物联网应用、可穿戴设备的快速普及离不开电源管理技术的更新迭代。体积小、便于携带的电池供电设备,往往尺寸紧凑、电池容量有限,同时又要求能够长时间待机和迅速响应,这对设备的电源系统及器件本身的低功耗、稳定性等性能提出很高的要求。因而在这些领域内的PMIC不仅需要具备多路的供电拓扑,同时对自身损耗也极其苛刻,相应促进厂商对PMIC进一步升级。

最靓的仔-新能源汽车

新能源汽车可能将是2022年最靓的仔,电动化、智能化、自动化是新能源汽车发展的三大趋势,而其中电动化正是现阶段行业发展的重点,而PMIC则是新能源汽车不可缺少的核心零件,汽车动力系统、车载电子设备和高级驾驶辅助系统均离不开PMIC,它犹如新能源汽车的心脏。由于车规级产品要求严格,扩产较慢,因此让电源管理芯片成为了最为短缺的芯片之一。而我国的新能源车企又过于依赖海外芯片厂,这种背景下PMIC的国产替代就显得至关重要。

终将发力的5G通信

5G较为丰富的组网架构和布局方式带来了更多的供电方式及其组合,包括交流直接供电、-48V供电、高压直流供电等。由于在很长一段时间内5G的建设还需要兼容现有的3G和4G通信,因此多数采用现有基站和中心局进行改造和升级的方式,这意味着通信电源需要同时给3G/4G和5G通信设备供电,对通信电源的输出功率,功率密度,可靠性等提出了新的需求。增加5G通信后基站电源的功率上升68%,5G通信对电能需求增大意味着对通信电源的效率要求更高,需要更高效的电源管理技术,从而降低通信运营成本。

绕不过去的传统领域

传统领域的不断升级创新也在推进PMIC的发展,如家电、工业等领域。电源管理芯片因其通用性强的特点可以说是个万金油的角色,正如TI在2020年发布的一份白皮书显示,除了应用领域外,我们更应该关注电源管理芯片本身的5个变革趋势:功率密度、低Iq、低EMI、

低噪声和高精度,隔离。

国内头部PMIC厂商

根据中国半导体行业协会统计,2021年中国集成电路产业销售额为10,458.3亿元,同比增长18.2%,中国集成电路产业也首次突破万亿元。在国内宏观经济运行良好的驱动下,国内集成电路产业继续保持快速、平稳增长态势。随着消费电子品类的不断增多以及新能源汽车的发展,应用于消费电子与汽车领域的电源管理芯片占比有望持续提升。但由于目前全球疫情反复,全球半导体厂商都受到不小的冲击,为缓解目前供应链短缺,各厂商急需准备多套备选方案,与非网为此整理了国内多家PMIC厂商的最新动态,值得大家关注(排名不分先后)。

圣邦微电子

2021年新增一批具有世界先进水平的新产品,包括高压高精度低噪声仪表放大器、电荷泵模式AMOLED屏电源芯片、高效功率限制热插拔控制器、集成可调负压稳压器的负压电荷泵电源、35nA超低静态电流带看门狗功能的系统计时器、140dB大动态对数电流—电压转换器、3.8V~55V输入1.5A输出可调频率高达2MHz的高压DC-DC降压电源转换器、DDR终端稳压器、集成PGA的高速高精度24位Sigma-DeltaADC等。

上海贝岭

2021年加大了电源管理新产品的研发投入,并强化现有产品的升级换代。面对国内汽车芯片供应不足的问题,完成两款汽车电子产品的研发,其中一款LED驱动芯片已经获得客户认可,正在持续销售中。另有一款2020年通过车规认证的LDO产品实现批量出货。同时公司另有多款车规级电源管理产品开始立项研发,后续将在汽车电子市场持续发力。

公司电源管理芯片产品性能和品质对标世界一流模拟厂商,部分关键性能指标优于国内外同类产品。例如,公司推出了业界领先的超低噪声LDO,该产品应用于通信市场,为各种模拟/射频设计供电。推出了针对物联网应用的超低噪声和高PSRRLDO。成功研发了专为内存供电的快速瞬态响应大电流DDR终端稳压器。针对移动电源的应用研发了大电流升压DCDC。针对PD电源快充市场,推出VCC耐压达到80V,输出功率达到60W以上ACDC产品。

富满电子

国内具规模的电源管理芯片厂商,从事高性能模拟及数模混合集成电路设计研发、封装、测试和销售,目前拥有电源管理、LED驱动、MOSFET等涉及消费领域IC产品四百余种,产品线涵盖AC-DC、DC-DC、LDO、PD协议等一系列产品

芯朋微

目前有效的电源管理芯片共计超过1200个型号,三大类应用系列产品线包括家用电器类、标准电源类和工控功率类等,广泛应用于家用电器、手机及平板的充电器、机顶盒及笔记本的适配器、车载充电器、智能电表、工控设备等众多领域。

除了以上提到的这些公司,还有诸如思瑞浦、希荻微、晶丰明源、力芯微、昂宝电子、韦尔股份、矽力杰等上市公司都有涉及电源管理芯片业务,同时还有一批未上市的企业如南芯半导体、微源半导体、金升阳、博通微、芯茂微等也有电源管理芯片产品。在5G通信、新能源汽车、物联网等下游市场的带动下,电子设备数量及种类持续增长,对于这些设备的电能应用效能的管理将愈加重要,从而带动电源管理芯片需求的增长,预计未来PMIC还将迎来一波爆发式增长,而这些本土电源管理芯片厂商若能抓住机遇,也将迎来黄金期。

责任编辑:沈文