模擬IC應(yīng)用前景的機遇如何

電子發(fā)燒友總經(jīng)理張迎輝在開幕致辭中表示，四年前電子發(fā)燒友成功策劃并舉辦了第一屆中國模擬半導(dǎo)體大會，這是針對中國模擬半導(dǎo)體行業(yè)的唯一的一個行業(yè)大會，如今已來到了第四屆。過去三年，模擬半導(dǎo)體大會都是以“浣沙淘金，模擬論芯”作為活動的主題，主要是認為模擬半導(dǎo)體的創(chuàng)新研發(fā)是一個長期的學(xué)習(xí)與積累的過程。

張迎輝提到，模擬IC設(shè)計，要有在河里細沙中淘金的耐心細致精神，方能有成功的機會。從眾多模擬芯片廠商成功登陸科創(chuàng)板上市就證明了，最終的勝利者，絕對不會是所謂的機會主義者，而會是產(chǎn)業(yè)的長期堅守者。

創(chuàng)芯微：“創(chuàng)芯”賦能鋰電安全創(chuàng)芯微微電子總經(jīng)理楊小華帶來了《“創(chuàng)芯”賦能鋰電安全》的主題分享，創(chuàng)芯微微電子是一家致力成為全球領(lǐng)先的電池&電源管理芯片廠商。

隨著消費電子以及新能源汽車的快速普及，鋰電池市場也在迅猛發(fā)展，但安全問題不容忽視，這就需要用到電源管理芯片。從市場情況來看，消費電子型鋰電池管理芯片市場規(guī)模超百億片，產(chǎn)值達到60-80億元，儲能型及大動力型鋰電管理芯片市場容量在50-60億元。

電池管理系統(tǒng)（BMS）的關(guān)鍵性能指標(biāo)主要看電池保護、模擬前端、電量計，而提升電壓檢測精度，可以在確保電池安全的同時，最大化地使用電池容量，增加電池使用時長。

楊小華認為，未來BMS將會有4個主要發(fā)展趨勢，擁有更高電壓平臺和能量密度；更快充放電速度；更多安全保護功能；主機通訊、智能化趨勢。當(dāng)前，創(chuàng)芯微擁有豐富的電池管理芯片產(chǎn)品線，未來，創(chuàng)芯微將提供從電源轉(zhuǎn)換、充電管理、電池管理整體解決方案。

芯?？萍迹盒竞ＤM 為高可靠應(yīng)用而生芯?？萍假Y深市場經(jīng)理袁昆帶來了《芯海模擬，為高可靠應(yīng)用而生》的主題分享，芯?？萍际且患疑罡M信號鏈19年的全信號鏈集成電路設(shè)計企業(yè)，主要產(chǎn)品線包括模擬與信號鏈、MCU、健康測量與AIoT。

在本次大會上，芯海科技正式發(fā)布了全新SmartAnalog SoC，使用ARM M0架構(gòu)，最高24MHz工作頻率，擁有豐富資源及安全性。通過簡化系統(tǒng)設(shè)計，內(nèi)部具有高集成SoC優(yōu)勢，通過系統(tǒng)集成Smart Analog模塊、ADC、低溫漂基準(zhǔn)、運放和LED驅(qū)動等模塊，節(jié)省外圍器件，實現(xiàn)系統(tǒng)小型化，極大節(jié)省系統(tǒng)成本。

同時，芯?？萍己砹说诙钚酒琒AR ADC CS1868x，是一顆擁有過更寬輸入范圍的16位500k 8通道ADC，這顆芯片可以應(yīng)用在工業(yè)自動化、電力系統(tǒng)、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。性能上與國際一線產(chǎn)品相當(dāng)，同時在價格上具有一定優(yōu)勢。

袁昆表示，芯?？萍嫉氖姑闶浅掷m(xù)推進信號鏈技術(shù)創(chuàng)新，突破應(yīng)用邊界。讓產(chǎn)品達到更低功耗、更高速度以及更高的SNDR，從而達到更優(yōu)的FoM以及更高的性價比。

華大九天：打造泛模擬芯片設(shè)計制造協(xié)同發(fā)展生態(tài)華大九天技術(shù)支持經(jīng)理吳濤為大家分享了《打造泛模擬芯片設(shè)計制造協(xié)同發(fā)展生態(tài)》，他指出了在打造泛模擬芯片時，目前EDA軟件的幾大趨勢。首先，AI為EDA的典型應(yīng)用帶來了更高的設(shè)計效率，比如快速蒙特卡洛仿真和良率分析、IC和先進封裝的布局布線技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)單元庫跨Corner快速生成以及器件和電路的建模與自動優(yōu)化等等。

與此同時，大規(guī)模仿真驗證需要云平臺算力的支撐，所以EDA上云已經(jīng)成了大勢所趨。國內(nèi)企業(yè)普遍選擇了混合云方案，保留本地私密性的同時，也可以享受云端的靈活性。

目前市面上模擬芯片的頂級玩家往往都采用了IDM模式，因此他們可以基于產(chǎn)品需求定制工藝和設(shè)計流程，從而實現(xiàn)性能領(lǐng)先。所以設(shè)計制造協(xié)同方法學(xué)才是產(chǎn)品領(lǐng)先的制勝法寶。然而，目前發(fā)展DTCO面臨著種種困難，需要高效的EDA設(shè)計工具來解決。

比如在器件模型構(gòu)建中，可以通過EDA的Testkey設(shè)計、測試、模型提取服務(wù)和工具來定制器件及模型，從而滿足Foundry提供的器件模型沒考慮到的高溫、高壓和老化等設(shè)計需求。

在高精度信號鏈芯片的設(shè)計中，往往需要可信的路徑分析與設(shè)計。對于EDA來說，可以對電路工作過程中的每個節(jié)點進行實時監(jiān)控，通過對過壓、過載、高阻態(tài)等異常狀態(tài)分析平臺，提高芯片安全性。

而華大九天作為國內(nèi)領(lǐng)先的一站式EDA及相關(guān)服務(wù)提供商，有著模擬電路設(shè)計全流程的EDA工具系統(tǒng)，以高效的EDA設(shè)計工具，為模擬芯片的設(shè)計提供了完善的DTCO方案。

智芯微：面向IoT的微能量收集與電源管理芯片最新進展智芯微電子公司模擬芯片設(shè)計中心副總經(jīng)理王崢為大家分享了目前IoT微能量收集應(yīng)用上的痛點、國際學(xué)術(shù)研究的進展以及智芯所提供的微能量收集管理芯片方案。

王崢指出，目前IoT面臨的最大挑戰(zhàn)還是供電問題，要保證數(shù)十億的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備全天候運行的同時，還要能適用于任何安裝位置和應(yīng)用場景。微能量收集和電源管理單元（EHPMU）在自取能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中越來越受歡迎，因為它們能夠通過能量收集模塊提取環(huán)境能量并為負載供電。

王崢隨即分享了最新的兩篇ISSCC論文，其中MISIMO EHPMU實現(xiàn)了32nA的靜態(tài)電流，3.2倍的壓電能量采集能量提取增益，以及在提供1uA輸出電流時的80%效率，為nW至uW級的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供了完全自主部署的供電方案。另一個項目TENG MSC-BF采用了多芯片堆疊偏置翻轉(zhuǎn)的技術(shù)，減少了寄生電容的能量損耗，能量提取增益是全橋整流方案的3.14倍。

智芯面向物聯(lián)網(wǎng)低功耗傳感器，對標(biāo)一系列國際大廠產(chǎn)品，也推出了工業(yè)級高集成度微能量收集管理芯片SCCK9006HEH201。與競品相比，該芯片在支持備用電池、最小冷啟動電壓/功率、正常工作輸入/輸出電壓、最少BOM數(shù)、LDO集成方面具有優(yōu)勢。他指出國內(nèi)尚無類似規(guī)格的產(chǎn)品，SCCK9006HEH201的集成度和主要指標(biāo)超越了同類型產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于無線物聯(lián)網(wǎng)終端節(jié)點的供能場景，比如資產(chǎn)管理中的有源RFID標(biāo)簽，還有低功耗的溫度傳感器等等。

電子發(fā)燒友：中國模擬IC“急需加大研發(fā)投入”與“抓住上市窗口期”并舉2022年電子發(fā)燒友在官網(wǎng)線上平臺對廣大工程師、讀者朋友們發(fā)起了2022年中國模擬半導(dǎo)體市場情況的問卷，結(jié)合調(diào)研結(jié)果以及對模擬芯片市場的洞察，電子發(fā)燒友主編黃晶晶進行了分享。

隨著新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)政策的雙輪驅(qū)動，2022年中國模擬芯片市場規(guī)模預(yù)計將達2956.1億元。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，我國模擬芯片自給率近年來不斷提升，2017年至2020年從6%提升至12%，但總體仍處于較低水平，國產(chǎn)替代空間巨大。

中國模擬半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈情況來看，國內(nèi)提供模擬電路設(shè)計EDA工具的廠商有華大九天、概倫電子、飛譜電子、九方微等。IP方面，國內(nèi)提供模擬和數(shù)?；旌螴P的廠商有芯原、銳成芯微、和芯微等。

今年上半年模擬IC上市企業(yè)營收情況來看，營收在10億元以上的企業(yè)不算太多，大部分模擬IC企業(yè)營收增長，但是有一些企業(yè)出現(xiàn)了明顯的下滑。平均毛利率是46.8%。國內(nèi)模擬IC企業(yè)研發(fā)投入占比，從調(diào)研情況來看，投入在10%-15%的居多，其次是5%-10%，和15%-20%的比例相當(dāng)。上市公司當(dāng)中，稍高點的研發(fā)投入占比超過30%，但是企業(yè)數(shù)量不多，超過15%研發(fā)投入的企業(yè)居多，最低的接近9%。平均研發(fā)投入為19.2%，整體不強。

從統(tǒng)計的中國模擬芯片企業(yè)上市情況來看，截止8月份，上市的企業(yè)25家，上市板塊主要分布在科創(chuàng)板，占了72%，此外是深市創(chuàng)業(yè)板，再就是滬市主板。上市時間方面，2022年1-8月就有9家上市，是最多的，說明今年模擬IC企業(yè)上市進程明顯加速。2020年也出了上市的小高潮。對大家來說，應(yīng)該今年會是一個非常好的上市窗口期。

模擬IC應(yīng)用前景的調(diào)研結(jié)果顯示，未來3-5年中國模擬IC市場發(fā)展機遇，最大機遇是新能源汽車，其次是物聯(lián)網(wǎng)，還有5G帶來的電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的需求，以及人工智能的發(fā)展。

總體來看，隨著模擬芯片廠商實力的增強，需要更多IDM模式來擴大規(guī)模、增強制造與研發(fā)的協(xié)同能力。模擬行業(yè)巨頭的成長路徑離不開并購整合，期待國內(nèi)模擬芯片通過并購做強做大。在“東數(shù)西算”、5G通信、新能源汽車等新興產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展的推動下，我們抓住機遇、順勢而為。此外，還未上市的模擬廠商加快上市步伐，搶占窗口期。模擬半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提高研發(fā)投入，從而獲得長足發(fā)展。