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平台化设计松绑电池管理芯片设计的“紧箍咒”

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电源管理芯片是所有电子设备的能量供应心脏

电源管理芯片（Power Management Integrated Circuits，PMIC），负责电子设备所需电能的变换、分配、检测等管控功能，其性能优劣和可靠性对整机的性能和可靠性有着直接影响，电源管理芯片一旦失效将直接导致电子设备停止工作甚至损毁，是电子设备中的关键器件。电源管理芯片在家用电器、数码产品、工业驱动、电动汽车等领域广泛应用。电源管理芯片主要包括：AC/DC芯片、DC/DC 芯片、电池管理芯片、驱动 IC 芯片和过压过流保护芯片等。

PMIC是IC产业里的香饽饽。2019 年电源管理模拟器件的出货量约占IC总量的两成，排名所有IC种类之首，超过第二名和第三名类别出货量的总和。

从全球来看，2019年全球电源管理芯片市场规模为 283 亿美元，预计到2026 年全球电源管理芯片市场规模有望达到 565 亿美元，年均复合增速 10.38%。

聚焦国内，2020年，国内电源管理芯片市场规模近800亿元，预计2021年约为857亿。从增速来看，2015年到2021年，年复合增长率约为8%。随着国产芯片的自给率提升和PMIC在更多领域的拓展，PMIC市场年增长率逐年提升，2021年约为10%，紧随世界水平。

剖玄析微：新科技、新理念触发的PMIC行业市场需求爆发

随着智能设备、智慧空间、智慧工厂、智能汽车等新兴领域的发展，电源管理芯片下游市场欣欣向荣。

大众对生活品质的追求使得细分领域的家电出货量激增，尤其是小家电（如厨房家电、清扫电器、护理家电等）。随着国产芯片的技术水平和可靠性不断增强，小家电的PMIC正在实现国产替代的内循环，且向大家电（如冰箱、电视、烘干机等）PMIC发起挑战。

新能源、物联网、自动驾驶，这些原素吸引着科技公司纷纷投入智能汽车行列。汽车的未来俨然是一个科技产品，一辆智能汽车可能需要上百个芯片。

万物互联、智慧空间，对照明的智能化提出了更高的要求。智慧照明让空间更舒适、更绿色、更人性化。停车场、教室、会议室、工厂……，每一个场景都有灯光的个性化需求，也对PMIC提出了更高的要求。智慧照明不再是手动的“开”和“关”，而是自主控制的，在“特定环境条件下”发出“适合”的光。

机器人已经走入了各个场景，工业机器人、服务型机器人等取代了大量的人工。机器人每一个动作的完成都需要PMIC的支持和驱动，愈发高难度的动作创造了PMIC额外研发和规模需求。

“卡脖子”的中国芯，马尘不及的研发速度

现阶段，PMIC行业仍由“洋货”主导，头部公司多来自美国，如德州仪器、亚德诺、美信等。疫情爆发以后，半导体芯片供应问题便受到关注，进入2021年，更是愈演愈烈，再加上日本地震、瑞萨电子工厂着火、北美寒潮、紧张的中美关系等加压半导体供应链，原本短缺的芯片危机进一步加剧。我国愈发意识到半导体行业的发展事关国运。

国内 IC 产业的日益觉醒，部分本土PMIC 企业开始在特定细分领域上崭露头角，但相较于巨头们，国产PMIC的营收规模、品牌知名度、研发设计周期都远不能及。先不谈实现PMIC的全工艺流程国产化的弯道超车，单是芯片设计的动辄几年的周期，就让国产芯片对日新月异的PMIC需求望尘莫及。设计长周期像“紧箍咒”一样，让PMIC行业隐隐作痛。

平台化设计：压缩设计周期的良策

设计周期动辄几年的PMIC，面对中高功率产品空缺市场和新兴的IoT智能电源市场的崛起，PMIC设计缺口可谓是欲壑难填。

源微半导体（以下简称“源微”）巧妙地利用“设计平台化”，为PMIC的这一窘境提出了良策。源微的平台化设计可将产品开发周期从正常的2年左右，缩短至3个月，将设计的时间成本、人力成本、掩膜（MASK）成本降低了80%。此外，生产周期的缩短，使得市场的确定性更强，也使得规模化生产单一产品的库存压力得以缓解。例如，源微的PA06平台，后续可以衍生200多个新产品。

通过平台化的设计，源微在3年内开发了拥有完全自主知识产权的芯片产品近30颗，覆盖的市场广阔（平台与产品矩阵如下图所示），产品已被多家大厂青睐，批量使用。

文章来源：《冶金管理》网址: http://www.yjglzz.cn/zonghexinwen/2021/0330/680.html