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累计出货超5亿颗!这家国产厂商多款放大器可对标TI

来源:芯八哥 发布时间:2022-09-16

摘要: 模拟芯片是连接现实与虚拟的桥梁,是半导体行业中的重要组成部分。由于其产品迭代较慢、生命周期长,需要长期积累经验,因此行业内历来就有“一年数字,十年模拟”之称。最近,芯八哥“走进产业链”栏目记者采访了国内领先的运算放大器厂商—聚洵半导体科技(

模拟芯片是连接现实与虚拟的桥梁,是半导体行业中的重要组成部分。由于其产品迭代较慢、生命周期长,需要长期积累经验,因此行业内历来就有“一年数字,十年模拟”之称。

最近,芯八哥“走进产业链”栏目记者采访了国内领先的运算放大器厂商—聚洵半导体科技(上海)有限公司(简称“聚洵半导体”)的总经理张智才。探讨在国内信号链模拟芯片国产替代加速发展的背景下,当前聚洵半导体企业的发展情况以及对行业未来发展的展望。

累计出货量已超5亿颗!凭借较齐全的品类优势已打入比亚迪、小米等厂商的供应链体系

据了解,聚洵半导体成立于2016年,是一家全球化的芯片设计高科技企业,专注高性能、高品质模拟及混合信号产品的研发设计和销售。目前,公司拥有运算放大器、比较器、模拟开关、模数转换器等产品线,广泛应用于通讯网络、消费电子、工业控制、汽车电子、物联网等众多领域,其累计出货量已经超过5亿颗。

“公司产品以信号链模拟芯片运算放大器为主,并逐渐向转换器和接口产品芯片以及电源管理芯片拓展。经过多年的发展,我们目前已拥有超过100款可供销售的产品型号,多款产品性能已经达到了国际领先水平。凭借出色的综合性能,公司产品已打入小米、美的、格兰仕、盈趣科技、欣旺达、视源股份、飞毛腿、康泰医疗等众多知名客户的供应链体系。” 张智才向记者介绍道。

聚洵半导体下游主要合作客户

资料来源:聚洵半导体

作为公司的主打产品,运算放大器(简称“运放”)是一个内含多级放大电路的电子集成电路。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。其输入级是差分放大电路,具有高输入电阻和抑制零点漂移能力;中间级主要进行电压放大,具有高电压放大倍数,一般由共射极放大电路构成;而输出极与负载相连,具有带载能力强、低输出电阻的特点。

目前,运放的种类繁多,包含高速运算放大器、低噪声运算放大器、低压低功耗运算放大器、高压通用运算放大器、低压纳安级运算放大器、零漂移运算放大器、低功耗运算放大器、高精度通用运算放大器等,广泛应用于电子行业的众多领域。

“信号放大是模拟信号处理最常见的功能,一般通过运算放大器连接成专用的放大电路来实现。目前来说,我们是业内少有的产品较齐全的运算放大器厂商,已经量产的运放产品有低噪声运放、零漂移运放、高速运放、低功耗运放、纳安级运放等,此外高压高精度运放己进入试产阶段。”张智才表示,“作为公司主要的产品,运放每年出货量在亿颗以上,累计成交客户也已超过1000家,大客户主要有比亚迪、小米、优利德、高标等。”

聚洵半导体已量产产品

资料来源:聚洵半导体

零漂移运算方面,聚洵半导体主要采用台积电先进的CMOS工艺及全新的斩波电路结构设计,可提供极低的输入失调电压,同时随时间推移和温度变化输入失调电压接近于零的漂移。

以GS83XX/GS85XX系列产品为例,GS833X系列失调电压最大仅为10μV,失调电压漂移最大为0.03 μV/℃;而GS85XX系列失调电压漂移最大为0.03 μV/℃,并且内置抗RF干扰功能。这些高精度、低静态电流微型放大器可提供高阻抗输入(共模范围超出电源轨电压 100mV)和轨至轨输出(摆幅低于电源轨电压50mV以内),并且可以使用低至1.8V(±0.9V) 和高达5.5V(±2.75V) 的单电源或双电源。

张智才指出:“疫情以来,额温枪和口罩一样,成了市场上炙手可热的产品,很多厂家开始步入这个市场。目前,额温枪有很多种方案,比如SoC方案,数字传感器方案以及通用MCU+高精度运放方案。其中通用MCU+高精度运放方案是比较容易量产的方案,其他方案现在都面临着产能不足的缺陷。公司的零漂移运放的温漂最大值为50nV/°C,输入失调电压Vos,在国家标准的温度范围内最大漂移0.95uV,远小于16uV的国家标准,目前已经广泛应用于京栢医疗、康泰医疗、可浮医疗等厂商的额温枪中。”

而低压低功耗运放方面,以GS600X系列为代表,专门为各种低压通用应用而设计。这一系列放大器具有1MHz的增益带宽积, 最低工作电压可达1.8V,电压转换速率达到0.8V/μs ,在5V电源电压下的静态电流只有75μA,并且放大器内部集成了抗RF干扰功能。

低压低功耗运算放大器GS6001

资料来源:聚洵半导体

随着电路电源电压的不断降低,低电压运放设计正成为人们研究的热点。据张智才介绍,聚洵低压低功耗运算放大器芯片包括单路的GS6001、双路的GS6002、四路的GS6004等,可以用于传感器接口、烟雾探测器、医疗仪器以及便携式系统中。其中,GS6001最低工作电压可以低至1.8V,这种新型的轨对轨低压运放在成本方面跟同行比有非常大的竞争优势,可以用于物联网感知设备、便携式仪器仪表、智能家居等应用场景中。

值得一提的是,凭借在IC设计上的技术突破和应用创新,聚洵半导体旗下产品"低压低功耗运算放大器GS6001"荣获ASPENCORE “2021年中国IC设计成就奖” 年度最佳放大器/数据转换器,充分说明了广大客户及市场对聚洵产品的高度认可。

此外,在低压低噪声运算放大器方面,聚洵半导体的GS8634产品凭借优异的性能已经进入九号公司两轮车的智能控制器供应链体系。据了解,GS8634具有6MHz的高增益带宽积、4.2V/μs的转换速率、13nV/√Hz的噪声。其中,高带宽增益和低噪声能保证在电流检测时的精准度,以保障整个系统的正常运行并提供优质性能。

信号链芯片迎来国产替代的黄金期,聚洵半导体可对标德州仪器多款同类型运放产品

业内周知,模拟芯片是指处理连续性的光、声音、电/磁等物理量和温度等自然模拟信号的芯片,按产品类型主要由电源管理芯片和信号链芯片构成。其中,信号链芯片是指拥有对模拟信号进行收发、转换、放大、滤波等处理能力的集成电路,占模拟芯片的比例约为47%。

受益于较长的生命周期和较分散的应用场景,信号链模拟芯片的市场在近几年发展态势良好,行业规模稳步增长。根据WSTS的数据,2021年全球信号链芯片销售额约为348.29亿美元,预期到2023年将增长到451.75亿美元。我国是全球最主要的信号链芯片市场,市场规模约占全球的市场的1/3。

从竞争格局来看,全球信号链芯片市场份额跟模拟芯片大体一致,德州仪器、亚德诺、思佳讯、英飞凌、意法半导体、恩智浦、美信、安森美、微芯、瑞萨电子合计占据全球市场约 63%的市场份额。其中,德州仪器作为行业的龙头企业,共有8万多种产品,占全球的市场份额比例为19%,为信号链乃至模拟芯片领域的绝对龙头企业。

资料来源:IC Insights;芯八哥整理

国内市场方面,信号链芯片厂商主要包括圣邦股份、思瑞浦、汇顶科技、芯海科技等。目前,国内的产品还处于低端领域,主要在放大器、比较器、接口芯片领域,产品同质化严重,对于高端的ADC、高频器件及基站信号链芯片等领域涉足较少。此外,国内厂商品类较少,规模较小,缺乏整体系列化解决方案的能力。

张智才指出:“从产业链上看,由于本土企业长期定位于信号链芯片下游,国内厂商与信号链芯片巨头德州仪器、亚德诺等国际大厂还存在着巨大的差距。聚洵半导体在信号链领域的产品比较齐全,技术水平位于国内领先水平,是国内少数的能与同行业全球知名公司直接产生竞争的公司,并在关键领域已突破海外技术垄断。”

芯八哥记者注意到,虽然我国信号链芯片市场已占全球1/3,但自给率仅约12%,在芯片的生产制造和自身消费之间存在巨大供需缺口。此外,由于信号链芯片市场具有高度分散的特点,一两家公司无法实现全部垄断,即使强大如德州仪器,2021年的市场份额也仅有19%,这无疑给中国厂商提供了一个有利的发展契机。

随着国产替代需求的加持,在政策、资本的支持下,我国信号链芯片企业已进入发展的黄金期,相关产品不断获得下游大客户的验证和导入机会。

“信号链芯片品类众多,各细分领域均有优势厂商占据主导地位。如德州仪器在放大器市场份额第一,但在功率芯片市场英飞凌的优势却比较大。整体来看,不存在单一企业在所有信号链细分市场占优的情况,所以细分赛道国产替代空间广阔,仍存在大量的发展机会。我们的放大器产品目前可对标德州仪器同类的型号,在性能、功耗上可与其相媲美,而在成本上却可以做的更低。”张智才强调道。

相较于国际巨头采用IDM模式,Fabless模式不需要投入过多的资本用于建设厂房、购入设备。因此国内信号链芯片厂商有望凭借持续加大的研发投入和轻资产的Fabless模式来加速发展,逐步缩小与国际领先厂商的差距。

“我们目前采用台积电的晶圆代工和长电科技的封装测试,可以保证公司产品的工艺技术和封装技术的先进性。”张智才说道,“在销售网络方面,公司分销渠道线上线下双管齐下,在华强商城(www.hqbuy.com)等渠道都有聚洵半导体产品的身影。”

聚洵半导体产业链主要合作伙伴

资料来源:聚洵半导体

为了加快发展的步伐,近年来聚洵半导体在资本市场上的动作频繁。2022年,琻捷电子成功并购聚洵半导体,成为公司的大股东。作为国内领先的汽车传感芯片供应商,琻捷电子多款汽车传感芯片已成功在宁德时代、大众、上汽、保隆科技、三一重工等大客户量产出货。

聚洵与琻捷电子强强联合研发车规级模拟产品

资料来源:聚洵半导体

张智才表示:“聚洵与琻捷电子此次合作属于强强联合,双方正在加快节奏大力研发车规级模拟产品,目前已有多款车规芯片在进行AEC-Q100认证中。未来,聚洵将携手琻捷电子在汽车电子、工业和储能市场加速产品研发、内部资源整合,为客户提供电池包传感、胎压监测、信号调理、无线传感、无线通讯、电源管理、信号链产品等整体解决方案及全生命周期的支持和服务,争取成为国内半导体行业的领军企业。”

结语

与数字芯片相比,模拟芯片具有应用领域繁杂、生命周期长、人才培养时间长、价低但稳定、与制程配合更加紧密等特点。基于这些特点,产品、客户、人才需要模拟企业长期积累,是其长期竞争优势的主要来源。

聚洵半导体自成立以来,始终坚持技术和产品的持续创新,不断加大研发投入扩大产品种类及迭代升级,以满足模拟芯片在各个下游细分市场上的各种需求。相信和琻捷电子强强合作后,公司将进一步提高产品在市场上的竞争力,以实现规模与利润的稳步增长。



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