磐霖Family
2021/02/08
阅读量:2073

模拟IC国产化加速时代,川土微电子隔离器正面PK国际大厂

编者按:

当前,中美关系紧张大背景下,半导体行业一直处于浪潮之上,国产替代的紧迫性推动全国模拟产业链上的中国企业不断进步,同时也给他们提供了重要的机遇时间窗口。

在这样的时代背景下,成立于2016年、主营射频、隔离和接口三大方向产品的川土微电子,在3年间就实现了盈利。据介绍,2020年,川土微电子的总发货量超过1000万颗,全年营收大幅提升,目前,其射频和隔离接口方面的营收占比约为3:7,其发展势头十分抢眼。

近日,川土微电子副总经理兼首席技术官恽廷华博士、产品研发部总监丁万新接受了与非网eefocus的专访,展现了中国模拟技术从业者的力量。

以下为与非网eefocus采访手记:

初识“川土微电子”,总觉得有一股“土味”亲切感。两位合伙人告诉笔者,川土微电子的创始人陈东坡先生是四川人,芯片的主要成分Si又来自我们的土地,因此取名“川土”。

川土微电子其实还有个“洋名字”——Chipanalog,从中可以看出这是一家做模拟器件的厂商。所谓模拟器件,就是处理连续性的光、声音、速度、温度等自然模拟信号的IC。

说到模拟IC行业,市场规模虽不如数字芯片庞大,但蛋糕也不算小。根据WSTS的数据,2019年全球模拟芯片市场规模约 539亿美元,预计2021年增加到586亿美元,同比增长8.6%。另根据 TMR 和IC Insights 的数据,预计2019年电源管理模拟芯片市场规模约250亿美元,信号链模拟芯片约100亿美元。

从宏观的角度上看,2019 年前五大供应商的市占率合计为49%,前十大供应商的市占率合计为67%,找不到中国品牌的身影。 

图源 | The Motley Fool

从细分角度上看,本土品牌有少数能与同行业全球知名公司直接竞争,比如矽力杰、圣邦股份、芯朋微、思瑞浦,以及今天我们来到的川土微电子等。只是在产品型号数量和收入规模方面还远远落后于德州仪器(TI)和亚德诺(ADI),目前主要采用Fabless模式,而非成熟、自由度更高的IDM模式。

然而,与此形成鲜明对比的是,中国是全球模拟芯片第一大市场。据统计,德州仪器(TI)、亚德诺(ADI)、芯源系统(MPS)最近财年来自中国的收入占比分别为50%、24%、61%,合计收入达88亿美元。

为什么本土厂商很少涉足模拟IC领域?这是因为模拟IC设计门槛很高,非理想效应较多,需要扎实的多学科基础知识和丰富的经验,平均学习曲线长达10-15年。此外,就如川土微电子创始人陈东坡先生所述,“模拟芯片设计很强调经验和天赋,很多时候,有经验和没经验工程师之间的差别,的确是1和100的差距。”

站在2021年的今天,中美关系紧张成为半导体行业的大背景,国产替代的紧迫性推动全国模拟产业链上的中国企业不断进步,同时也给他们提供了重要的机遇时间窗口。

在这样的时代背景下,川土微电子这一家成立于2016年的公司,主营产品有射频、隔离和接口三大方向,在3年间实现了盈利,2020年总发货量超过1000万颗,全年营收大幅提升,目前射频和隔离接口方面的营收占比约为3:7。

川土微电子副总经理兼首席技术官恽廷华博士告诉笔者,这个成绩与多方因素有关。首先是选好一个方向,国内很多半导体公司,比如普通的电源芯片,市场竞争已非常激烈;其次在立项的时候,要清楚每一款产品要跟谁去做竞争,优势在哪里?毛利能有多少?最后,要拿出一套规范的流程和可执行的方案,这个时候借助外企的经验加上国内半导体灵活的处理方式,快速占领市场。

“川土微电子以射频起家,后来为了扩大业务规模,选择了隔离接口,包括近期推出的带电源数字隔离器,为什么要选择这些方向呢?其实隔离器和射频从技术上来说是相通的,射频是一种远距离的无线通信,而隔离可以理解为在一颗芯片上的左右两边非常微观距离的无线通信。其次,从市场的角度,我们确实发现隔离器在当时是蓝海,国内还没有人做出来。”川土微产品研发部总监丁万新补充道。

确实,隔离器作为一种将输入、输出和工作电源三者相互隔离的模拟器件,常常被用在工业控制和汽车等领域,随着工业4.0和汽车电动化的发展,对隔离器的需求数量和质量都在不断攀升。

为什么呢?

因为在工业和汽车领域,常会用到各种自动化仪表、控制系统和执行机构,它们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、微安级的小信号,又有几十伏,甚至数千伏、数百安培的大信号,既有低频直流信号,也有高频脉冲信号等,构成系统后,常会出现仪表和设备之间信号传输互相干扰,造成系统不稳定甚至误操作的问题。出现这种情况除了每个仪表、设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响外,还有一个十分重要的因素就是由于仪表和设备之间的信号参考点之间存在电势差,因而形成“接地环路”造成信号传输过程中的失真。因此,要保证系统稳定和可靠地运行,“接地环路”问题是在系统信号处理过程中必须解决的问题。而隔离器因可以断开过程环路,同时又不影响过程信号的正常传输,从而彻底解决接地环路问题,而得到广泛应用。

当追问川土微电子的竞争对象是谁时,两位告诉笔者是模拟界两大巨头。如果不从产品广域维度出发,而单看隔离器产品的性能的话,川土微产品研发部总监丁万新告诉笔者,“目前,川土微的pin-to-pin兼容隔离器产品,比对标国际大厂的性能和效率都来得更高。打个比方,A公司的一款产品ESD是2000V,那我们就能做到6000V,实测甚至能到7000V;B公司的一款产品耐压是2500V,那我们就能做到5000V,效率方面B公司做到33%左右,我们的是50%,这也是目前业界最高效率。我们的下一代产品计划是将效率提升至60~70%,转化功率从现在业界最高的0.5W提升至1W。当然我们的竞争对手也在往这个方向努力,我们也是。”

然而,川土微电子创始人陈东坡先生曾表示,“除了技术指标,品牌效应同样重要,A公司、B公司都是国际知名的品牌商,如果我们在一起搭系统,一旦出现问题首先会怀疑我们,这是人之常情。要通过各种引导,让客户信任你,这个是特别难的。”

听着信心满满的两位受访人的侃侃而谈,在他们眼中似乎完全忘却了国产化道路上的坎坷与艰辛,也许这就是中国模拟技术从业者的力量与坚韧。