PMIC，本土模擬芯片廠商繞不過去的坎？

PMIC，即電源管理集成電路，在電子設(shè)備系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)起對電能的變換、分配、檢測以及其它電能管理職責(zé)的芯片，主要應(yīng)用于包括汽車、工業(yè)、通信、消費、計算等領(lǐng)域中。根據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示，未來幾年，通信市場將占據(jù)最主要的市場份額，5G新基建的大規(guī)模布署和5G手機(jī)換機(jī)潮將進(jìn)一步提升通信領(lǐng)域電源管理芯片需求。與此同時，汽車電氣化以及工業(yè)4.0升級，也將成為電源管理芯片的助推劑。

PMIC大佬為何是它

根據(jù)bom2buy器件排行最新的數(shù)據(jù)顯示（截止時間2022/5/29），在電源管理芯片類別排行中，最熱門的器件為恩智浦的MMPF0100F0AEP，這是一款高度可編程/可配置架構(gòu)的PMIC，內(nèi)部集成豐富的功率器件，最多可以實現(xiàn)6組降壓轉(zhuǎn)換器，6組線性穩(wěn)壓器，提供RTC電源以及可以實現(xiàn)紐扣電池的充電，因而外部只需要少量的元器件即可實現(xiàn)供電電路系統(tǒng)。MMPF0100F0AEP廣泛應(yīng)用于電子閱讀器、IPTV、醫(yī)療監(jiān)控和家庭/工廠自動化。

綜合Avnet Americas、Newark、Digi-Key、Farnell、Quest Components等分銷商的信息，恩智浦MMPF0100F0AEP電源管理芯片的市場均價在44.78人民幣左右，市場總庫存為3,798左右，目前這顆料屬于正常供貨的情況，暫時沒有供應(yīng)鏈風(fēng)險。

 
圖|PMIC熱度榜TOP10   來源：bom2buy

其中在過去6個月中，MMPF0100F0AEP的價格走勢基本持平，庫存走勢已趨于平緩，維持在高位。而在去年12月份之前，這顆元器件的庫存一直在低位，跟當(dāng)時電源管理芯片緊缺有一定的關(guān)系，但是就目前而言，各種電子消費市場的清淡，導(dǎo)致了庫存再次回升，同時也可能與第1季度國內(nèi)疫情反復(fù)，產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度慢、電子消費市場拓展乏力等有直接的關(guān)系。

 
圖|PMIC庫存/價格走勢   來源：bom2buy

作為恩智浦電源管理芯片中的一員，MMPF0100F0AEP為何受到如此熱捧呢？這就涉及到它的特點和應(yīng)用。

正如一開始所說的，MMPF0100F0AEP集成度史無前例，不僅有6組降壓轉(zhuǎn)換器、6組LDO，同時還能實現(xiàn)靈活的可配置，具體的硬件功能框圖如下所示。

圖|MMPF0100F0AEP內(nèi)部硬件功能框圖   來源：恩智浦官網(wǎng)

MMPF0100F0AEP的一些主要特點包括：

• 4~6個降壓轉(zhuǎn)換器，取決于配置（單相/雙相/并聯(lián)選項、DDR 終端跟蹤模式選項）
• 升壓穩(wěn)壓器至 5.0 V 輸出
• 6個通用線性穩(wěn)壓器
• 可編程輸出電壓、序列和時序
• 用于設(shè)備配置的 OTP（一次性可編程）存儲器
• 紐扣電池充電器和 RTC 電源
• DDR 終端參考電壓
• 具有處理器接口和事件檢測的電源控制邏輯
• I2C 控制
• 可單獨編程的開、關(guān)和待機(jī)模式

MMPF0100是恩智浦PF系列PMIC的首款產(chǎn)品，可配置和可編程的架構(gòu)可以支持各種不同電流級別的輸出，為內(nèi)核處理器、存儲器和各種外設(shè)提供電源。同時，集成完善的系統(tǒng)級電源管理功能相當(dāng)于為工程師簡化了系統(tǒng)設(shè)計。

而從應(yīng)用的匹配角度來講，這款PMIC之所以這么受歡迎，與恩智浦提供的一站式解決方案有直接的關(guān)系（參考下圖）。恩智浦i.MX 6系列處理器是一款非?；鸨?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%BA%94%E7%94%A8%E5%A4%84%E7%90%86%E5%99%A8/">應(yīng)用處理器，包括i.MX 6SoloX、i.MX 6SoloLite、i.MX 6Solo、i.MX 6DualLite、i.MX 6Dual、i.MX 6Quad、i.MX 6DualPlus和i.MX 6QuadPlus，可以應(yīng)用于汽車、工業(yè)、通信、消費、計算等領(lǐng)域中。而與之配套推薦的電源管理芯片正是MMPF0100，優(yōu)化的性能架構(gòu)為消費電子、工業(yè)控制和汽車應(yīng)用帶來高效、先進(jìn)的功能。這種一站式的參考設(shè)計解決方案為用戶提供了一個精簡的產(chǎn)品開發(fā)流程，不僅減少工程師選型時間，而且在實際設(shè)計中可以加快產(chǎn)品上市速度。

圖|MMPF0100F0AEP與i.MX 6X的配套解決方案   來源：恩智浦官網(wǎng)

電子行業(yè)不可或缺的PMIC 

各種電子設(shè)備離不開電源，因而需要廣泛且更加細(xì)分化的電源管理芯片，以恩智浦MMPF0100系列PMIC為例，電源管理芯片的研發(fā)離不開實際產(chǎn)品應(yīng)用的需求，包括汽車、工業(yè)、通信、消費、計算等領(lǐng)域的發(fā)展給電源管理芯片廠商提供了更廣泛更具競爭力的空間，2022年哪些領(lǐng)域會進(jìn)一步帶動PMIC升級呢？ 

精致的消費電子

消費電子產(chǎn)品、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、可穿戴設(shè)備的快速普及離不開電源管理技術(shù)的更新迭代。體積小、便于攜帶的電池供電設(shè)備，往往尺寸緊湊、電池容量有限，同時又要求能夠長時間待機(jī)和迅速響應(yīng)，這對設(shè)備的電源系統(tǒng)及器件本身的低功耗、穩(wěn)定性等性能提出很高的要求。因而在這些領(lǐng)域內(nèi)的PMIC不僅需要具備多路的供電拓?fù)?，同時對自身損耗也極其苛刻，相應(yīng)促進(jìn)廠商對PMIC進(jìn)一步升級。

最靚的仔-新能源汽車

新能源汽車可能將是2022年最靚的仔，電動化、智能化、自動化是新能源汽車發(fā)展的三大趨勢，而其中電動化正是現(xiàn)階段行業(yè)發(fā)展的重點，而PMIC則是新能源汽車不可缺少的核心零件，汽車動力系統(tǒng)、車載電子設(shè)備和高級駕駛輔助系統(tǒng)均離不開PMIC，它猶如新能源汽車的心臟。由于車規(guī)級產(chǎn)品要求嚴(yán)格，擴(kuò)產(chǎn)較慢，因此讓電源管理芯片成為了最為短缺的芯片之一。而我國的新能源車企又過于依賴海外芯片廠，這種背景下PMIC的國產(chǎn)替代就顯得至關(guān)重要。

終將發(fā)力的5G通信

5G較為豐富的組網(wǎng)架構(gòu)和布局方式帶來了更多的供電方式及其組合，包括交流直接供電、-48V供電、高壓直流供電等。由于在很長一段時間內(nèi)5G的建設(shè)還需要兼容現(xiàn)有的3G和4G通信，因此多數(shù)采用現(xiàn)有基站和中心局進(jìn)行改造和升級的方式，這意味著通信電源需要同時給3G/4G和5G通信設(shè)備供電，對通信電源的輸出功率，功率密度，可靠性等提出了新的需求。增加5G通信后基站電源的功率上升68%，5G通信對電能需求增大意味著對通信電源的效率要求更高，需要更高效的電源管理技術(shù)，從而降低通信運營成本。

繞不過去的傳統(tǒng)領(lǐng)域

傳統(tǒng)領(lǐng)域的不斷升級創(chuàng)新也在推進(jìn)PMIC的發(fā)展，如家電、工業(yè)等領(lǐng)域。電源管理芯片因其通用性強(qiáng)的特點可以說是個萬金油的角色，正如TI在2020年發(fā)布的一份白皮書顯示，除了應(yīng)用領(lǐng)域外，我們更應(yīng)該關(guān)注電源管理芯片本身的5個變革趨勢：功率密度、低Iq、低EMI、
低噪聲和高精度，隔離。

國內(nèi)頭部PMIC廠商

根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2021 年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為 10,458.3 億元，同比增長 18.2%，中國集成電路產(chǎn)業(yè)也首次突破萬億元。在國內(nèi)宏觀經(jīng)濟(jì)運行良好的驅(qū)動下，國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持快速、平穩(wěn)增長態(tài)勢。隨著消費電子品類的不斷增多以及新能源汽車的發(fā)展，應(yīng)用于消費電子與汽車領(lǐng)域的電源管理芯片占比有望持續(xù)提升。但由于目前全球疫情反復(fù)，全球半導(dǎo)體廠商都受到不小的沖擊，為緩解目前供應(yīng)鏈短缺，各廠商急需準(zhǔn)備多套備選方案，與非網(wǎng)為此整理了國內(nèi)多家PMIC廠商的最新動態(tài)，值得大家關(guān)注（排名不分先后）。

圣邦微電子

2021年新增一批具有世界先進(jìn)水平的新產(chǎn)品，包括高壓高精度低噪聲儀表放大器、電荷泵模式AMOLED屏電源芯片、高效功率限制熱插拔控制器、集成可調(diào)負(fù)壓穩(wěn)壓器的負(fù)壓電荷泵電源、35nA超低靜態(tài)電流帶看門狗功能的系統(tǒng)計時器、140dB大動態(tài)對數(shù)電流—電壓轉(zhuǎn)換器、3.8V~55V輸入1.5A輸出可調(diào)頻率高達(dá)2MHz的高壓DC-DC降壓電源轉(zhuǎn)換器、DDR終端穩(wěn)壓器、集成PGA的高速高精度24位Sigma-Delta ADC等。

上海貝嶺

2021年加大了電源管理新產(chǎn)品的研發(fā)投入，并強(qiáng)化現(xiàn)有產(chǎn)品的升級換代。面對國內(nèi)汽車芯片供應(yīng)不足的問題，完成兩款汽車電子產(chǎn)品的研發(fā)，其中一款 LED 驅(qū)動芯片已經(jīng)獲得客戶認(rèn)可，正在持續(xù)銷售中。另有一款 2020 年通過車規(guī)認(rèn)證的 LDO 產(chǎn)品實現(xiàn)批量出貨。同時公司另有多款車規(guī)級電源管理產(chǎn)品開始立項研發(fā)，后續(xù)將在汽車電子市場持續(xù)發(fā)力。

公司電源管理芯片產(chǎn)品性能和品質(zhì)對標(biāo)世界一流模擬廠商，部分關(guān)鍵性能指標(biāo)優(yōu)于國內(nèi)外同類產(chǎn)品。例如，公司推出了業(yè)界領(lǐng)先的超低噪聲 LDO，該產(chǎn)品應(yīng)用于通信市場，為各種模擬/射頻設(shè)計供電。推出了針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的超低噪聲和高 PSRR LDO。成功研發(fā)了專為內(nèi)存供電的快速瞬態(tài)響應(yīng)大電流 DDR 終端穩(wěn)壓器。針對移動電源的應(yīng)用研發(fā)了大電流升壓 DCDC。針對 PD 電源快充市場，推出 VCC 耐壓達(dá)到 80V，輸出功率達(dá)到 60W 以上 ACDC 產(chǎn)品。

富滿電子

國內(nèi)具規(guī)模的電源管理芯片廠商，從事高性能模擬及數(shù)模混合集成電路設(shè)計研發(fā)、封裝、測試和銷售，目前擁有電源管理、LED驅(qū)動、MOSFET等涉及消費領(lǐng)域IC產(chǎn)品四百余種，產(chǎn)品線涵蓋AC-DC、DC-DC、LDO、PD協(xié)議等一系列產(chǎn)品

芯朋微

目前有效的電源管理芯片共計超過 1200 個型號，三大類應(yīng)用系列產(chǎn)品線包括家用電器類、標(biāo)準(zhǔn)電源類和工控功率類等，廣泛應(yīng)用于家用電器、手機(jī)及平板的充電器、機(jī)頂盒及筆記本的適配器、車載充電器、智能電表、工控設(shè)備等眾多領(lǐng)域。

除了以上提到的這些公司，還有諸如思瑞浦、希荻微、晶豐明源、力芯微、昂寶電子、韋爾股份、矽力杰等上市公司都有涉及電源管理芯片業(yè)務(wù)，同時還有一批未上市的企業(yè)如南芯半導(dǎo)體、微源半導(dǎo)體、金升陽、博通微、芯茂微等也有電源管理芯片產(chǎn)品。在5G通信、新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)等下游市場的帶動下，電子設(shè)備數(shù)量及種類持續(xù)增長，對于這些設(shè)備的電能應(yīng)用效能的管理將愈加重要，從而帶動電源管理芯片需求的增長，預(yù)計未來PMIC還將迎來一波爆發(fā)式增長，而這些本土電源管理芯片廠商若能抓住機(jī)遇，也將迎來黃金期。