本期話題:
00:30高壓之下,國產(chǎn)驅(qū)動芯片如何突破新能源汽車的CMTI挑戰(zhàn)?
04:29“零缺陷”目標(biāo)下:數(shù)明半導(dǎo)體車規(guī)級芯片的獨(dú)門法寶
11:06智能化與AI雙驅(qū)動:車規(guī)芯片的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
點(diǎn)擊下方小程序收聽現(xiàn)場音頻
高壓之下,國產(chǎn)驅(qū)動芯片
如何突破新能源汽車的CMTI挑戰(zhàn)?
幻實(shí)(主播):
歡迎大家關(guān)注芯片揭秘,我是主播幻實(shí)。今天我邀請到了一家聚焦于研發(fā)高性能、高可靠性的模擬芯片和系統(tǒng)整體解決方案的供應(yīng)商——上海數(shù)明半導(dǎo)體有限公司(以下簡稱:數(shù)明半導(dǎo)體),現(xiàn)在坐在我旁邊的就是數(shù)明半導(dǎo)體的應(yīng)用總監(jiān)朱志杰。
數(shù)明半導(dǎo)體應(yīng)用總監(jiān) 朱志杰 做客芯片揭秘
朱志杰(嘉賓):
大家好,我是來自數(shù)明半導(dǎo)體的朱志杰。
幻實(shí)(主播):
今天跟您對話之前,我也做了一點(diǎn)小功課,我了解到數(shù)明半導(dǎo)體在這個行業(yè)內(nèi)也有很長的時間了,而且歷久彌新。隨著800伏高壓平臺在新能源汽車領(lǐng)域的普及,碳化硅(SiC)器件的應(yīng)用加速,我想問一下您,這種趨勢給模擬芯片的驅(qū)動與控制技術(shù)提出了哪些挑戰(zhàn)?請您從技術(shù)專家的角度給我們解釋一下。
朱志杰(嘉賓):
隨著新能源汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展,目前我們看到很多的廠家都在布局800伏高壓平臺,甚至有的廠商推出了1 000伏的高壓平臺。像比亞迪在今年3月份發(fā)布的1000伏平臺,實(shí)現(xiàn)了充電5分鐘續(xù)航500公里的卓越成績,真正達(dá)到了“油電同速”的效果。隨著碳化硅器件在新能源汽車中的應(yīng)用日益廣泛,對驅(qū)動技術(shù)也帶來了一些挑戰(zhàn)。一方面,碳化硅器件的開關(guān)速度非常快,且在高壓環(huán)境下,開關(guān)過程中的dv/dt(電壓變化率)很高,這就產(chǎn)生了大量干擾。對于驅(qū)動芯片來說,如何提升抗干擾能力就成為一個很大的挑戰(zhàn),所以在許多高壓應(yīng)用場景中,CMTI指標(biāo)要求達(dá)到150千伏每微秒以上,來配合碳化硅器件高速的開關(guān)情況。另一方面,隨著功率的不斷增大,為了驅(qū)動碳化硅器件并確保其快速開通與關(guān)斷,降低開關(guān)損耗,對于我們驅(qū)動芯片來說,必須要具備強(qiáng)大的驅(qū)動能力。
CMTI:(Common-Mode Transient Immunity)共模瞬態(tài)抗擾度,是衡量電子器件(尤其是隔離器件)抵御共模瞬態(tài)干擾能力的關(guān)鍵指標(biāo),具體指器件在輸入/輸出端之間承受快速變化的共模電壓(即兩根信號線上相對于地的同相位瞬態(tài)電壓)時,仍能保持正常工作的能力。
帶米勒鉗位功能的30V, 10A雙通道隔離驅(qū)動器SiLM8260A
(圖源:數(shù)明半導(dǎo)體)
幻實(shí)(主播):
面對這種需求,你們技術(shù)突破的壓力大嗎?
朱志杰(嘉賓):
實(shí)際上,要實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的抗干擾能力, 將CMTI指標(biāo)提升至150千伏每微秒甚至200千伏每微秒,確實(shí)存在一定挑戰(zhàn)。此外,隨著電壓提升至700-800伏,設(shè)備的體積也會做的越來越小,也出現(xiàn)了6合1、8合1、10合1等集成度更高的產(chǎn)品。但是隨著體積越來越小、功率密度越來越高,散熱問題隨之凸顯。特別是驅(qū)動芯片在與碳化硅模塊配合使用時,在全溫度范圍內(nèi)保證這些性能的實(shí)現(xiàn),這也是一個挑戰(zhàn)。另一方面,如果說體積越來越小,那客戶甚至要求產(chǎn)品外圍器件數(shù)量更少并集成更多的功能,這也給我們的技術(shù)研發(fā)帶來了不小的挑戰(zhàn)。
幻實(shí)(主播):
剛才我們探討了新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用場景,我也想問一下,在2025年這個當(dāng)口,您感覺傳統(tǒng)消費(fèi)電子領(lǐng)域的市場是呈現(xiàn)復(fù)蘇態(tài)勢,還是依舊較為平淡呢?
朱志杰(嘉賓):
我們公司相對來說在消費(fèi)電子領(lǐng)域的業(yè)務(wù)占比相對較小。不過,從工業(yè)及白色家電等相關(guān)領(lǐng)域來看,2025年在國家政策支持與補(bǔ)貼的推動下,短期內(nèi)市場確實(shí)出現(xiàn)了回暖跡象。但從長期發(fā)展的角度分析,消費(fèi)類電子產(chǎn)品的應(yīng)用方向還是比較乏力的。雖然之前我們看到智能手機(jī)爆發(fā)式增長以及AI興起,但實(shí)際上在消費(fèi)電子領(lǐng)域目前突破的創(chuàng)新點(diǎn)不是很多,加之關(guān)稅等因素的影響,未來市場發(fā)展仍面臨諸多不確定性,整體形勢較為嚴(yán)峻。
“零缺陷”目標(biāo)下:
數(shù)明半導(dǎo)體車規(guī)級芯片的獨(dú)門法寶
幻實(shí)(主播):
您提到了關(guān)稅問題,當(dāng)下地緣政治因素對供應(yīng)鏈產(chǎn)生了較大沖擊,市場環(huán)境復(fù)雜多變。但與此同時,國產(chǎn)廠商也迎來了被高度關(guān)注的發(fā)展機(jī)遇,貿(mào)易戰(zhàn)和關(guān)稅戰(zhàn)更是加劇了這一趨勢。在車規(guī)、工控等市場的國產(chǎn)替代進(jìn)程中,數(shù)明半導(dǎo)體采取了怎樣的策略或差異化打法,以把握這一利好的市場機(jī)會呢?
朱志杰(嘉賓):
地緣政治對行業(yè)的影響其實(shí)在五六年前就已初現(xiàn)端倪,而近期這波沖擊的影響更為顯著。對于模擬芯片來說,國產(chǎn)替代也是一個機(jī)會,實(shí)際上,業(yè)內(nèi)眾多企業(yè)在四五年前就已開始布局。而數(shù)明半導(dǎo)體主要聚焦于工業(yè)和汽車領(lǐng)域,在推進(jìn)國產(chǎn)替代的過程中,我認(rèn)為首先產(chǎn)品一定要可靠。
汽車應(yīng)用解決方案(圖源:數(shù)明半導(dǎo)體)
幻實(shí)(主播):
所以你們不想做低端市場的,就是要做高端的?
朱志杰(嘉賓):
其實(shí)我們還是想要做中高端市場的,因為只有這樣,企業(yè)才能實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展。但是不同的企業(yè)發(fā)展階段不一樣,所以對于我們來說,目前在汽車領(lǐng)域,我們重點(diǎn)是服務(wù)并抓住國內(nèi)的頭部客戶,包括汽車整車廠商和汽車零配件供應(yīng)商。通過與這些頭部客戶緊密配合,推進(jìn)產(chǎn)品的替代進(jìn)程。實(shí)際上對車規(guī)產(chǎn)品來說,驗證周期還是比較長的,要經(jīng)過前期單板測試、整機(jī)、上車,所以與頭部客戶的深度合作至關(guān)重要。在工業(yè)領(lǐng)域,相對來說替換周期不是那么的長,再加上地緣政治因素的影響,許多客戶也有意愿采用國產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行替代。數(shù)明半導(dǎo)體憑借專業(yè)的產(chǎn)品組合為客戶提供支持,我們的產(chǎn)品相對來說集中于門極驅(qū)動器、馬達(dá)驅(qū)動、電源以及信號與接口等領(lǐng)域,旨在為客戶提供系統(tǒng)的解決方案。
幻實(shí)(主播):
所以說你們在這個應(yīng)用領(lǐng)域里面,做相對來說“一攬子的工程”,對客戶來說也是一個很好的一個優(yōu)勢,而不是簡單的替代一顆Die。我聽您剛剛強(qiáng)調(diào),其實(shí)汽車是你們很重要的一個市場,那也想請朱總跟我們聊聊,你們怎么保證汽車芯片產(chǎn)品的質(zhì)量、良率、可靠性能夠達(dá)到可交付上車的標(biāo)準(zhǔn)的?我們都知道其實(shí)這是一個工程化的問題,但工程化在出貨量非常大的時候,難免也會出現(xiàn)一些質(zhì)量不合格的Die,您怎么保證下游客戶敢去用你們的芯片?這方面你們有沒有什么獨(dú)門的法寶?
朱志杰(嘉賓):
實(shí)際上汽車行業(yè)對芯片的要求極為嚴(yán)苛。首先,芯片必須滿足AEC-Q100認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),這是進(jìn)入汽車市場的基本門檻,或者說對于器件來說是一條“生死線”。此外,在芯片的全生命周期中,從設(shè)計、生產(chǎn)、測試,到后續(xù)的驗證與交付,每一個環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。在設(shè)計階段,針對車規(guī)芯片,我們要充分考慮全溫度范圍以及各種極限工況(corner)下的性能指標(biāo),確保芯片能夠穩(wěn)定運(yùn)行。另外在設(shè)計的時候也要考慮各種失效模式,如何來檢測它;或者失效之后,如何避免故障對其他電路性能產(chǎn)生影響。在制造生產(chǎn)環(huán)節(jié),我們優(yōu)先選用成熟的工藝,對于新工藝,在尚未充分掌握其可靠性之前,盡量減少在汽車芯片生產(chǎn)中的應(yīng)用。在測試環(huán)節(jié),除了完成AEC-Q100等必要認(rèn)證測試外,我們還進(jìn)行低溫、常溫、高溫的三溫測試,并采用CP(芯片探針測試)技術(shù),有效篩選出制造過程中存在缺陷的芯片。在產(chǎn)品交付客戶后,我們也會積極配合客戶進(jìn)行驗證工作。此外,我們專門組建了質(zhì)量團(tuán)隊,質(zhì)量是車規(guī)芯片的生命線,汽車產(chǎn)品中任何細(xì)微的瑕疵都可能引發(fā)嚴(yán)重后果。質(zhì)量團(tuán)隊從設(shè)計階段就開始介入,對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行記錄、歸檔和迭代升級,不斷優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量。所以實(shí)際上生產(chǎn)車規(guī)芯片是對一個企業(yè)綜合能力的考驗或提升。
幻實(shí)(主播):
你們的芯片通過了車規(guī)級的哪個溫度等級認(rèn)證?比如AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)中的Grade 0、1、2還是3?
芯片揭秘 主播幻實(shí)(右) 對話
數(shù)明半導(dǎo)體應(yīng)用總監(jiān) 朱志杰 (左)
朱志杰(嘉賓):
目前,我們的芯片目前符合車規(guī)級 Grade 1 標(biāo)準(zhǔn),這意味著芯片在 -40℃至125℃的極端溫度范圍內(nèi)持續(xù)穩(wěn)定工作、不會失效。
幻實(shí)(主播):
您擔(dān)不擔(dān)心進(jìn)了汽車市場之后索賠的壓力太大?
朱志杰(嘉賓):
我覺得其實(shí)不用過于擔(dān)心。因為一方面,我們的驅(qū)動芯片在工規(guī)市場已有大量出貨,所以有大量的數(shù)據(jù)來證明我們的芯片是可靠的。另一方面,從測試、生產(chǎn)到后續(xù)的質(zhì)量服務(wù),我們建立了一套完善的體系,能夠全方位保障產(chǎn)品質(zhì)量,從而不會出現(xiàn)太大的問題。當(dāng)然,在芯片應(yīng)用過程中出現(xiàn)一些零星的失效情況難以完全避免,畢竟追求汽車行業(yè)的零缺陷(0 ppm)是一項極具挑戰(zhàn)的任務(wù),但我們始終朝著這一目標(biāo)不斷努力。
智能化與AI雙驅(qū)動:
車規(guī)芯片的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
幻實(shí)(主播):
我們有一個環(huán)節(jié)叫“國貨我們推”,目的是聚焦國產(chǎn)芯片創(chuàng)新,共筑國潮芯生態(tài),推動技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。朱總,你們有哪款產(chǎn)品想在芯片揭秘上宣傳?請您簡潔的講出這款產(chǎn)品的競爭力和賣點(diǎn)。
朱志杰(嘉賓):
好的。在汽車領(lǐng)域,我們此前推出了多款驅(qū)動芯片,廣泛應(yīng)用于空調(diào)、PTC(正溫度系數(shù)熱敏電阻)、逆變器里面。最近,我們也在布局智能座艙領(lǐng)域,推出了一款名為SiLM94112的產(chǎn)品。它是一款帶保護(hù)功能的12通道半橋驅(qū)動器,集成了MOS管在內(nèi),每個通道能夠提供1安培的電流,廣泛應(yīng)用于汽車驅(qū)動電機(jī)控制,比如加熱、排風(fēng)、空調(diào)翼板直流電機(jī)的驅(qū)動應(yīng)用。另外這個產(chǎn)品可以直接通過SPI(串行外設(shè)接口)來控制每一個通道。
SiLM94112產(chǎn)品(圖源:數(shù)明半導(dǎo)體)
幻實(shí)(主播):
產(chǎn)品也更加小型化了?
朱志杰(嘉賓):
是的,更小型化了,也減少了對外圍器件的依賴,一個MCU接口就把所有的配置都實(shí)現(xiàn)了。另外它還集成了完善的檢測保護(hù)功能,能夠檢測出電源短路或負(fù)載開路等異常情況。
幻實(shí)(主播):
你們這款芯片是自研的新產(chǎn)品,還是說是替代某一款國外的芯片?
朱志杰(嘉賓):
我們這款產(chǎn)品對標(biāo)英飛凌的同類產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了PIN to PIN的設(shè)計。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)客戶反饋,我們在某些性能上面,比如說功耗、PWM調(diào)節(jié)等性能方面進(jìn)行了優(yōu)化,也具有更高的性價比。
PIN TO PIN:(引腳對引腳兼容,也寫作 Pin2Pin 或 Pin-to-Pin),是描述電子器件(如芯片、模塊)之間兼容性的核心術(shù)語,指新器件與目標(biāo)器件的引腳定義、物理排列、電氣功能完全一致,無需修改電路板布局或電路設(shè)計即可直接替換。
PWM:(脈沖寬度調(diào)制,Pulse Width Modulation)是一種通過調(diào)節(jié)脈沖信號的占空比(即高電平持續(xù)時間與周期的比值)來實(shí)現(xiàn)對輸出電壓、電流或功率控制的技術(shù)。它屬于 時間比例調(diào)制的一種,通過高頻開關(guān)信號的“通斷”組合,將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬量的等效控制,廣泛應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換、電機(jī)驅(qū)動、LED 調(diào)光等領(lǐng)域。
幻實(shí)(主播):
最后一個問題,想請朱總展望一下2025年和2026年的市場趨勢,哪些領(lǐng)域可能會出現(xiàn)新的發(fā)展機(jī)遇呢?
朱志杰(嘉賓):
展望2025年和2026年,隨著新能源汽車從電動化向智能化邁進(jìn),汽車智能化領(lǐng)域蘊(yùn)含著大量機(jī)會。例如,智能化帶來的座椅加熱調(diào)節(jié)功能以及車輛各部件的自動化、電動化升級,都為模擬芯片創(chuàng)造了廣闊的市場空間。同時,AI的爆發(fā)也將催生眾多領(lǐng)域新應(yīng)用。從AI服務(wù)器到智能終端,隨著AI技術(shù)的逐步落地,相關(guān)產(chǎn)品也會有更多的市場機(jī)會。
幻實(shí)(主播):
所以汽車智能化和AI的應(yīng)用是你們現(xiàn)在比較關(guān)注的領(lǐng)域,我也非常期待,因為一旦有了新的技術(shù)革新,產(chǎn)品的功能、體驗感就完全不一樣了。現(xiàn)在各種智聯(lián)的產(chǎn)品都要靠芯片工程師夜以繼日的去開發(fā)、去創(chuàng)新,這也是很有意思的一個方向。
朱志杰(嘉賓):
智能世界帶來很多以前我們根本想象不到的機(jī)會。比如,十幾年前我們可能想象不到,現(xiàn)在帶一部手機(jī)就能出門了,其他啥都不用帶就可以滿足我們的需求。相信隨著技術(shù)的不斷革新,將會帶來前所未有的產(chǎn)品體驗和市場機(jī)遇。
幻實(shí)(主播):
非常感謝朱總做客芯片揭秘,也祝您和數(shù)明半導(dǎo)體發(fā)展得越來越好,為國產(chǎn)芯片行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。
作為現(xiàn)代電子系統(tǒng)的“感知神經(jīng)”與“控制樞紐”,模擬芯片在全球新一輪產(chǎn)業(yè)升級中扮演著核心角色。當(dāng)前,該領(lǐng)域競爭呈現(xiàn)“兩極重構(gòu)”態(tài)勢:一方面,國際巨頭仍以深厚技術(shù)積淀主導(dǎo)高端市場,尤其在車規(guī)級、工業(yè)級芯片領(lǐng)域形成技術(shù)壁壘;另一方面,在地緣政治催化和國產(chǎn)替代浪潮下,國內(nèi)企業(yè)憑借快速迭代能力與本地化服務(wù)優(yōu)勢,正從消費(fèi)電子、工業(yè)控制等中端場景向上突破,并加速向新能源汽車、AI服務(wù)器等高價值領(lǐng)域滲透。
中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2030年中國模擬芯片行業(yè)市場調(diào)研及發(fā)展趨勢預(yù)測報告》顯示,2023年中國模擬芯片市場規(guī)模約為3026億元,同比增長9.05%;2024年約為3250億元,其預(yù)測2025年中國模擬芯片市場規(guī)模將增長至3431億元。所以盡管國際競爭激烈,但政策支持、生態(tài)合作與技術(shù)攻堅正推動國產(chǎn)芯片在車規(guī)級等高端領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化替代。
關(guān)于大咖談芯
芯片揭秘是泛科技領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺,聚焦半導(dǎo)體、工業(yè)軟件、智能汽車、材料裝備、新能源等硬科技場景。大咖談芯欄目2018年創(chuàng)立至今,連續(xù)7年以周更頻率與300+科技企業(yè)合作,500+期音視頻節(jié)目,累計播放量突破1000 萬次,在喜馬拉雅FM上的芯片類節(jié)目中排名第1,科技類節(jié)目中排名前10。
點(diǎn)擊圖片可跳轉(zhuǎn)至大咖談芯聲音合集,快來收聽吧!
01
第453期|解碼金宏氣體26年征程:從大宗氣體到半導(dǎo)體特氣“氣體綜合解決方案領(lǐng)航者”
02
第452期|氣體革命:從工業(yè)命脈到科技突圍——資本視角下的氣體賽道投資邏輯與破局機(jī)會
03
04
采訪 | 幻實(shí) 編輯 | 小愷 審核 | 幻實(shí)
點(diǎn)擊下方卡片,關(guān)注芯片揭秘
和我們一起透視半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)
歡迎把文章分享到朋友圈
【點(diǎn)贊+在看】喝彩硬科技
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.