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缺芯潮|打破國外芯片壟斷之三步走

??2021-05-10 閱讀:409
 汽車芯片短缺因素很多,其中之一是國際大廠的壟斷。且不說幾納米的處理器芯片,就連工藝制程并不高的汽車壓力傳感器信號調理芯片也出現(xiàn)了供貨短缺。原因何在?

北京久好電子科技有限公司董事長劉衛(wèi)東表示,代工廠產(chǎn)能緊張是一方面,汽車芯片要求高可靠性、高穩(wěn)定性,進入汽車前裝市場周期非常長,導致大多數(shù)資本不愿意投資車用芯片也是重要原因。在應用層面,一款新產(chǎn)品要打入汽車供應鏈難度非常大,各種挑戰(zhàn)會迎面而來。無論如何,唯有做出高質量的產(chǎn)品,才有可能打破壟斷,在汽車芯片市場占有一席之地。

汽車用信號調理芯片市場格局

信號調理芯片是一種將難以通過常規(guī)方法讀取的信號轉換為更容易讀取格式的器件。信號調理技術是控制信號的方式,以滿足下一階段的處理需求。在汽車行業(yè),信號調理芯片主要是配合汽車中的壓力、溫/濕度、紅外、電流等傳感器使用的一種輔助處理集成電路(IC)。劉衛(wèi)東稱之為“鋪路石”,例如傳感器敏感頭能反應壓力的變化,但不是線性的。調理芯片可以接收這樣的微弱敏感信號,將小信號放大,進行零點校準和線性補償,溫漂補償?shù)鹊龋ㄟ^各種算法實現(xiàn),才能完成信號調理。雖然信號調理是集成電路設計的一個小門類,但地位重要,一些國際知名廠商都在這個領域競爭,如ADI、TI、Maxim、瑞薩、Melexis,等等。

他說,作為一家專攻信號調理芯片的高新技術企業(yè),久好電子所選取的芯片都是具有一定技術門檻,又是國內市場需要的,旨在解決國內傳感器廠商無芯可用的現(xiàn)狀,直接幫助國內傳感器廠商做出更具有市場競爭力的傳感器。久好電子的芯片都是集模擬電路設計、數(shù)字電路處理、數(shù)模轉換(ADC/DAC)、嵌入式軟件、算法優(yōu)化、工業(yè)大批量生產(chǎn)系統(tǒng)等技術之大成的優(yōu)質產(chǎn)品。

談到產(chǎn)品設計的初衷,劉衛(wèi)東回憶到,在試驗性地做出第一款芯片之后,他們發(fā)現(xiàn)中國傳感器行業(yè)正在一個慢慢起飛的過程中,前景不錯,就圍繞信號調理芯片的SoC技術開始深耕。隨著傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,公司慢慢成長,產(chǎn)品方向也逐步清晰。

國產(chǎn)芯片獲得客戶高度認可

久好電子瞄準信號調理集成電路耕耘了7年,所開發(fā)的芯片得到了廣大客戶的高度認可,例如在汽車壓阻式壓力傳感器中得到廣泛應用的JHM1101(含1102)芯片,出貨總量已經(jīng)達兩千萬顆;已進入通用五菱、奇瑞、比亞迪等車用前裝市場的,是陶瓷壓力傳感器芯片JHM2102;JHM1203、JHM1400型號的芯片在高精度工業(yè)儀表、消費類電子等市場獲得廣泛應用;大規(guī)模應用在溫濕度傳感器的JHM2031(含JHM2000)芯片有效地彌補了這次國內家電廠商斷供需求,年出貨量也超過兩千萬顆;還有應用在紅外熱釋電方面的JHM5001、應用在人體藍牙體溫貼的JHM3000,等等,產(chǎn)品線非常豐富。

劉衛(wèi)東表示,久好電子在商用化方面做到“久好”的狀態(tài)來之不易,因為這些“應用”的產(chǎn)品,原理上大家好像都知道,也有不少人做,甚至學生也會利用其原理做畢業(yè)論文,但真正實現(xiàn)國產(chǎn)、商用,滿足市場的嚴苛要求,情況就完全不同了。

國產(chǎn)芯片誰在用?

劉衛(wèi)東說,現(xiàn)在的問題在于,面對行業(yè)缺芯的情況,客戶對國產(chǎn)芯片敢不敢用。對于久好電子的芯片,國際大廠已在使用用,例如霍尼韋爾、德國威卡,還有韓國、俄羅斯的一些廠商都在用。其他行業(yè)應用的例子也比比皆是,如生產(chǎn)自動充氣泵的美國Stanley使用了搭載久好電子芯片的傳感器。只是當Stanley到來調查保證供貨、故障賠款等問題,久好電子才知道自己的產(chǎn)品已進如Stanley供應鏈。

前兩年,久好電子的芯片一出來就交給國內做汽車主板很棒的某個廠家,到現(xiàn)在都沒最終“上車”成功。他們的工程師都測過這些芯片,功能沒問題,但汽車行業(yè)的難度在于,這些廠家的產(chǎn)品要得到車企的漫長認可過程才能裝車。

不過,國內企業(yè)的態(tài)度在時間上有一個分界線:美國制裁中興、華為以前,他們不愿理你,磕頭都不管用;后來缺芯了,車企也不那么固執(zhí)了,現(xiàn)在多多少少都在測或在用。不過,上車一測一兩年就過去了,時間不等人啊!

在國內汽車行業(yè),通用五菱是久好電子最早的客戶之一,其領導層在拍板時也猶豫過,據(jù)說考慮到之前幾十年都沒有和原來國外供應商砍過一分錢,決定用國產(chǎn)芯片試一試。后來比亞迪、奇瑞等也用了久好電子的芯片,現(xiàn)在賣得最火的一家電動車廠商的供應商也通過了測試,進入了其供應鏈。

三步走打破國外壟斷

關于研發(fā)和技術發(fā)展的過程,劉衛(wèi)東談到,久好電子擁有自己的技術研發(fā)力量,團隊的幾個博士早就對電路原理、量子力學、半導體物理等基本原理和技術實現(xiàn)了然于心,做法是從研究國際先進技術開始,先跟蹤,再逐漸跑到前面去,實現(xiàn)了自主知識產(chǎn)權的市場應用產(chǎn)品。

他說:“我們就是把可靠性和性能做成和國外產(chǎn)品一樣,同時價格又比較便宜。第一款產(chǎn)品是贏在價格上,但是到后面,我們的芯片在性能上要超過國外產(chǎn)品,占領主流市場。”

他介紹說,久好電子的芯片都是正向設計,跟國外產(chǎn)品沒有關系,擁有自主知識產(chǎn)權,降低了成本,可靠性更好。久好電子做的第一款芯片JHM110X是向國外看齊,且有所突破的,存儲用了OTP方式,價格做到比Maxim、ADI的便宜。

第二款芯片JHM150X做到了技術領先,是帶SENT協(xié)議的,是針對惠斯通電橋式傳感器信號設計的具有數(shù)字補償算法高精度信號調理電路,可對傳感器信號的偏移、靈敏度、溫漂和非線性同時進行補償。補償算法的校準系數(shù)保存在片上的MTP中。

現(xiàn)在受到客戶大力追捧的還有配合陶瓷電容壓力傳感器的芯片JHM210X,其應用有機油壓力傳感器、空調壓力傳感器、轉向壓力傳感器、供水壓力傳感器,特別是需要耐腐蝕的空調冷媒。原來某國外廠家有這個專利,產(chǎn)品占有全球70%以上的市場。久好電子和國內做陶瓷電容的廠商合作,久好電子做芯片,后者做傳感器,就這樣打破了國外的壟斷。

他認為,汽車壓力傳感器信號調理芯片市場主要被國際大廠所壟斷,主要原因是:國內汽車工業(yè)以合資、獨資品牌為主導,在車型引進中國時,使用誰家的芯片就已經(jīng)決定了。世界汽車工業(yè)也基本進入了壟斷階段,隨之而來的就是汽車芯片的壟斷。汽車需要高可靠、高穩(wěn)定的芯片,這意味著需要有高水平的人才,所花費的測試成本會很高;另外,汽車所用的芯片量并不是很大,再加上進入汽車前裝市場的周期非常長,導致社會上(包括國外)資本不愿意投在汽車用芯片領域。

關于市場份額,劉衛(wèi)東坦言,久好電子在全球的占有率可能連千分之一都不到,所以有令人看好的前景,上升空間很大。第一款芯片總出貨量已經(jīng)達到2000萬顆,而今年客戶的新需求就有1000萬顆。現(xiàn)在的難點是產(chǎn)能,目前臺積電只能給我們生產(chǎn)800萬顆,天天在找臺積電,協(xié)商有更多的產(chǎn)能給久好電子。

在芯片代工方面,久好電子算是比較幸運的,一直在臺積電上海工廠生產(chǎn),不過其產(chǎn)能也無法增加,只能保證原計劃。他估計,明年6月份因為缺芯導致的囤貨可能會有所緩解,希望供貨會有所好轉。

并非國產(chǎn)替代

劉衛(wèi)東認為,現(xiàn)在大家都在講國產(chǎn)替代,但它只適合特定領域,比如航天軍工,而純民用市場其實不存在這個問題,以前都是國外產(chǎn)品在大量傾銷。做國外不賣的產(chǎn)品才是國產(chǎn)替代,但往往國外不賣的都是量不大,而且十分難做,又涉及到國家安全的,是國家必用的東西,這樣的才是講國產(chǎn)替代的。

做市場上量大面廣的東西就不用替代,比如汽車,以前客戶連門兒都不讓進,現(xiàn)在他們買不到芯片了,就歡迎你送芯片測一測。像前面提到的汽車主板廠商當時能測測已經(jīng)很不錯啦,但是他也沒辦法說服他的客戶去使用國產(chǎn)芯片,這個過程需要慢慢來。

未來想做啥?

談到公司未來發(fā)展方向和想做的事情,劉衛(wèi)東表示,傳感器的門類比較多,比如聲、光、電、壓力、紅外、電流等等,需要的調理芯片也很多,實現(xiàn)的方式也各不相同。

他透露,久好電子也在做適用于物聯(lián)網(wǎng)的信號調理芯片,它有周期性檢測(CYC)功能,是一個“站崗”芯片。在低功耗情況下定期巡檢,隨時檢測傳感器數(shù)值變化了沒有。看到變了,馬上“吹號”(發(fā)出信號),讓平常都在“睡覺”的WiFi、MCU等等各個工作模塊都上電“起床”。其最大特點是省電,這是IoT市場的關鍵需求。其應用還包括消防水泵、電子煙等等。例如電子煙,平常不吸時全歇著,一吸就啟動了。其自動執(zhí)行功能可以自己設置,一天檢測一次,還是一分鐘檢測一次。這就比之前的產(chǎn)品“聰明”了一些。但它還不能達到AI功能,這是未來公司的發(fā)展方向。

談到公司規(guī)劃,劉衛(wèi)東說:“我們還是會心無旁騖地專注于汽車、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng),還有消費電子這些領域的應用,當然還是聚焦傳感器信號調理芯片的開發(fā),主要看好新能源車、智能舒適汽車、智能家居和智能終端,比如手機、電腦等應用。規(guī)劃中除了緊跟汽車市場的最新發(fā)展變化,例如使用SENT總線,還有技術方案方面的繼續(xù)完善,例如電流傳感器用信號調理芯片的開發(fā)。如果有合適的小公司、好團隊的話,也會為增加汽車領域的芯片技術能力來進行并購。一句話:產(chǎn)品類別會越做越多,量也會越做越大。”

 

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