發力SoC,納芯微再出招_風聞
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因為其廣泛的使用率,信號鏈產品在過去幾年收到了越來越多的廠商關注。尤其是在國內市場,在當前的市場使用狀況以及國際競爭影響下,本土信號鏈產業發展迅猛,納芯微也憑藉自身的實力,成為其中一個有口皆碑的大贏家。
據公司的財務數據顯示,2024年上半年,納芯微有過半的營收是來自信號鏈產品,這足以看到公司對信號鏈產品線的重視。縱觀整個國內市場,納芯微在諸如隔離產品上的號召力,也體現了公司在這個市場的影響力。但公司並沒有停下繼續前進的步伐,而是佈局了全新的NovoGenius系列SoC,朝着成為國際模擬芯片巨頭的目標邁出了重要一步。
“納芯微產品研發都是基於市場需求、客户需求驅動的。在這系列產品線上,也不例外。”納芯微電子產品線總監葉健告訴半導體行業觀察。
奔向SoC,納芯微發展的必然
關於什麼是信號鏈,不同的人可能有不同的定義。在納芯微看來,信號鏈芯片是系統中信號從輸入到輸出的路徑中使用的芯片,包括信號的收集、放大、傳輸和處理的全部過程,主要包括線性產品、隔離產品、轉換器產品、接口產品等。
具體而言,納芯微的信號鏈產品涵蓋了信號鏈細分領域中的信號調理芯片、隔離、接口和放大器等。其中,隔離和接口芯片更是將納芯微信號鏈產品線實力體現得淋漓盡致,這主要得益於公司團隊的積累以及多年來持之以恆的投入。公司也一如既往地升級其信號鏈產品。
在過去的發展過程中,納芯微不斷升級公司的信號鏈產品,但在期間,如葉健所説,他們發現了終端市場需求的一些轉變:一方面,客户有國產芯片的需求;另一方面,客户希望一個供應商能夠提供足夠多的產品線;再者,客户在一些場景中希望用集成的方案去取替分立的方案。
尤其是後者,據葉健透露,行業現在的發展方向是原來像運放類、ADC、Stand-alone類的分立方案市場空間會越來越小,因為市場容量比較大的應用,客户一定會希望做高集成度的產品。為客户應用量身定製開發的ASSP業務,在這兩年看到的需求是在變多的。
基於這幾點見解,本着為支持某一個特定的應用而做定製化MCU+的概念,納芯微推出了SoC產品——NovoGenius系列。“準確來説,這是我們為工業或者汽車行業中的特定應用開發的應用專用物料,也就是俗稱的ASSP(Application-Specific Standard Product)。”葉健補充説。
在葉健看來,集成化的方案能夠被認可,是技術、成本和可靠性角力的必然結果。
首先,集成式的優勢是成本低,因為它不是分立芯片了,定製的SoC是為了這個應用量身定製的外設(可以省下那些用不到的功能),所以其總體成本是下降的,整體BOM成本也在下降;第二,定製化的方案有一些性能是為了目標應用去特別優化的;第三,PCB板子的面積從size的角度來講也是優化了的,這節省了空間和成本;第四,因為這是一個SoC解決方案,其整體系統級可靠性測試在IC level都覆蓋到了,應用層面也覆蓋到了,所以也會提高整體可靠性。
但是葉健重申,能把模擬IP和數字IP完美結合起來變成這樣一顆產品是很不容易。因為對於類似汽車Tier1類型的客户,他們首先要考核的是能不能做,核心IP能不能搞定;第二,看公司整體的質量管理體系如何,是否具備能滿足車規的能力,是否能保證交付,能否滿足供應鏈持續供應的情況;此外,整個質量管理體系是否有完備的SQE,MQE和DQE這樣的質量管控的能力和體系?PPAP文檔能否跟上客户?在封裝廠測試廠OSAT的管控能力能否滿足對質量的監控要求?IT系統是否能跟上客户公司的IT系統?
“總體而言,這是一個公司整體綜合管理能力的較量。作為國產汽車模擬芯片的領跑者,納芯微的立足點就是整個公司的汽車管理體系。納芯微的核心優勢是整個車規產品管控的質量體系,已經建立起完整的汽車管控體系,這是我們比較強的優勢。”葉健説。
於是,國內最早在模擬領域佈局汽車電子應用,早在2021年、2022年就開始在汽車電子領域大量佈局,做了大量前期研發投資的納芯微,推出了其NovoGenius系列的首顆SoC。
從NSUC1610開始,打開新篇章
葉健告訴半導體行業觀察,納芯微定義的第一顆SoC是應用在汽車上的電子執行器——NSUC1610。
據介紹,這是一顆面向電子水閥和電子膨脹閥等“閥類”應用的產品。作為納芯微為打開熱管理市場而開發的產品之一,NSUC1610是一款模擬佔主導的產品,契合納芯微本身的技術優勢。值得一提的是,雖然熱管理這個目標市場在國際上有一些主流產品,但納芯微是國產最早去做這塊的玩家。
葉健透露,這個產品的誕生,是公司與客户合作中的一個偶然發現。
他強調,納芯微在熱管理應用中的產品也很豐富,例如驅動芯片、接口、高壓的LDO和Flyback等產品,整體能涵蓋熱管理應用80%-90%的芯片。但在給汽車客户提供角度傳感器的時候納芯微發現,在每個傳感器的背後,會有一顆電子執行器與之配對。在過往,這個產品主要由邁來芯等海外廠商把持。在缺貨的時候,這個產品的短缺給他們帶來了很大的困擾。
“於是,在調研了這個芯片的規格和需求以後,公司認為,自己有實力去打造這樣一顆高集成度的SoC。得益於納芯微豐富的IP積累,NSUC1610將這些相關IP進行集成,行為一套為客户提供一站式解決方案。”葉健告訴半導體行業觀察。
從參數上看,NSUC1610除了集成了Arm Cortex-M3內核,還集成了PMIC、LIN總線的接口和馬達驅動的四個半橋,再加上一個處理器。主要應用場景是面向本地化控制驅動集成(如電子水閥和電子膨脹閥應用中與閥類實現集成)。例如,在主動進氣格柵中與AGS實現集成;在HVAC控制中則與風門電機集成等等。不同於傳統執行器除了MCU芯片外,還在外圍佈置8個MOS管、MOS管驅動、LIN總線接口、電源芯片的設計。納芯微為應用量身定製的NSUC1610是一個全集成的SoC方案。
作為單芯片車用小電機驅動SoC,NSUC1610支持12V汽車電池直接供電,符合AEC-Q100標準,在汽車領域有廣泛的用途,適用於控制小功率電機,可以驅動BDC、BLDC和步進電機等,有助於客户減小PCB尺寸,簡化生產設計,實現更高效、更緊湊和高性價比的電機控制設計。
基於這款SoC,納芯微還推出了座椅通風解決方案。據介紹,這個解決方案採用單電阻電流採樣(<25mR)實現電流重構,內部集成了PGA(可編程增益放大器)。BLDC控制器使用反電動勢(BEMF)觀測器,該觀測器對電機的電阻和電感變化不敏感,可通過可靠的觀測角度實現更好的觀測效果;通過直流母線電壓補償,可在較寬電壓範圍內實現穩定的控制;其優化的定點控制算法可以實現在32MHz Cortex-M3上的高效運行,其內部集成的功率管只需部分無源器件即可實現小於20W電機控制系統的設計;針對FOC控制中的大量控制器,納芯微提供的參數計算器可快速計算各個控制器的控制參數,減少用户大量的調試時間。
除了NSUC1610外,納芯微還針對不同需求,推出了 NSUC1602和NSUC1500。例如,NSUC1610的峯值電流為1A,如果所需的驅動電流大於這一數值,可以選擇我們近期發佈的新品NSUC1602。NSUC1602是通過集成式SoC加單獨功率器件MOSFET的方式來支持大電流需求場景。至於NSUC1500-Q1,則是一款高集成度氛圍燈驅動SoC產品。
伴隨着這些SoC芯片的亮相,納芯微打開了新篇章。
寫在最後
在問到未來信號鏈SoC規劃的時候,葉健回應道:“我們會首先根據IP的複用程度定義產品,在執行器和電機產品上繼續發力。展望未來,我們將會持續升級產品,並基於我們的優勢在市場上尋找更多的機會。”
葉健直言,對於一個廠商而言,橫向擴展產品線,除了要基於自身的技術背景外。對於公司渠道能力的理解,也是能否做成一個新產品的關鍵。因為技術門檻很容易被追趕,但是商務門檻和市場門檻才是拉開差距的核心競爭力。
“如果我們新增的產品線,正是我們當前客户所需要的,這樣對於新產品的推廣來説,是事半功倍。”葉健説。他進一步指出,納芯微產品佈局豐富、產線協同性好,可以提供一站式的方案服務,這也是很多客户選擇納芯微的原因之一。
“客户選擇納芯微,不僅僅是選擇一顆料,而是因為我們能滿足他70%-80%的物料供應,可以把我們作為一個整體的戰略供應夥伴引進,這是我們在市場上最核心的競爭力。我們的目標客户,在傳感器、驅動、電源、隔離產品都有需求,納芯微的銷售渠道集中度較高,邊際成本較低,能更好地滿足客户。”葉健解析説。
近年來,在地緣政治等多個因素的影響下,國產芯片廠商肩負的責任越來越重,尤其是在海外廠商的衝擊下,本土芯片工商壓力大增。有了NovoGenius的加持下,納芯微多了幾分底氣。