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国产替代“芯”方向,类比半导体选择这条赛道

2023-11-09 14:41 物联传媒
关键词:芯片高边驱动

导读:近日,由Aspencore主办的“芯”品发布会在深圳大中华交易广场1楼会议室如期举行,品牌方类比半导体在此发布了最新款芯片HD7xxx系列。

近日,由Aspencore主办的“芯”品发布会在深圳大中华交易广场1楼会议室如期举行,品牌方类比半导体在此发布了最新款芯片HD7xxx系列。

据悉,类比半导体本次发布的新品为高边驱动系列产品,主要用于汽车领域,功能是监控车内的灯/边/阀/泵/电扇/各种风机等负载在开关过程中的过流、过压等情况,并及时自动断电起到保护作用。

据了解,此赛道一直以来被国际芯片厂商所占领,而外商的产品及方案经过长时间的迭代也已非常成熟,国内企业想拿到市占率并非易事,不过,类比半导体还是选择了此赛道。

那么,高边驱动具体是一条什么样的赛道?类比半导体为何选择此赛道?其新品又有何特色,如何在激烈的竞争中实现国产替代?作为受邀媒体,笔者也亲临了本次“芯”品发布会现场,通过类比半导体市场总监范天伟范总的介绍,以上问题也都得到了答案。

高边驱动开关,一条增量赛道

在介绍该赛道之前,还需先从应用层面详细讲解此类产品的作用。

据范总介绍,车上有很多灯/边/阀/泵/电扇/各种风机,在开关的时候有可能会出现过流、过压等问题,而这些问题都需要进行监控和保护。传统的方案为使用继电器进行开关,再加上一个Fuse[F1](保险丝),以便出现问题时进行熔断。

不过传统方案存在一些问题,第一是只能进行简单的保护,无法对问题进行诊断;第二是其可靠性不够高,因为继电器的寿命有限;第三是Fuse[F2]的灵活性不够强;第四是继电器的功耗略高;第五是继电器的使用容易产生EMC,对汽车系统造成干扰。

因此,高边驱动的传统方案已很难满足市场需求,能集成开关、诊断、保护于一体的高边开关芯片将成为主流。

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那么,这条赛道的市场情况如何呢?

据范总介绍,目前对于此类芯片的需求量为传统燃油车约35颗,新能源车约75颗。据测算,根据中汽协官方数据计算的去年国内的销量和出口的销量,燃油车1997万台,新能源车1688万台左右,去年高边驱动芯片整体市场潜在体量在14~15亿左右。

目前,高边驱动芯片车载场景的渗透率在46%左右,仍有巨大增量。尤其在新能源车这样高增长且确定性较高的场景里,将非常利好高边驱动芯片出货。

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那么,类比半导体的高边驱动产品有何特点?又如何在此赛道中跑过友商呢?

类比半导体,如何弯道超车

在本次“芯”品发布会上,范总介绍道,高边驱动芯片产品已存在近十年时间,不算新一个新品类。如今虽然大部分市场被海外厂商占有,但高边驱动产品仍在迭代,于是如何判断其未来趋势,就决定了国内厂商能否弯道超车,并实现国产替代。

据范总介绍,目前高边驱动产品的迭代方向主要有四个。

第一,会往更低的Rdson和更大的驱动电流方向迭代。因为在车载应用场景里,继电器具有较大的成本优势,而大电流高边驱动芯片产品的价格是其两倍,所以高边一定要往更大的电流、更小的Rdson去演进,逐渐替代继电器的市场应用。值得一提的是,现在的汽车都在走域控,从最早的分布式系统,到后面的功能域,到现在的中央集中域,会把很多功能集中在某一个域里,这些域其实是需要做配电的,这些配电就需要更高的电流来支撑,我们所说的一级配电,基本都是几十安培的应用,这更明确了高边驱动产品会往大电流方向迭代。

第二,会集成更多通道数。还是回到刚才提到的中央集成域需求,理论上来说,一个板上需要的芯片数量需要越来越少,这样一个板上才能放得下。所以对高边驱动产品来说,更需要把这些通道数集成在一颗芯片里,起到减少PCB size的作用。目前该产业的龙头,其产品也都在往4通道、6通道的方向演进。

第三,通讯方式的改变。一辆车上现在有很多的高边驱动,这些东西都要实时跟MCU进行通讯,现在很多高边驱动,是通过I/O口把信号通过CS Pin脚送给MCU,然而,1颗没有问题,但如果是10颗、20颗的话,MCU就需要留更多的I/O口做信号回读。这其实一定程度浪费了MCU的资源,所以未来高边芯片会往I2C或SPI这种串行的通讯方式去演进。。

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第四,更低的静态功耗。因为新能源车对车内部件的低功耗的要求非常严格,尤其是待机功耗方面。设想一下,一辆车大量的高边驱动存在,一旦启动便会持续耗电。所以在工作的时候把静态功耗降低,保证整个车驾驶里程的延长,这也是高边驱动产品的一大迭代方向。

第五,智能化、可编程化。现在汽车里的负载越来越复杂,不是传统的纯阻性、纯容性、纯感性的器件,很多时候它会表现得错综复杂。范总还打了个比方生动说明:“比如我们平常所说的卤素灯,启动的时候它是容性,正常工作的时候它呈现阻性。所以高边驱动需要符合不同负载的开关,以及正常工作情况下不同负载的属性变化,以进行不同的配置和融合。而此时就可以往高边里放memory、做一些固化设置,比如这个高边带了某一个负载,可以把负载通过I2C、寄存器的方式写到高边里,高边以后工作的时候,可以更加match后面负载属性的工作,起到智能化和可编程化的作用。”

而类比半导体,基于已看到的行业趋势,目前已对产品进行了前瞻性布局:

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其中,HD7008Q产品更是目前国内稀有的存在。而据范总介绍,基于目前国内车企的需求,类比的高边驱动芯片与多个品牌产品都能兼容,可保证产品顺利上车。

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类比半导体

类比半导体为一家模拟及数模混合芯片和解决方案供应商,公司成立于2018年,由一批来自于国际顶尖半导体公司的本土工程师创建。公司总部位于上海,在上海张江、临港、苏州、深圳、西安、北京分别设有研发和技术支持中心。公司专注于信号链、电源管理、MCU/DSP等领域的芯片设计,产品主要面向工业、通讯、医疗、汽车等市场。类比的核心使命是为客户提供高品质芯片,为世界科技化和智能化提供最底层的芯片支持。