早在2016年7月，美國芯片巨頭AD就宣布以148億美元收購知名電源管理芯片廠商Linear（Linear Technology Corporation,，凌力爾特）,。經(jīng)過近一年時間的整合，去年3月AD與Linear公司正式完成合并,，不僅締造了業(yè)內(nèi)一流的高性能模擬技術公司，更重要的是在電源產(chǎn)品線方面形成了強強聯(lián)合,。那么,，AD與Linear成功合并一年多之后，在電源領域帶來了哪些新的技術和產(chǎn)品,，對于電源管理芯片市場又將帶來什么新的變化,？近日，AD電源系統(tǒng)工程總監(jiān)梁再信（Lorry Liang）先生在接受本報采訪時給出了自己答案,。
AD與Linear合并,，成為全球第二大電源管理IC廠商
Linear成立于1981年，總部位于美國硅谷,，是一家業(yè)界領先的模擬IC制造商,。根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)顯示，在被AD收購之前,，Linear就已經(jīng)是全球第8大模擬IC廠商,，而AD則是排在第4位。
根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)顯示，通過收購Linear,，AD在2017年的模擬IC銷售額增長14%,，達到了43.4億美元（實際是49億美元）。同時,，排名也迅速由原來的第4位上升到了第2位,。
而AD收購Linear之后，之所以能夠帶來快速的增長,，主要是由于雙方的產(chǎn)品線具有高度的互補性,。首先，比如Linear一直都是在電源管理芯片領域的龍頭企業(yè),，而這也正是AD比較薄弱的一環(huán),。根據(jù)AD在收購Linear之前的2015年財報數(shù)據(jù)顯示，AD主要營收都是來自于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器,，而電源管理IC業(yè)務的收入只有1.5-2億美元,。顯然，收購Linear將會補足AD在電源管理IC業(yè)務上的短板,。
另外,，雖然兩家公司80%的市場都在工業(yè)、通信和汽車領域,，但是Linear有70%營收來自中小客戶,，30%的營收來自大客戶。而AD則恰恰相反,，60%的營收來自大客戶,，只有40%是來自中小客戶。也就是說,，雙方合并之后,，AD可以給大客戶提供更為豐富的產(chǎn)品線，同時也能將自己原有的產(chǎn)品線更為輕松的推向更多的中小客戶,，降低對于大客戶的依賴,。
在Linear與AD合并之前，Linear擁有5000名員工,，全球14個研發(fā)中心,，23000個器件；AD擁有10000名員工,，全球30個研發(fā)中心,，20000個器件。合并之后,，新的AD就擁有了15000名員工,，全球44個研發(fā)中心,，43000個器件。其中,，有超過1萬個器件都屬于電源領域,。
“因為Linear的電源產(chǎn)品足夠強大和優(yōu)秀，我們保留了一些Linear的元素,，新的子品牌叫Power by Linear,。”AD電源系統(tǒng)工程總監(jiān)梁再信表示,，AD的原有的電源產(chǎn)品已經(jīng)被并入Linear,，成為Power by Linear中的一部分。Linear的其它線性器件則被并入AD的相應部門,。
在Linear與AD合并之后,，新的AD在轉(zhuǎn)換器市場的份額將繼續(xù)保持全球第一，而在電源管理IC市場的份額則大幅提升至了全球第二,。
創(chuàng)新性的技術和產(chǎn)品
眾所周知,，任何電子設備要工作都離不開電源，而電源管理芯片則是控制所有電子設備的電能供應的核心,，其主要負責電子設備所需電能的變換,、分配、檢測等功能,。而隨著智能手機,、智能電網(wǎng)、5G通信,、新能源汽車,、工業(yè)4.0、LED照明等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,，也帶動了電源管理芯片市場的持續(xù)增長,，同時也對電源管理芯片提出了更高的要求。
梁再信表示,，Power by Linear基本圍繞三個方向思考設計產(chǎn)品：一是怎么樣減少芯片的尺寸和體積，怎么樣在比較小尺寸的器件中提供很好的性能,；二是提升效率,，比如現(xiàn)在手機充電可以做到40W的快充，如果效率不夠,，發(fā)熱就會很嚴重,；三是降低EMI，因為EMI會帶來很多意想不到的問題,，比如系統(tǒng)穩(wěn)定性,、可靠性,，比如對其它器件的干擾以及其它器件對自身的干擾等。
而為了解決EMI和干擾的問題,，AD在芯片的設計上也做出了比較創(chuàng)新的突破,。比如普通的電源是單個電流回路，而AD的Silent Switcher芯片上是兩個反向電流環(huán),，芯片自己的EMI水平就可以做得非常低,，甚至不用特別優(yōu)化就可以滿足標準。
而現(xiàn)在Silent Switcher經(jīng)過不斷的迭代,、優(yōu)化,、升級，用兩層板做一個標準設計就可以滿足工業(yè)級EMI的標準,，而且還有一些余量,。而過去要解決EMI的問題，大部分都需要用四層板,、六層板加屏蔽,、隔離等等，而這樣將會大幅增加成本,。
另外,，在小尺寸、高性能方面,，AD也一直走在行業(yè)前列,。比如一個通信的板卡需要非常高的功率密度，以FPGA的0.8V內(nèi)核電壓,、100A的輸出電流為例,，2010年時AD需要12片LTM4601才可以做到100安培，而最近AD發(fā)布的LTM4700電源模塊,，只有拇指大小,，大概跟鉛筆的厚度一樣，但是1片就能做到100安培,�,？梢詭椭ㄐ殴緲O大解決了散熱、尺寸,、體積和運營效率的問題,。
在光通信領域，光模塊對于尺寸,、體積以及厚度的要求也是越來越高,。AD已有的6.25mm×6.25mm×1.8mm的電源模塊LTM4686，體積就非常的小,，也非常的薄,，在光通信領域已有廣泛的應用,。1.8mm的超薄厚度使得電源模塊可以裝配在PCB板的背面，留出正面的空間以裝配更多器件,，或者可以縮小PCB尺寸,，同時由于它與FPGA擁有相近的封裝高度，使得它還可以FPGA共用散熱器,。此外,，AD還為LTM4686加入了IC PMBus接口，使得開發(fā)者能夠讀取電壓,、電流,、溫度等，也可以寫入電壓,、開/關,、時序控制等指令，有利于故障保護和故障監(jiān)控,。
另外,，AD還在設計比6.25mm×6.25mm還要小的4mm×4mm的小封裝電源模塊，同時厚度也希望做到1.5mm以下,。
“進一步做薄是很有難度的,，因為它集成了MOS管、電感等都在里邊,，是個完善的模塊,。當然，我們會繼續(xù)朝著這個方向努力,、迎接這個挑戰(zhàn),。”梁再信非常有信心的說到,。
在高能效方面,，AD也有很多的創(chuàng)新。比如傳統(tǒng)的電源,，一般都有很大的電路,，效率做到93%-94%就很難再往上提高了。通信背板上,，需要48V往下轉(zhuǎn)時,，往往面臨很多挑戰(zhàn)，板上需要更低電壓的時候轉(zhuǎn)換效率不高,。如果通過非常高效的電路,，把48伏先轉(zhuǎn)換成24伏,，剩下的板級系統(tǒng)再往下轉(zhuǎn),，設計將更簡化,、更容易，系統(tǒng)穩(wěn)定性更好,。LTC7820是AD推出的一款固定比例高電壓高功率開關電容器,，用CFLY（飛電容） 取代過去損耗比較大的電感，2.8cm×2.8cm×0.6cm的模塊,，從48V到24V,，可以推約500W功率，效率高達99%左右,。
另外,，在空間能量獲取方面，AD也有一些新的創(chuàng)新,。比如振動發(fā)電,，AD的換能器電源轉(zhuǎn)換芯片LTC3588，配合小體積的換能器可以在0.25g的振動加速度和40赫茲的頻率上產(chǎn)生200多微安的電流,，如果乘3.3伏的電壓,，大概功率也就是600微瓦。雖然這個功率很小,，但是如果是一個電機監(jiān)控設備,，能夠持續(xù)穩(wěn)定的得到600微瓦的電能，已基本足夠用,，可以實現(xiàn)設備的終身免維護和無人值守,。
在溫差發(fā)電方面，AD也有一些產(chǎn)品,，比如LTC3108,，官方的數(shù)據(jù)顯示，一個3cm×3cm的TEG連上LTC3108,，可以產(chǎn)生3.3伏電壓,，在10度溫差時，大概就能產(chǎn)生60微安的電流,，可以得到200微瓦的功率,。試想一下，如果將其用于可穿戴設備,，人體的體表溫度可能有35度,，即使環(huán)境溫度有25度，也能有10度的溫差,，如果是冬天,，溫差可能就更大，能夠產(chǎn)生更大的功率,，而且是可以持續(xù)不斷的為可穿戴設備供電,，實現(xiàn)真正的“免充電”,。
據(jù)梁再信透露：“AD還在考慮如何改進溫差發(fā)電轉(zhuǎn)化技術，雖然已有的能量采集IC能實現(xiàn)把20毫伏的微弱電壓升到3.3伏已經(jīng)是非常大的挑戰(zhàn)了,，但AD的美國團隊仍在思考如何把換能器功率進一步提高,，從200微瓦提高到400微瓦，并且體積只有目前的1/10,�,！憋@然，如果AD后續(xù)真的能夠推出這樣的產(chǎn)品,，那么無疑將會獲得全球可穿戴設備市場很大的份額,。
“可以說，收購Linear極大的豐富了AD的產(chǎn)品線,，并且把模擬產(chǎn)品線中的電源業(yè)務的短板補全了,，而且還補得很高。但這不意味著AD只做電源,，畢竟電源只是基礎部件,，真正實現(xiàn)功能的還是需要模擬前端、ADC等,，通過數(shù)字,、DSP做算法呈現(xiàn)在用戶面前。目前,，電源產(chǎn)品在AD占比大概只有20%,，合并之后還有80%是非常強的信號鏈產(chǎn)品�,！绷涸傩趴偨Y到,。
根據(jù) Transparency Market Research的研究數(shù)據(jù)顯示，2013-2019年,，全球電源管理IC市場年復合增長率將達6.1%,。2012 年全球電源管理IC市場規(guī)模達299億美元，到2019年預估規(guī)模將成長到460億美元,。
作為全球最大的電子產(chǎn)品制造中心,，近年來，在以智能手機為代表的智能終端產(chǎn)業(yè)高速增長的帶動下,，中國電源管理芯片市場的增長長期高于全球增速,。賽迪顧問數(shù)據(jù)顯示，2015年中國電源管理芯片市場規(guī)模約為580億元,，到2020年中國電源管理芯片市場規(guī)模將增長至860億元,，五年復合增長率大約在8.4%左右。
不過，在收購Linear之前,，AD的電源業(yè)務在中國市場份額卻很小,，相比之下Linear的份額要更大一些。隨著雙方的合并完成,，AD也開始進一步加碼中國市場。
以前AD主要市場定位是對于高性能電源管理IC有需求的工業(yè),、通信和汽車等行業(yè)性市場,。不過隨著消費升級、國產(chǎn)智能手機在中高端市場取得突破,，市場也不再是向之前那樣一味的拼價格,，現(xiàn)在的消費類市場已經(jīng)也有很大的空間可以容納高性能產(chǎn)品，所以AD也在和國內(nèi)的消費類廠商有很多深入的合作,。比如AD正在與幾家手機廠商合作研發(fā)40瓦-50瓦的超級快充,，30分鐘就可以把電充滿。當然,，快充會面臨發(fā)熱方面的問題,，50瓦時7%的損耗就很可怕了，不過AD的芯片級的架構可以實現(xiàn)97%以上的充電效率,，可以幫助客戶顯著,、大幅度降低發(fā)熱，并且風險可控,。
需要補充的是,，為了進軍消費類市場，在AD與Linear合并后,，還關掉了部分工廠,。一方面是由于這些工廠規(guī)模不大，運營效率不高,；另一方則是,，AD原本的制造能力和工廠已經(jīng)能夠滿足需求。而通過生產(chǎn)資源的整合,，可以大幅度降低生產(chǎn)成本,，提升AD的產(chǎn)品在消費類市場的競爭力。
值得一提的是,，今年10月,，蘋果以3億美元收購了電源管理芯片大廠Dialog的部分電源管理專利授權以及300名研發(fā)工程師。雖然Dialog將獲得6億美元的收入（蘋果為Dialog未來三年采購的產(chǎn)品提前預付3億美元）,，同時也獲得了與蘋果未來三年的訂單,，但是毫無疑問的是Dialog自身的研發(fā)實力受到了較大的削弱（一下子少了300名研發(fā)工程師）。而正所謂此消彼長，這也使得已位居第二的AD在大舉殺入消費類市場后,，將有望拿下更多的市場份額,。
據(jù)了解，目前AD在中國的營收占全球營收的比重逐年上升,。AD對中國市場也開始進一步加大投入,，提供了更多的支持。比如,，在中國的北京,、上海、杭州都設有研發(fā)中心,，對于本土客戶的需求可以快速響應,、快速開發(fā)。另外,，為了配合國內(nèi)工程師使用Power by Linear產(chǎn)品,，AD也提供了很多免費的工具，比如LTPowerCAD,、LTspice等,。
“我們認為，未來中國半導體市場將會持續(xù)快速增長,，特別是在智能手機,、5G通信、新能源汽車,、工業(yè)4.0等領域,，AD的產(chǎn)品可以全方位支持中國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展�,！绷涸傩艑Ρ緢笳f到,。
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