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)內一流的高性能模擬技術公司,，更重要的是在電源產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IC Insights的數(shù)據顯示,，在被AD收購之前,，Linear就已經是全球第8大模擬IC廠商，而AD則是排在第4位,。
根據IC Insights的數(shù)據顯示,，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AD在收購Linear之前的2015年財報數(shù)據顯示,，AD主要營收都是來自于數(shù)據轉換器，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品線,，同時也能將自己原有的產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,�,！盇D電源系統(tǒng)工程總監(jiān)梁再信表示，AD的原有的電源產品已經被并入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,、5G通信、新能源汽車,、工業(yè)4.0,、LED照明等產業(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,。可以幫助通信公司極大解決了散熱,、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),�,！绷涸傩欧浅Ｓ行判牡恼f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往下轉時,，往往面臨很多挑戰(zhàn),，板上需要更低電壓的時候轉換效率不高。如果通過非常高效的電路,，把48伏先轉換成24伏,，剩下的板級系統(tǒng)再往下轉，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也有一些產品,，比如LTC3108，官方的數(shù)據顯示,，一個3cm×3cm的TEG連上LTC3108,，可以產生3.3伏電壓，在10度溫差時,，大概就能產生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”,。
據梁再信透露：“AD還在考慮如何改進溫差發(fā)電轉化技術,，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的產品線，并且把模擬產品線中的電源業(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品,�,！绷涸傩趴偨Y到。
根據 Transparency Market Research的研究數(shù)據顯示,，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品制造中心,，近年來,，在以智能手機為代表的智能終端產業(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也有很大的空間可以容納高性能產品,，所以AD也在和國內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能夠滿足需求,。而通過生產資源的整合,，可以大幅度降低生產成本，提升AD的產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，為了配合國內工程師使用Power by Linear產品，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的產品可以全方位支持中國的產業(yè)發(fā)展,�,！绷涸傩艑Ρ緢笳f到。
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