模擬IC國(guó)產(chǎn)化，隔離器正面PK國(guó)際大廠(chǎng)

初識(shí)“川土微”，總覺(jué)得有一股“土味”親切感。兩位合伙人告訴筆者，川土微的創(chuàng)始人陳東坡先生是四川人，芯片的主要成分Si又來(lái)自我們的土地，因此取名“川土”。

川土微其實(shí)還有個(gè)“洋名字”——Chipanalog，從中可以看出這是一家做模擬器件的廠(chǎng)商。所謂模擬器件，就是處理連續(xù)性的光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號(hào)的IC。

說(shuō)到模擬IC行業(yè)，市場(chǎng)規(guī)模雖不如數(shù)字芯片龐大，但蛋糕也不算小。根據(jù)WSTS的數(shù)據(jù)，2019年全球模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模約 539億美元，預(yù)計(jì)2021年增加到586億美元，同比增長(zhǎng)8.6%。另根據(jù) TMR 和IC Insights 的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2019年電源管理模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模約250億美元，信號(hào)鏈模擬芯片約100億美元。

從宏觀(guān)的角度上看，2019 年前五大供應(yīng)商的市占率合計(jì)為49%，前十大供應(yīng)商的市占率合計(jì)為67%，找不到中國(guó)品牌的身影。 
 

從細(xì)分角度上看，本土品牌有少數(shù)能與同行業(yè)全球知名公司直接競(jìng)爭(zhēng)，比如矽力杰、圣邦股份、芯朋微、思瑞浦，以及今天我們來(lái)到的川土微等。只是在產(chǎn)品型號(hào)數(shù)量和收入規(guī)模方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于德州儀器（TI）和亞德諾（ADI），目前主要采用Fabless模式，而非成熟、自由度更高的IDM模式。

然而，與此形成鮮明對(duì)比的是，中國(guó)是全球模擬芯片第一大市場(chǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，德州儀器（TI）、亞德諾（ADI）、芯源系統(tǒng)（MPS）最近財(cái)年來(lái)自中國(guó)的收入占比分別為50%、24%、61%，合計(jì)收入達(dá)88億美元。

為什么本土廠(chǎng)商很少涉足模擬IC領(lǐng)域？這是因?yàn)槟MIC設(shè)計(jì)門(mén)檻很高，非理想效應(yīng)較多，需要扎實(shí)的多學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，平均學(xué)習(xí)曲線(xiàn)長(zhǎng)達(dá)10-15年。此外，就如川土微創(chuàng)始人陳東坡先生所述，“模擬芯片設(shè)計(jì)很強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)和天賦，很多時(shí)候，有經(jīng)驗(yàn)和沒(méi)經(jīng)驗(yàn)工程師之間的差別，的確是1和100的差距。”

站在2021年的今天，中美關(guān)系緊張成為半導(dǎo)體行業(yè)的大背景，國(guó)產(chǎn)替代的緊迫性推動(dòng)全國(guó)模擬產(chǎn)業(yè)鏈上的中國(guó)企業(yè)不斷進(jìn)步，同時(shí)也給他們提供了重要的機(jī)遇時(shí)間窗口。

在這樣的時(shí)代背景下，川土微這一家成立于2016年的公司，主營(yíng)產(chǎn)品有射頻、隔離和接口三大方向，在3年間實(shí)現(xiàn)了盈利，2020年總發(fā)貨量超過(guò)1000萬(wàn)顆，全年?duì)I收大幅提升，目前射頻和隔離接口方面的營(yíng)收占比約為3:7。

川土微副總經(jīng)理兼首席技術(shù)官惲廷華博士告訴筆者，這個(gè)成績(jī)與多方因素有關(guān)。首先是選好一個(gè)方向，國(guó)內(nèi)很多半導(dǎo)體公司，比如普通的電源芯片，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已非常激烈；其次在立項(xiàng)的時(shí)候，要清楚每一款產(chǎn)品要跟誰(shuí)去做競(jìng)爭(zhēng)，優(yōu)勢(shì)在哪里？毛利能有多少？最后，要拿出一套規(guī)范的流程和可執(zhí)行的方案，這個(gè)時(shí)候借助外企的經(jīng)驗(yàn)加上國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體靈活的處理方式，快速占領(lǐng)市場(chǎng)。

“川土微以射頻起家，后來(lái)為了擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模，選擇了隔離接口，包括近期推出的帶電源數(shù)字隔離器，為什么要選擇這些方向呢？其實(shí)隔離器和射頻從技術(shù)上來(lái)說(shuō)是相通的，射頻是一種遠(yuǎn)距離的無(wú)線(xiàn)通信，而隔離可以理解為在一顆芯片上的左右兩邊非常微觀(guān)距離的無(wú)線(xiàn)通信。其次，從市場(chǎng)的角度，我們確實(shí)發(fā)現(xiàn)隔離器在當(dāng)時(shí)是藍(lán)海，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有人做出來(lái)。”川土微產(chǎn)品研發(fā)部總監(jiān)丁萬(wàn)新補(bǔ)充道。

確實(shí)，隔離器作為一種將輸入、輸出和工作電源三者相互隔離的模擬器件，常常被用在工業(yè)控制和汽車(chē)等領(lǐng)域，隨著工業(yè)4.0和汽車(chē)電動(dòng)化的發(fā)展，對(duì)隔離器的需求數(shù)量和質(zhì)量都在不斷攀升。為什么呢？因?yàn)樵诠I(yè)和汽車(chē)領(lǐng)域，常會(huì)用到各種自動(dòng)化儀表、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它們之間的信號(hào)傳輸既有微弱到毫伏級(jí)、微安級(jí)的小信號(hào)，又有幾十伏，甚至數(shù)千伏、數(shù)百安培的大信號(hào)，既有低頻直流信號(hào)，也有高頻脈沖信號(hào)等，構(gòu)成系統(tǒng)后，常會(huì)出現(xiàn)儀表和設(shè)備之間信號(hào)傳輸互相干擾，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作的問(wèn)題。出現(xiàn)這種情況除了每個(gè)儀表、設(shè)備本身的性能原因如抗電磁干擾影響外，還有一個(gè)十分重要的因素就是由于儀表和設(shè)備之間的信號(hào)參考點(diǎn)之間存在電勢(shì)差，因而形成“接地環(huán)路”造成信號(hào)傳輸過(guò)程中的失真。因此，要保證系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠地運(yùn)行，“接地環(huán)路”問(wèn)題是在系統(tǒng)信號(hào)處理過(guò)程中必須解決的問(wèn)題。而隔離器因可以斷開(kāi)過(guò)程環(huán)路，同時(shí)又不影響過(guò)程信號(hào)的正常傳輸，從而徹底解決接地環(huán)路問(wèn)題，而得到廣泛應(yīng)用。

當(dāng)追問(wèn)川土微的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)象是誰(shuí)時(shí)，兩位告訴筆者是模擬界兩大巨頭。如果不從產(chǎn)品廣域維度出發(fā)，而單看隔離器產(chǎn)品的性能的話(huà)，川土微產(chǎn)品研發(fā)部總監(jiān)丁萬(wàn)新告訴筆者，“目前，川土微的pin-to-pin兼容隔離器產(chǎn)品，比對(duì)標(biāo)國(guó)際大廠(chǎng)的性能和效率都來(lái)得更高。打個(gè)比方，A公司的一款產(chǎn)品ESD是2000V，那我們就能做到6000V，實(shí)測(cè)甚至能到7000V；B公司的一款產(chǎn)品耐壓是2500V，那我們就能做到5000V，效率方面B公司做到33%左右，我們的是50%，這也是目前業(yè)界最高效率。我們的下一代產(chǎn)品計(jì)劃是將效率提升至60~70%，轉(zhuǎn)化功率從現(xiàn)在業(yè)界最高的0.5W提升至1W。當(dāng)然我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也在往這個(gè)方向努力，我們也是。”

然而，川土微創(chuàng)始人陳東坡先生曾表示，“除了技術(shù)指標(biāo)，品牌效應(yīng)同樣重要，A公司、B公司都是國(guó)際知名的品牌商，如果我們?cè)谝黄鸫钕到y(tǒng)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題首先會(huì)懷疑我們，這是人之常情。要通過(guò)各種引導(dǎo)，讓客戶(hù)信任你，這個(gè)是特別難的。”

今天聽(tīng)著信心滿(mǎn)滿(mǎn)的兩位受訪(fǎng)人的侃侃而談，在他們眼中似乎完全忘卻了國(guó)產(chǎn)化道路上的坎坷與艱辛，也許這就是中國(guó)模擬技術(shù)從業(yè)者的力量與堅(jiān)韌。