美斯瑪袁炳云:多年深耕攻破「零功耗芯片」難題,爭做行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)「制定人」

鎂客網(wǎng)
家衡
隨著人們生活水平的提高,家庭中的電器數(shù)量越來越多,家電待機(jī)能耗已經(jīng)成為民用電力浪費(fèi)的“主力軍”。據(jù)中標(biāo)認(rèn)證中心的調(diào)查,家電待機(jī)能耗占到一個(gè)家庭用電總量的10%-15%。

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圖|美斯瑪董事長兼總經(jīng)理袁炳云

本文來自鎂客網(wǎng),作者/來自鎂客星球的家衡。

身為國產(chǎn)芯片企業(yè)一員,美斯瑪希望讓“中國標(biāo)準(zhǔn)”影響全球。

“你睡了,但它們還沒有休息。如果每個(gè)人都及時(shí)關(guān)閉待機(jī)電器的電源,節(jié)省的電能可以供應(yīng)東北三省所有的家庭用電。”不知2017年的這段名為《節(jié)約-電器待機(jī)篇》的央視公益廣告是否勾起了你的回憶。

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隨著人們生活水平的提高,家庭中的電器數(shù)量越來越多,家電待機(jī)能耗已經(jīng)成為民用電力浪費(fèi)的“主力軍”。據(jù)中標(biāo)認(rèn)證中心的調(diào)查,家電待機(jī)能耗占到一個(gè)家庭用電總量的10%-15%。面對由此產(chǎn)生的能源浪費(fèi)問題,國家對用電設(shè)備的待機(jī)功耗不斷提出更高的要求:從最初的9W,到隨后的3W,最終落實(shí)到國際能源署倡導(dǎo)的“1W計(jì)劃”等。

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想要控制電器的待機(jī)功耗,一方面需要對產(chǎn)品進(jìn)行整體改進(jìn);另一方面則要基于“電源管理芯片”本身的性能好壞——南京美斯瑪微電子技術(shù)有限公司(以下簡稱“美斯瑪”)董事長兼總經(jīng)理袁炳云形象地將這種芯片比作“電子設(shè)備的心臟”。

隨著家電產(chǎn)品的升級(jí)換代,越來越多的用電設(shè)備出現(xiàn)在我們的生活中,加之各國對于節(jié)能降耗的要求不斷提高,過去的標(biāo)準(zhǔn)顯然已經(jīng)不符合時(shí)代的要求。無論是國家,還是企業(yè),都希望在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步大幅度降低各類用電設(shè)備的待機(jī)能耗。

也正是在這波浪潮之下,美斯瑪在全球范圍內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了真正的整機(jī)待機(jī)“零”功耗。

攻克技術(shù)難關(guān),打造“零”功耗“工業(yè)大米”

“凡是聯(lián)系過的企業(yè),都對我們的待機(jī)‘零’功耗技術(shù)非常感興趣,也提出很多具體的需求。”在介紹產(chǎn)品時(shí),袁炳云毫不掩飾地表達(dá)出對自家產(chǎn)品的自信與自豪。

前文提到,電源管理芯片好比是電子設(shè)備的“心臟”。在整個(gè)電子設(shè)備系統(tǒng)中,它承擔(dān)起對電能的變換、分配、檢測及其他管理職責(zé)。可以說,它是實(shí)現(xiàn)所有產(chǎn)品功能的前提,業(yè)內(nèi)又習(xí)慣將其稱為“工業(yè)大米”,代表著它是極為重要的基礎(chǔ)核心部件。

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但相對于CPU、GPU等高端芯片,如此重要的一顆芯片卻顯得“其貌不揚(yáng)”:普遍采用“過時(shí)”的成熟制程,售價(jià)低廉,更新?lián)Q代也十分緩慢,在解決待機(jī)能耗降低的問題上,即便全球眾多企業(yè)都投入了大量的人力物力財(cái)力進(jìn)行研發(fā),也很難取得大的突破因此采用這類電源管理芯片的廠商,在完成了成品層面設(shè)計(jì)后,自然遺留了待機(jī)功耗大的“毛病”。

為何一顆小小的芯片想要實(shí)現(xiàn)更新?lián)Q代的突破,會(huì)如此困難?

在這里,袁炳云道出了其中的關(guān)鍵:“與CPU不同,電源管理芯片屬于模擬電路。前者基于豐富的架構(gòu)指令庫可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)問題實(shí)現(xiàn)更新?lián)Q代。而模擬電路則需要設(shè)計(jì)人員具有豐富的經(jīng)驗(yàn),才能慢慢去構(gòu)建、驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)。”

以美斯瑪主攻的AC-DC電源管理芯片為例,其作用是將220V的交流電轉(zhuǎn)化成直流電,目前仍有部分產(chǎn)品的芯片使用的甚至是上世紀(jì)80年代的技術(shù)。

這聽上去有些夸張,但從側(cè)面也反映出電源管理芯片在技術(shù)突破上的不易。

袁炳云告訴鎂客網(wǎng),在美斯瑪成立之前,其技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)就已經(jīng)看到低功耗電源芯片的廣闊前景。

在2009年立項(xiàng)后,團(tuán)隊(duì)耗時(shí)9年時(shí)間終于成功實(shí)現(xiàn)了待機(jī)“零”功耗技術(shù)的突破性革新,并在2018年成立了美斯瑪,全面進(jìn)入此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用推廣階段。

如今,美斯瑪?shù)拇龣C(jī)“零”功耗技術(shù)及電源模組已經(jīng)獲得多家知名企業(yè)認(rèn)可,包括創(chuàng)維、九牧等行業(yè)頭部品牌均已展開合作。

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產(chǎn)品落地下一步,瞄準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

“如果用一個(gè)詞去形容待機(jī)‘零’功耗技術(shù)的創(chuàng)新,那就是‘恰逢其時(shí)’。”袁炳云感慨道。

從2009年正式立項(xiàng),到如今斬獲多家訂單,美斯瑪花費(fèi)了將近十多年的時(shí)間。

與此同時(shí),國際形勢與芯片行業(yè)無時(shí)無刻不在發(fā)生著變化:2020年,中國明確提出2030年“碳達(dá)峰”與2060年“碳中和”目標(biāo),希望借助產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綠色轉(zhuǎn)型。而這其中,制造業(yè)率先成為了轉(zhuǎn)型的“先頭兵”

作為排碳大戶,為了完成相應(yīng)的減排指標(biāo),大多數(shù)制造業(yè)企業(yè)開始積極尋找節(jié)能降碳的新技術(shù),一大批強(qiáng)調(diào)“低碳”、甚至“零碳”的產(chǎn)品開始出現(xiàn)在市場上。站在企業(yè)端來看,這些產(chǎn)品不單完成了減排的任務(wù),同時(shí)也是一種全新的產(chǎn)品戰(zhàn)略。

作為產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的重要一環(huán),美斯瑪?shù)拇龣C(jī)“零”功耗技術(shù)很快得到了大廠的關(guān)注。

袁炳云告訴鎂客網(wǎng),美斯瑪?shù)拇龣C(jī)“零”功耗技術(shù)所能達(dá)到的節(jié)能效果,遠(yuǎn)比目前最嚴(yán)格的歐盟六級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)要高,甚至比IEC(國際電工協(xié)會(huì))的零功耗標(biāo)準(zhǔn)還低很多。

從數(shù)據(jù)上來看,歐盟于2019年開始執(zhí)行的COC六級(jí)能效第三階段標(biāo)準(zhǔn),要求待機(jī)功耗降低到75mW以下;IEC(國際電工協(xié)會(huì))62301第4.5條規(guī)定,待機(jī)能耗如低于5 mW(1W=1000mW)即可視為零功耗。而在美斯瑪待機(jī)“零”功耗技術(shù)加持下的產(chǎn)品已經(jīng)在芯片一級(jí)實(shí)現(xiàn)了0.1mW的待機(jī),在整機(jī)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了2mW左右的待機(jī)。“這不僅是數(shù)值上的差別,更是實(shí)際應(yīng)用成效的突破。”袁炳云說道。

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圖|袁炳云在活動(dòng)上介紹“零”功耗技術(shù)

“下一步我們就是希望待機(jī)‘零’功耗技術(shù)得到最廣泛的應(yīng)用,并成為各行各業(yè)的一個(gè)普遍標(biāo)準(zhǔn),”袁炳云說道:“就企業(yè)和我們(美斯瑪)而言,實(shí)際上是互有訴求的。我們滿足他們對于低碳節(jié)能的需要,他們也實(shí)現(xiàn)了我們產(chǎn)品落地的愿望。”

突破之外仍有難題,看好行業(yè)未來發(fā)展

盡管待機(jī)“零”功耗芯片技術(shù)的突破讓美斯瑪抓住了“雙碳”的機(jī)遇,也完全符合國產(chǎn)替代的政策要求,但袁炳云也向鎂客網(wǎng)坦露了美斯瑪當(dāng)下遇到的困境:“由于企業(yè)畢竟還處于初創(chuàng)期,體量還不夠大,公司在推廣領(lǐng)先技術(shù)的同時(shí),也要在供應(yīng)鏈保障上多下功夫。”

袁炳云補(bǔ)充道:在流片的環(huán)節(jié),晶圓代工方一般會(huì)優(yōu)先保障大客戶以及一些使用先進(jìn)制程的芯片產(chǎn)品。而對于采用成熟制程的電源管理芯片產(chǎn)品來說,“除非有真正的產(chǎn)品落地,不然很難在缺芯的亂局中存活下去。”

當(dāng)然,美斯瑪?shù)脑庥霾⒎仟?dú)此一家,也可以看作國內(nèi)電源管理芯片市場的普遍縮影。

當(dāng)下,資本的熱風(fēng)讓一部分國產(chǎn)電源管理芯片廠商看到了成長的希望,但從整體來看,國內(nèi)電源管理芯片廠商無論是在市場地位、銷售規(guī)模、產(chǎn)品種類等方面都與國際競爭對手存在較大差距。

據(jù)統(tǒng)計(jì),國內(nèi)電源管理芯片市場,80%以上市場份額被德州儀器(TI)、意法半導(dǎo)體(ST)等歐美企業(yè)占據(jù)。而國內(nèi)芯片企業(yè)大多集中在中低端消費(fèi)電子市場領(lǐng)域。

“目前國內(nèi)做電源管理芯片的企業(yè),第一個(gè)特點(diǎn)都是圍繞小功率。第二個(gè)特點(diǎn)就是產(chǎn)品同質(zhì)化程度太高,這些產(chǎn)品實(shí)際上在與廠商進(jìn)行議價(jià)時(shí)就很難有話語權(quán),”袁炳云說道,“但美斯瑪?shù)拇龣C(jī)‘零’功耗芯片技術(shù)是完全掌握在自己手里的,因此我們在與客戶的溝通過程中就有了比較大的主動(dòng)權(quán)。”

另外,袁炳云也表示,由于普遍采用成熟制程工藝,因此國內(nèi)電源管理芯片行業(yè)存在抄襲的現(xiàn)象,對此美斯瑪在中國、美國、歐盟都進(jìn)行了專利申請和技術(shù)保護(hù),形成了“攻防一體”的專利保護(hù)矩陣,以確保較長時(shí)間均對此項(xiàng)技術(shù)和相關(guān)概念享有獨(dú)占優(yōu)勢。

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圖|美斯瑪專利保護(hù)矩陣

從這里也可以看出來,美斯瑪也為未來不同行業(yè)待機(jī)能耗的標(biāo)準(zhǔn)制定做好了充分而周全的準(zhǔn)備。

結(jié)語

在眼前及未來的市場機(jī)遇面前,國內(nèi)電源管理芯片市場,真的起風(fēng)了。

當(dāng)然,從對話中我們也可以感受到,單靠美斯瑪一家企業(yè)還尚不足以影響整個(gè)行業(yè),同時(shí)還要有更多的“中國制造力量”加入進(jìn)來。

在談及未來的期待時(shí),袁炳云告訴鎂客網(wǎng):“我們還是希望在每個(gè)行業(yè)里,都能把我們的待機(jī)“零”功耗技術(shù)廣泛應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)真正的落地。這樣我們才能離行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更近一步,同時(shí)作為一家企業(yè),也能為國家兌現(xiàn)應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。”

最后,我們也衷心希望待機(jī)“零”功耗芯片技術(shù)能幫助中國的企業(yè)制定領(lǐng)先于世界的標(biāo)準(zhǔn),讓“中國標(biāo)準(zhǔn)”引領(lǐng)全世界。

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