2018年4月,由電子工程專(zhuān)輯、電子技術(shù)設計、國際電子商情聯(lián)合主辦的第17屆電源管理論壇——快充與無(wú)線(xiàn)充電圓桌論壇在深圳隆重舉行。除了精彩的主題演講之外,一場(chǎng)關(guān)于“國際廠(chǎng)商PK本土豪強,能將成為市場(chǎng)贏(yíng)家”的圓桌論壇,引發(fā)熱烈的討論。這場(chǎng)論壇匯集IDT、ST、PI等國際大廠(chǎng)和易充無(wú)線(xiàn)、易能微、微源半導體、芯茂微電子等本土豪強的嘉賓,一起探討快充與無(wú)線(xiàn)充電的最新市場(chǎng)動(dòng)向和產(chǎn)業(yè)態(tài)勢。

兩年內,快充和無(wú)線(xiàn)充電能否有各自的標準協(xié)議?

目前手機快充有高通協(xié)議、MTK協(xié)議、PD協(xié)議、華為快充協(xié)議、VOOC閃充等快充協(xié)議,種類(lèi)繁多,標準尚未統一,這讓充電器、移動(dòng)電源和車(chē)充廠(chǎng)家不知所措。那么在蘋(píng)果帶頭支持PD協(xié)議后,兩年內快充協(xié)議能否形成統一的標準?

對于這個(gè)問(wèn)題,嘉賓的觀(guān)點(diǎn)較為統一,認為在USB PD 3.0協(xié)議出來(lái)之后,看到了標準統一的趨勢,但兩年內無(wú)法形成統一的標準。

易能微銷(xiāo)售總監李明輝的觀(guān)點(diǎn)頗有代表性,他認為快充協(xié)議百花齊放主要體現在手機領(lǐng)域,在USB PD 3.0協(xié)議出來(lái)之后呈現出統一的趨勢,因為PD 3.0的PPS規范已經(jīng)包含了高通QC 3.0/4.0、聯(lián)發(fā)科PE 2.0/3.0、OPPO VOOC、華為SuperCharge等標準。不久前,在工信部的牽頭下,我國首個(gè)快充標準也正式出爐??梢?jiàn)各方都在致力于標準的統一,但手機廠(chǎng)商也有自己的考慮,包括產(chǎn)品的差異化等因素,因此快充協(xié)議在兩年之內甚至在五年后也沒(méi)辦法統一。

2圖:易能微銷(xiāo)售總監李明輝

至于無(wú)線(xiàn)充電,隨著(zhù)蘋(píng)果正式加入WPC聯(lián)盟,Qi協(xié)議基本上贏(yíng)得了與Airfuel協(xié)議的標準之爭。

“去年蘋(píng)果加入WPC聯(lián)盟,并推出支持無(wú)線(xiàn)充電功能的iPhone 8/iPhone X以后,確實(shí)對Qi標準起到了推波助瀾的作用,國內很多手機廠(chǎng)家對快充和無(wú)線(xiàn)充電都非常感興趣。無(wú)線(xiàn)充電下一步就是要找到除手機之外的其他應用市場(chǎng)。” IDT無(wú)線(xiàn)充電產(chǎn)品系統應用高級總監 Rui Liu說(shuō)道。

3圖:IDT無(wú)線(xiàn)充電產(chǎn)品系統應用高級總監 Rui Liu

但這并不意味著(zhù)無(wú)線(xiàn)充電協(xié)議標準能夠在兩年內得到統一,因為即使在Qi協(xié)議內部,各手機廠(chǎng)商對無(wú)線(xiàn)快充的定義不一樣。比如 7.5W對蘋(píng)果來(lái)說(shuō)已經(jīng)是快充了,但是對國內動(dòng)輒擁有3000-4000mA電池的手機來(lái)說(shuō),7.5W確實(shí)比較尷尬。

而且,無(wú)線(xiàn)充電本身也存在充電速度慢、效率低、手機發(fā)熱等問(wèn)題,這是由哪些原因造成的?又該由哪些類(lèi)型的廠(chǎng)商來(lái)解決呢?

Rui Liu認為主要有兩個(gè)原因,第一是市場(chǎng)上手機端的線(xiàn)圈普遍較薄,最厚也只有0.3mm,這么小的線(xiàn)圈如何能抽取更大的電流?第二,由于線(xiàn)圈放置在電池上面,線(xiàn)圈發(fā)熱以后電池會(huì )啟動(dòng)安全保護措施,一旦電池發(fā)熱就會(huì )限制充電效率。IDT作為WPC聯(lián)盟的一員,正在協(xié)助WPC聯(lián)盟解決相應的問(wèn)題,期待今年年底或者明年年初有一個(gè)結果,推動(dòng)中高功率的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的發(fā)展。

易充無(wú)線(xiàn)商業(yè)拓展總監賀大瑋表示,對于無(wú)線(xiàn)充電來(lái)說(shuō),手機作為接收端是一個(gè)非常復雜的系統,涉及到材料的優(yōu)化、線(xiàn)圈的位置、電池的設計等問(wèn)題,光靠IC原廠(chǎng)是不行的,需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同解決無(wú)線(xiàn)充電的問(wèn)題。

4圖:易充無(wú)線(xiàn)商業(yè)拓展總監賀大瑋

很多無(wú)線(xiàn)充電廠(chǎng)商在宣傳時(shí)表示無(wú)線(xiàn)充電效率可以達到80-85%,但在實(shí)際運用中能夠達到75-80%的效率已經(jīng)很不錯了。但無(wú)線(xiàn)充電一定要在充電效率上和有線(xiàn)充電對標嗎?顯然不是的,賀大偉認為現階段手機廠(chǎng)商應該避免無(wú)線(xiàn)充電與有線(xiàn)充電的直接競爭。“無(wú)線(xiàn)充電對消費者太具有迷惑性,他們認為可以隨意放置充電、隔空充電的技術(shù)才叫無(wú)線(xiàn)充電。而實(shí)際上,無(wú)線(xiàn)充電與有線(xiàn)充帶電目前這階段是互補的關(guān)系,更適合在車(chē)內、咖啡廳、酒店等特定的場(chǎng)合使用。”

“無(wú)線(xiàn)充電真正能給消費者帶來(lái)什么價(jià)值?我認為無(wú)線(xiàn)充電只有在汽車(chē)、酒店等場(chǎng)所才能帶來(lái)更大的便利性,一定時(shí)間內無(wú)線(xiàn)充電和有線(xiàn)充電會(huì )并存。” 芯茂微電子研發(fā)總監宗強說(shuō)道。

5圖:芯茂微電子研發(fā)總監宗強

關(guān)于無(wú)線(xiàn)充電標準問(wèn)題,易充無(wú)線(xiàn)賀大瑋預測Airfuel協(xié)議3年之內死掉的概率很大,因為與Qi協(xié)議相比Airfuel目前無(wú)論從資源配置、陣營(yíng)玩家的數量和質(zhì)量、技術(shù)成熟度等方面都沒(méi)有優(yōu)勢。“但這是否意味著(zhù)無(wú)線(xiàn)充電標準馬上要統一了呢?不是的。準確地說(shuō),在今天的時(shí)間節點(diǎn)下,5W是大家一定會(huì )遵守的無(wú)線(xiàn)充電協(xié)議。但是在5W以上,每個(gè)品牌手機都會(huì )站在自己的立場(chǎng)上考慮問(wèn)題,協(xié)議一定會(huì )出現差異化。”

由于文化差異問(wèn)題,美國人對于無(wú)線(xiàn)充電的要求是方便即可,不刻意追求功率和效率;而中國人追求的充電速度更快,所以中國手機廠(chǎng)商追求的是性能的差異化,功率的差異化。“這就導致Qi標準很尷尬,盡管Qi已經(jīng)對5-15W的協(xié)議做了明確定義,但是大于5W的無(wú)線(xiàn)充電大家都用自己的私有協(xié)議。當無(wú)線(xiàn)充電的私有協(xié)議以功率為標準的時(shí)候,Qi的標準就很難統一” 賀大瑋進(jìn)一步解釋道。

標準不統一,無(wú)線(xiàn)充電MCU和SOC方案兩年內并存

得益于MCU的產(chǎn)品優(yōu)勢,ST的無(wú)線(xiàn)充電產(chǎn)品在可穿戴產(chǎn)品線(xiàn)上取得了較大的成功。意法半導體大中華暨南亞區工業(yè)產(chǎn)品與功率分離器件部門(mén)技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理譚有志透露,針對可穿戴產(chǎn)品的無(wú)線(xiàn)充電板最開(kāi)始有80%-90%用的是ST MCU,接收端則用ST的SOC。目前ST可穿戴設備的出貨量占了市場(chǎng)的30%,一個(gè)月2kk-3kk左右(SOC)。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,無(wú)線(xiàn)充電板也會(huì )采用SOC的方案。

6圖:意法半導體大中華暨南亞區工業(yè)產(chǎn)品與功率分離器件部門(mén)技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理譚有志

譚有志認為,IDH廠(chǎng)商用MCU去寫(xiě)代碼存在握手通信等缺陷,所以都會(huì )往SOC方向去發(fā)展。SOC的好處是整個(gè)電路外圍設計變得更簡(jiǎn)單,體積變小,一致性很好;缺點(diǎn)是比MCU的方案要貴。

微源半導體總經(jīng)理戴興科則認為,1-2年內SOC和MCU的方案會(huì )并存,而且MCU會(huì )略占上風(fēng)。因為終端廠(chǎng)商對自己的品牌定位預留一些空間,如果全用SOC手機廠(chǎng)商的差異化就更難體現。“手機廠(chǎng)商在無(wú)線(xiàn)充電方面的根本競爭點(diǎn)不是SOC或者M(jìn)CU,而是IDH在手機本體上要有新的突破。”

7圖:微源半導體總經(jīng)理戴興科

易能微針對電源管理領(lǐng)域提出業(yè)界首個(gè)可重構芯片的概念,PI公司InnoSwitch3-Pro可編程芯片也有較高的靈活性。這兩種芯片在原理和設計理念是否不同?

針對這個(gè)問(wèn)題,PI資深產(chǎn)品經(jīng)理Chris Lee解釋道,在快充、無(wú)線(xiàn)充電的電源轉換過(guò)程當中,由于各種損耗的層,發(fā)熱是一個(gè)很難處理的問(wèn)題。把電源體積做的更小并提升效率是PI的工作。用可編程的方式盡量簡(jiǎn)化手機快充協(xié)議的設計,是另外一個(gè)工作。

8圖:PI資深產(chǎn)品經(jīng)理Chris Lee

“易能微的可重構芯片就是用數字電源做重構,MCU內部集成了各種協(xié)議,然后根據不同的應用改變拓撲結構。易能微的芯片屬于DC-DC,拓撲架構相對簡(jiǎn)單,分為升壓、降壓和升降壓三種。易能微設計芯片的出發(fā)點(diǎn)是基于應用端提供升壓、降壓和升降壓功能,比如車(chē)充有兩個(gè)降壓,芯片就可以提供兩個(gè)降壓功能;又比如移動(dòng)電源對電池充電是降壓,對外輸出是升壓,在SOC中就需要一個(gè)升壓和一個(gè)降壓的控制方式。易能微的可重構芯片可靈活提供。”易能微電子銷(xiāo)售總監李明輝說(shuō)道。

至于和PI的關(guān)系,李明輝認為易能微和PI的產(chǎn)品互補性比較強,因為DC-DC要做功率的分配、效率的處理、成本的考慮還是需要與PI合作。

那么,可重構芯片是未來(lái)的發(fā)展趨勢嗎?微源半導體戴興科表示,從應用的角度來(lái)講,可不可以重構取決于客戶(hù)的需求,可重構的控制方式相對復雜,在選架構的時(shí)候一定會(huì )犧牲某些性能。對于量小更新速度快的市場(chǎng),可重構芯片一定會(huì )占據優(yōu)勢,例如快充和無(wú)線(xiàn)充電標準尚未統一的市場(chǎng)。但是當市場(chǎng)成熟、產(chǎn)品起量之后,方案一定會(huì )追求SOC來(lái)簡(jiǎn)化成本并提升生產(chǎn)效率。移動(dòng)電源、車(chē)充對數字化需求基本是零,因為已經(jīng)標準化,當PD協(xié)議走向統一之后一定會(huì )是SOC的。

中興事件持續發(fā)酵,本土廠(chǎng)商如何奮發(fā)而上?

中興被美國制裁的事件在持續發(fā)酵,也讓我們嘗到了核心技術(shù)受制于人的苦果。面對快速增長(cháng)的快充和無(wú)線(xiàn)充電市場(chǎng),本土廠(chǎng)商能否抓住機遇成為市場(chǎng)贏(yíng)家?國際大廠(chǎng)積累了大量的技術(shù)優(yōu)勢,我們該如何迎頭趕上?國際廠(chǎng)商PK本土豪強,能將成為市場(chǎng)贏(yíng)家?圓桌論壇的嘉賓分享了各自的觀(guān)點(diǎn)。

意法半導體譚有志 :國際大廠(chǎng)的技術(shù)支持與本土豪強相比確實(shí)比較慢,那么為何還有那么多客戶(hù)選擇ST呢?譚有志分享了一個(gè)案例,在某次無(wú)線(xiàn)充電的競標中ST與另一家公司價(jià)格差不多,但憑借無(wú)線(xiàn)充電速度和穩定性?xún)?yōu)于另外一家而勝出。另外供貨能力也很重要,2017年至今電子元器件行業(yè)普遍出現缺貨漲價(jià)現象,ST的供貨能力更強,因為國際大廠(chǎng)在晶圓廠(chǎng)更有話(huà)語(yǔ)權。

PI Chris Lee :產(chǎn)品的成本包括材料成本+生產(chǎn)成本,PI高度集成化的產(chǎn)品在批量化生產(chǎn)能提高效率,幫助客戶(hù)降低生產(chǎn)成本。此外PI產(chǎn)品的高可靠性可以將產(chǎn)品的市場(chǎng)返修降到最低,降低運營(yíng)成本。

舉了個(gè)例子,電動(dòng)自行車(chē)的市場(chǎng)比較特殊,一旦產(chǎn)品壞了拿回去返修的成本非常高,所以他們不需要返修,返修率決定了他們的運營(yíng)成本。某個(gè)客戶(hù)用了PI的方案將7%的返修率降低到了100個(gè)PPM,這就是PI產(chǎn)品帶來(lái)的價(jià)值。

IDT Rui Liu:Tier 1的客戶(hù)在選擇產(chǎn)品的時(shí)候不光是取決于價(jià)格,芯片的經(jīng)驗非常重要。第二是供貨能力,國際廠(chǎng)商盡管沒(méi)有晶圓廠(chǎng)但是量大具備更大的話(huà)語(yǔ)權;第三,對于手機等出貨量特別大的成熟市場(chǎng),芯片的可靠性非常重要。

或許是中興事件的發(fā)生,讓本土豪強在本次圓桌論壇上不談成績(jì),而是更多地反省自身的不足。

易充無(wú)線(xiàn)賀大瑋深刻反思了中國IC企業(yè)發(fā)展中出現的問(wèn)題,“IDT在無(wú)線(xiàn)充電領(lǐng)域已經(jīng)投入了七年的時(shí)間,其中前四年是沒(méi)有收益的。中國的企業(yè)誰(shuí)能容忍四年沒(méi)有任何效益產(chǎn)生?這是國內廠(chǎng)商要反思的地方。第二點(diǎn),國內IC廠(chǎng)商在技術(shù)上更多的是跟隨國際大廠(chǎng),例如無(wú)線(xiàn)充電就是看TI、IDT的技術(shù)發(fā)展,最終大家做出來(lái)的產(chǎn)品功能可能差不多,但是用三個(gè)月做出來(lái)的東西如何與積累了七年的IDT產(chǎn)品相比?如何中國企業(yè)總想走短平快的思路發(fā)展,可能再給中國10年的時(shí)間也發(fā)展不起來(lái)。”

集成電路是資本密集型和人才密集型產(chǎn)業(yè),投入錢(qián)和人力不是一般企業(yè)能夠承擔。微源半導體戴興科特地提到了中國半導體人才缺乏對產(chǎn)業(yè)的影響:“中國在模擬芯片的積累非常少,例如目前所有雙攝像頭手機的LDO都不是國產(chǎn),因為難度非常大。我們做了三代仍未實(shí)現量產(chǎn),其中一個(gè)原因受人才離職的影響。”

“中國目前有3000家IC芯片廠(chǎng)商但只有8萬(wàn)多個(gè)工程師,也就是說(shuō)平均每家企業(yè)只有20個(gè)工程師,是不太可能取得成功的。此外,人才的缺乏導致?lián)屓诵袨榉浅乐?,企業(yè)用人成本急劇上升,本土豪強引以為傲的快速技術(shù)支持能力也將成為企業(yè)的負擔。” 戴興科最后說(shuō)道。