美斯瑪袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”難題,爭做行業(yè)標準“制定人”
身為國產(chǎn)芯片企業(yè)一員,美斯瑪希望讓“中國標準”影響全球。
圖 | 美斯瑪 董事長(cháng)兼總經(jīng)理 袁炳云
“你睡了,但它們還沒(méi)有休息。如果每個(gè)人都及時(shí)關(guān)閉待機電器的電源,節省的電能可以供應東北三省所有的家庭用電。”不知2017年的這段名為《節約-電器待機篇》的央視公益廣告是否勾起了你的回憶。
隨著(zhù)人們生活水平的提高,家庭中的電器數量越來(lái)越多,家電待機能耗已經(jīng)成為民用電力浪費的“主力軍”。據中標認證中心的調查,家電待機能耗占到一個(gè)家庭用電總量的10%-15%。面對由此產(chǎn)生的能源浪費問(wèn)題,國家對用電設備的待機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)到國際能源署倡導的“1W計劃”等。
想要控制電器的待機功耗,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(jiǎn)稱(chēng)“美斯瑪”)董事長(cháng)兼總經(jīng)理袁炳云形象地將這種芯片比作“電子設備的心臟”。
隨著(zhù)家電產(chǎn)品的升級換代,越來(lái)越多的用電設備出現在我們的生活中,加之各國對于節能降耗的要求不斷提高,過(guò)去的標準顯然已經(jīng)不符合時(shí)代的要求。無(wú)論是國家,還是企業(yè),都希望在現有基礎上進(jìn)一步大幅度降低各類(lèi)用電設備的待機能耗。
也正是在這波浪潮之下,美斯瑪在全球范圍內率先實(shí)現了真正的整機待機“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(guò)的企業(yè),都對我們的待機‘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備的“心臟”。在整個(gè)電子設備系統中,它承擔起對電能的變換、分配、檢測及其他管理職責??梢哉f(shuō),它是實(shí)現所有產(chǎn)品功能的前提,業(yè)內又習慣將其稱(chēng)為“工業(yè)大米”,代表著(zhù)它是極為重要的基礎核心部件。
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”:普遍采用“過(guò)時(shí)”的成熟制程,售價(jià)低廉,更新?lián)Q代也十分緩慢,在解決待機能耗降低的問(wèn)題上,即便全球眾多企業(yè)都投入了大量的人力物力財力進(jìn)行研發(fā),也很難取得大的突破。因此采用這類(lèi)電源管理芯片的廠(chǎng)商,在完成了成品層面設計后,自然遺留了待機功耗大的“毛病”。
為何一顆小小的芯片想要實(shí)現更新?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指令庫可以根據現實(shí)問(wèn)題實(shí)現更新?lián)Q代。而模擬電路則需要設計人員具有豐富的經(jīng)驗,才能慢慢去構建、驗證、實(shí)現。”
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80年代的技術(shù)。
這聽(tīng)上去有些夸張,但從側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)團隊就已經(jīng)看到低功耗電源芯片的廣闊前景。
在2009年立項后,團隊耗時(shí)9年時(shí)間終于成功實(shí)現了待機“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)入此項技術(shù)的應用推廣階段。
如今,美斯瑪的待機“零”功耗技術(shù)及電源模組已經(jīng)獲得多家知名企業(yè)認可,包括創(chuàng )維、九牧等行業(yè)頭部品牌均已展開(kāi)合作。
產(chǎn)品落地下一步,瞄準行業(yè)標準
“如果用一個(gè)詞去形容待機‘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,到如今斬獲多家訂單,美斯瑪花費了將近十多年的時(shí)間。
與此同時(shí),國際形勢與芯片行業(yè)無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)生著(zhù)變化:2020年,中國明確提出2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標,希望借助產(chǎn)業(yè)結構和能源結構調整,從而實(shí)現經(jīng)濟發(fā)展和綠色轉型。而這其中,制造業(yè)率先成為了轉型的“先頭兵”。
作為排碳大戶(hù),為了完成相應的減排指標,大多數制造業(yè)企業(yè)開(kāi)始積極尋找節能降碳的新技術(shù),一大批強調“低碳”、甚至“零碳”的產(chǎn)品開(kāi)始出現在市場(chǎng)上。站在企業(yè)端來(lái)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)品戰略。
作為產(chǎn)品供應鏈上的重要一環(huán),美斯瑪的待機“零”功耗技術(shù)很快得到了大廠(chǎng)的關(guān)注。
袁炳云告訴鎂客網(wǎng),美斯瑪的待機“零”功耗技術(shù)所能達到的節能效果,遠比目前最嚴格的歐盟六級能效標準要高,甚至比IEC(國際電工協(xié)會(huì ))的零功耗標準還低很多。
從數據上來(lái)看,歐盟于2019年開(kāi)始執行的COC六級能效第三階段標準,要求待機功耗降低到75mW以下;IEC(國際電工協(xié)會(huì ))62301第4.5條規定,待機能耗如低于 5 mW(1W=1000mW)即可視為零功耗。而在美斯瑪待機“零”功耗技術(shù)加持下的產(chǎn)品已經(jīng)在芯片一級實(shí)現了0.1mW的待機,在整機系統上實(shí)現了2mW左右的待機。“這不僅是數值上的差別,更是實(shí)際應用成效的突破。”袁炳云說(shuō)道。
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‘零’功耗技術(shù)得到最廣泛的應用,并成為各行各業(yè)的一個(gè)普遍標準,”袁炳云說(shuō)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(mǎn)足他們對于低碳節能的需要,他們也實(shí)現了我們產(chǎn)品落地的愿望。”
突破之外仍有難題,看好行業(yè)未來(lái)發(fā)展
盡管待機“零”功耗芯片技術(shù)的突破讓美斯瑪抓住了“雙碳”的機遇,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),也要在供應鏈保障上多下功夫。”
袁炳云補充道:在流片的環(huán)節,晶圓代工方一般會(huì )優(yōu)先保障大客戶(hù)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(lái)說(shuō),“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。”
當然,美斯瑪的遭遇并非獨此一家,也可以看作國內電源管理芯片市場(chǎng)的普遍縮影。
當下,資本的熱風(fēng)讓一部分國產(chǎn)電源管理芯片廠(chǎng)商看到了成長(cháng)的希望,但從整體來(lái)看,國內電源管理芯片廠(chǎng)商無(wú)論是在市場(chǎng)地位、銷(xiāo)售規模、產(chǎn)品種類(lèi)等方面都與國際競爭對手存在較大差距。
據統計,國內電源管理芯片市場(chǎng),80%以上市場(chǎng)份額被德州儀器(TI)、意法半導體(ST)等歐美企業(yè)占據。而國內芯片企業(yè)大多集中在中低端消費電子市場(chǎng)領(lǐng)域。
“目前國內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(chǎng)商進(jìn)行議價(jià)時(shí)就很難有話(huà)語(yǔ)權,”袁炳云說(shuō)道,“但美斯瑪的待機‘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(hù)的溝通過(guò)程中就有了比較大的主動(dòng)權。”
另外,袁炳云也表示,由于普遍采用成熟制程工藝,因此國內電源管理芯片行業(yè)存在抄襲的現象,對此美斯瑪在中國、美國、歐盟都進(jìn)行了專(zhuān)利申請和技術(shù)保護,形成了“攻防一體”的專(zhuān)利保護矩陣,以確保較長(cháng)時(shí)間均對此項技術(shù)和相關(guān)概念享有獨占優(yōu)勢。
圖 | 美斯瑪專(zhuān)利保護矩陣
從這里也可以看出來(lái),美斯瑪也為未來(lái)不同行業(yè)待機能耗的標準制定做好了充分而周全的準備。
結語(yǔ)
在眼前及未來(lái)的市場(chǎng)機遇面前,國內電源管理芯片市場(chǎng),真的起風(fēng)了。
當然,從對話(huà)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(lái)。
在談及未來(lái)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“零”功耗技術(shù)廣泛應用,實(shí)現真正的落地。這樣我們才能離行業(yè)標準更近一步,同時(shí)作為一家企業(yè),也能為國家兌現應有的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。”
最后,我們也衷心希望待機“零”功耗芯片技術(shù)能幫助中國的企業(yè)制定領(lǐng)先于世界的標準,讓“中國標準”引領(lǐng)全世界。
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