中国模拟半导体赋能产业发展，持续耕耘，勇攀高峰

2022年9月22日，由全球知名电子科技媒体电子发烧友主办的2022第四届中国模拟半导体大会在中国深圳成功举办。本次会议以“浣沙淘金·模拟论芯”为主题。在上午场，创芯微、芯海科技、华大九天、智芯微电子、电子发烧友等知名企业专家、领导及分析师分享了最新的技术动态与行业发展现状。
 

 
电子发烧友总经理张迎辉在开幕致辞中表示，四年前电子发烧友成功策划并举办了第一届中国模拟半导体大会，这是针对中国模拟半导体行业的唯一的一个行业大会，如今已来到了第四届。过去三年，模拟半导体大会都是以“浣沙淘金，模拟论芯”作为活动的主题，主要是认为模拟半导体的创新研发是一个长期的学习与积累的过程。
 

电子发烧友总经理张迎辉

 
张迎辉提到，模拟IC设计，要有在河里细沙中淘金的耐心细致精神，方能有成功的机会。从众多模拟芯片厂商成功登陆科创板上市就证明了，最终的胜利者，绝对不会是所谓的机会主义者，而会是产业的长期坚守者。
 
创芯微：“创芯”赋能锂电安全
 
创新微微电子总经理杨小华带来了《“创芯”赋能锂电安全》的主题分享，创新微微电子是一家致力成为全球领先的电池&电源管理芯片厂商。
 

创新微微电子总经理杨小华

 
随着消费电子以及新能源汽车的快速普及，锂电池市场也在迅猛发展，但安全问题不容忽视，这就需要用到电源管理芯片。从市场情况来看，消费电子型锂电池管理芯片市场规模超百亿片，产值达到60-80亿元，储能型及大动力型锂电管理芯片市场容量在50-60亿元。
 
电池管理系统（BMS）的关键性能指标主要看电池保护、模拟前端、电量计，而提升电压检测精度，可以在确保电池安全的同时，最大化地使用电池容量，增加电池使用时长。
 

 
杨小华认为，未来BMS将会有4个主要发展趋势，拥有更高电压平台和能量密度；更快充放电速度；更多安全保护功能；主机通讯、智能化趋势。当前，创新微拥有丰富的电池管理芯片产品线，未来，创新微将提供从电源转换、充电管理、电池管理整体解决方案。
 
芯海科技：芯海模拟 为高可靠应用而生
 
芯海科技资深市场经理袁昆带来了《芯海模拟，为高可靠应用而生》的主题分享，芯海科技是一家深耕模拟信号链19年的全信号链集成电路设计企业，主要产品线包括模拟与信号链、MCU、健康测量与AIoT。
 

芯海科技资深市场经理袁昆

 
在本次大会上，芯海科技正式发布了全新SmartAnalog© SoC，使用ARM M0架构，最高24MHz工作频率，拥有丰富资源及安全性。通过简化系统设计，内部具有高集成SoC优势，通过系统集成Smart Analog©模块、ADC、低温漂基准、运放和LED驱动等模块，节省外围器件，实现系统小型化，极大节省系统成本。
 

 
同时，芯海科技海带来了第二款芯片SAR ADC CS1868x，是一颗拥有过更宽输入范围的16位500k 8通道ADC，这颗芯片可以应用在工业自动化、电力系统、仪器仪表、医疗设备等领域。性能上与国际一线产品相当，同时在价格上具有一定优势。
 
袁昆表示，芯海科技的使命便是持续推进信号链技术创新，突破应用边界。让产品达到更低功耗、更高速度以及更高的SNDR，从而达到更优的FoM以及更高的性价比。
 
华大九天：打造泛模拟芯片设计制造协同发展生态
 
华大九天技术支持经理吴涛为大家分享了《打造泛模拟芯片设计制造协同发展生态》，他指出了在打造泛模拟芯片时，目前EDA软件的几大趋势。首先，AI为EDA的典型应用带来了更高的设计效率，比如快速蒙特卡洛仿真和良率分析、IC和先进封装的布局布线技术、标准单元库跨Corner快速生成以及器件和电路的建模与自动优化等等。
 

华大九天技术支持经理吴涛

 
与此同时，大规模仿真验证需要云平台算力的支撑，所以EDA上云已经成了大势所趋。国内企业普遍选择了混合云方案，保留本地私密性的同时，也可以享受云端的灵活性。
 
目前市面上模拟芯片的顶级玩家往往都采用了IDM模式，因此他们可以基于产品需求定制工艺和设计流程，从而实现性能领先。所以设计制造协同方法学才是产品领先的制胜法宝。然而，目前发展DTCO面临着种种困难，需要高效的EDA设计工具来解决。
 
比如在器件模型构建中，可以通过EDA的Testkey设计、测试、模型提取服务和工具来定制器件及模型，从而满足Foundry提供的器件模型没考虑到的高温、高压和老化等设计需求。
 
在高精度信号链芯片的设计中，往往需要可信的路径分析与设计。对于EDA来说，可以对电路工作过程中的每个节点进行实时监控，通过对过压、过载、高阻态等异常状态分析平台，提高芯片安全性。
 
而华大九天作为国内领先的一站式EDA及相关服务提供商，有着模拟电路设计全流程的EDA工具系统，以高效的EDA设计工具，为模拟芯片的设计提供了完善的DTCO方案。
 
智芯微：面向IoT的微能量收集与电源管理芯片最新进展
 
智芯微电子公司模拟芯片设计中心副总经理王峥为大家分享了目前IoT微能量收集应用上的痛点、国际学术研究的进展以及智芯所提供的微能量收集管理芯片方案。
 
王峥指出，目前IoT面临的最大挑战还是供电问题，要保证数十亿的物联网设备全天候运行的同时，还要能适用于任何安装位置和应用场景。微能量收集和电源管理单元（EHPMU）在自取能物联网应用中越来越受欢迎，因为它们能够通过能量收集模块提取环境能量并为负载供电。
 

智芯微电子公司模拟芯片设计中心副总经理王峥

 
王峥随即分享了最新的两篇ISSCC论文，其中MISIMO EHPMU实现了32nA的静态电流，3.2倍的压电能量采集能量提取增益，以及在提供1uA输出电流时的80%效率，为nW至uW级的物联网设备提供了完全自主部署的供电方案。另一个项目TENG MSC-BF采用了多芯片堆叠偏置翻转的技术，减少了寄生电容的能量损耗，能量提取增益是全桥整流方案的3.14倍。
 
智芯面向物联网低功耗传感器，对标一系列国际大厂产品，也推出了工业级高集成度微能量收集管理芯片SCCK9006HEH201。与竞品相比，该芯片在支持备用电池、最小冷启动电压/功率、正常工作输入/输出电压、最少BOM数、LDO集成方面具有优势。他指出国内尚无类似规格的产品，SCCK9006HEH201的集成度和主要指标超越了同类型产品，可广泛应用于无线物联网终端节点的供能场景，比如资产管理中的有源RFID标签，还有低功耗的温度传感器等等。
 
 
电子发烧友：中国模拟IC“急需加大研发投入”与“抓住上市窗口期”并举
 
2022年电子发烧友在官网线上平台对广大工程师、读者朋友们发起了2022年中国模拟半导体市场情况的问卷，结合调研结果以及对模拟芯片市场的洞察，电子发烧友主编黄晶晶进行了分享。
 

 
电子发烧友主编黄晶晶
 

随着新技术和产业政策的双轮驱动，2022年中国模拟芯片市场规模预计将达2956.1亿元。根据中国半导体行业协会的数据显示，我国模拟芯片自给率近年来不断提升，2017年至2020年从6%提升至12%，但总体仍处于较低水平，国产替代空间巨大。
 
中国模拟半导体产业链情况来看，国内提供模拟电路设计EDA工具的厂商有华大九天、概伦电子、飞谱电子、九方微等。IP方面，国内提供模拟和数模混合IP的厂商有芯原、锐成芯微、和芯微等。
 
今年上半年模拟IC上市企业营收情况来看，营收在10亿元以上的企业不算太多，大部分模拟IC企业营收增长，但是有一些企业出现了明显的下滑。平均毛利率是46.8%。
 
国内模拟IC企业研发投入占比，从调研情况来看，投入在10%-15%的居多，其次是5%-10%，和15%-20%的比例相当。上市公司当中，稍高点的研发投入占比超过30%，但是企业数量不多，超过15%研发投入的企业居多，最低的接近9%。平均研发投入为19.2%，整体不强。
 

 
 
从统计的中国模拟芯片企业上市情况来看，截止8月份，上市的企业25家，上市板块主要分布在科创板，占了72%，此外是深市创业板，再就是沪市主板。上市时间方面，2022年1-8月就有9家上市，是最多的，说明今年模拟IC企业上市进程明显加速。2020年也出了上市的小高潮。对大家来说，应该今年会是一个非常好的上市窗口期。
 

 
模拟IC应用前景的调研结果显示，未来3-5年中国模拟IC市场发展机遇，最大机遇是新能源汽车，其次是物联网，还有5G带来的电子产品更新换代的需求，以及人工智能的发展。
 
总体来看，随着模拟芯片厂商实力的增强，需要更多IDM模式来扩大规模、增强制造与研发的协同能力。模拟行业巨头的成长路径离不开并购整合，期待国内模拟芯片通过并购做强做大。在“东数西算”、5G通信、新能源汽车等新兴产业大力发展的推动下，我们抓住机遇、顺势而为。此外，还未上市的模拟厂商加快上市步伐，抢占窗口期。模拟半导体产业提高研发投入，从而获得长足发展。