美斯瑪袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”難題,爭做行業標準“制定人”

家衡 2周前 (07-18)

身為國產芯片企業一員,美斯瑪希望讓“中國標準”影響全球。

美斯瑪袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”難題,爭做行業標準“制定人”

圖 | 美斯瑪 董事長兼總經理 袁炳云

“你睡了,但它們還沒有休息。如果每個人都及時關閉待機電器的電源,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。

美斯瑪袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”難題,爭做行業標準“制定人”

隨著人們生活水平的提高,家庭中的電器數量越來越多,家電待機能耗已經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家庭用電總量的10%-15%。面對由此產生的能源浪費問題,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,最終落實到國際能源署倡導的“1W計劃”等。

美斯瑪袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”難題,爭做行業標準“制定人”

想要控制電器的待機功耗,一方面需要對產品進行整體改進;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有限公司(以下簡稱“美斯瑪”)董事長兼總經理袁炳云形象地將這種芯片比作“電子設備的心臟”。

隨著家電產品的升級換代,越來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,過去的標準顯然已經不符合時代的要求。無論是國家,還是企業,都希望在現有基礎上進一步大幅度降低各類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現了真正的整機待機“零”功耗。

攻克技術難關,打造“零”功耗“工業大米”

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

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,它是實現所有產品功能的前提,業內又習慣將其稱為“工業大米”,代表著它是極為重要的基礎核心部件。

美斯瑪袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”難題,爭做行業標準“制定人”

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“過時”的成熟制程,售價低廉,更新換代也十分緩慢,在解決待機能耗降低的問題上,即便全球眾多企業都投入了大量的人力物力財力進行研發,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現更新換代的突破,會如此困難?

在這里,袁炳云道出了其中的關鍵:“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問題實現更新換代。而模擬電路則需要設計人員具有豐富的經驗,才能慢慢去構建、驗證、實現。

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,目前仍有部分產品的芯片使用的甚至是上世紀80年代的技術。

這聽上去有些夸張,但從側面也反映出電源管理芯片在技術突破上的不易。

袁炳云告訴鎂客網,在美斯瑪成立之前,其技術研發團隊就已經看到低功耗電源芯片的廣闊前景。

在2009年立項后,團隊耗時9年時間終于成功實現了待機“零”功耗技術的突破性革新,并在2018年成立了美斯瑪,全面進入此項技術的應用推廣階段。

如今,美斯瑪的待機“零”功耗技術及電源模組已經獲得多家知名企業認可,包括創維、九牧等行業頭部品牌均已展開合作。

美斯瑪袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”難題,爭做行業標準“制定人”

產品落地下一步,瞄準行業標準

“如果用一個詞去形容待機‘零’功耗技術的創新,那就是‘恰逢其時’。”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間。

與此同時,國際形勢與芯片行業無時無刻不在發生著變化:2020年,中國明確提出2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標,希望借助產業結構和能源結構調整,從而實現經濟發展和綠色轉型。而這其中,制造業率先成為了轉型的“先頭兵”。

作為排碳大戶,為了完成相應的減排指標,大多數制造業企業開始積極尋找節能降碳的新技術,一大批強調“低碳”、甚至“零碳”的產品開始出現在市場上。站在企業端來看,這些產品不單完成了減排的任務,同時也是一種全新的產品戰略。

作為產品供應鏈上的重要一環,美斯瑪的待機“零”功耗技術很快得到了大廠的關注。

袁炳云告訴鎂客網,美斯瑪的待機“零”功耗技術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(國際電工協會)的零功耗標準還低很多。

從數據上來看,歐盟于2019年開始執行的COC六級能效第三階段標準,要求待機功耗降低到75mW以下;IEC(國際電工協會)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”功耗技術加持下的產品已經在芯片一級實現了0.1mW的待機,在整機系統上實現了2mW左右的待機。“這不僅是數值上的差別,更是實際應用成效的突破。”袁炳云說道。

美斯瑪袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”難題,爭做行業標準“制定人”

圖 | 袁炳云在活動上介紹“零”功耗技術

“下一步我們就是希望待機‘零’功耗技術得到最廣泛的應用,并成為各行各業的一個普遍標準,”袁炳云說道:“就企業和我們(美斯瑪)而言,實際上是互有訴求的。我們滿足他們對于低碳節能的需要,他們也實現了我們產品落地的愿望。”

突破之外仍有難題,看好行業未來發展

盡管待機“零”功耗芯片技術的突破讓美斯瑪抓住了“雙碳”的機遇,也完全符合國產替代的政策要求,但袁炳云也向鎂客網坦露了美斯瑪當下遇到的困境:“由于企業畢竟還處于初創期,體量還不夠大,公司在推廣領先技術的同時,也要在供應鏈保障上多下功夫。”

袁炳云補充道:在流片的環節,晶圓代工方一般會優先保障大客戶以及一些使用先進制程的芯片產品。而對于采用成熟制程的電源管理芯片產品來說,“除非有真正的產品落地,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的普遍縮影。

當下,資本的熱風讓一部分國產電源管理芯片廠商看到了成長的希望,但從整體來看,國內電源管理芯片廠商無論是在市場地位、銷售規模、產品種類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,80%以上市場份額被德州儀器(TI)、意法半導體(ST)等歐美企業占據。而國內芯片企業大多集中在中低端消費電子市場領域。

“目前國內做電源管理芯片的企業,第一個特點都是圍繞小功率。第二個特點就是產品同質化程度太高,這些產品實際上在與廠商進行議價時就很難有話語權,”袁炳云說道,“但美斯瑪的待機‘零’功耗芯片技術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存在抄襲的現象,對此美斯瑪在中國、美國、歐盟都進行了專利申請和技術保護,形成了“攻防一體”的專利保護矩陣,以確保較長時間均對此項技術和相關概念享有獨占優勢。

美斯瑪袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”難題,爭做行業標準“制定人”

圖 | 美斯瑪專利保護矩陣

從這里也可以看出來,美斯瑪也為未來不同行業待機能耗的標準制定做好了充分而周全的準備。

結語

在眼前及未來的市場機遇面前,國內電源管理芯片市場,真的起風了。

當然,從對話中我們也可以感受到,單靠美斯瑪一家企業還尚不足以影響整個行業,同時還要有更多的“中國制造力量”加入進來。

在談及未來的期待時,袁炳云告訴鎂客網:“我們還是希望在每個行業里,都能把我們的待機“零”功耗技術廣泛應用,實現真正的落地。這樣我們才能離行業標準更近一步,同時作為一家企業,也能為國家兌現應有的經濟效益和社會效益。”

最后,我們也衷心希望待機“零”功耗芯片技術能幫助中國的企業制定領先于世界的標準,讓“中國標準”引領全世界。

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