美斯玛袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”难题,争做行业标准“制定人”

家衡 4周前 (07-18)

身为国产芯片企业一员,美斯玛希望让“中国标准”影响全球。

美斯玛袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”难题,争做行业标准“制定人”

图 | 美斯玛 董事长兼总经理 袁炳云

“你睡了,但它们还没有休息。如果每个人都及时关闭待机电器的电源,节省的电能可以供应东北三省所有的家庭用电。”不知2017年的这段名为《节约-电器待机篇》的央视公益广告是否勾起了你的回忆。

美斯玛袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”难题,争做行业标准“制定人”

随着人们生活水平的提高,家庭中的电器数量越来越多,家电待机能耗已经成为民用电力浪费的“主力军”。据中标认证中心的调查,家电待机能耗占到一个家庭用电总量的10%-15%。面对由此产生的能源浪费问题,国家对用电设备的待机功耗不断提出更高的要求:从最初的9W,到随后的3W,最终落实到国际能源署倡导的“1W计划”等。

美斯玛袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”难题,争做行业标准“制定人”

想要控制电器的待机功耗,一方面需要对产品进行整体改进;另一方面则要基于“电源管理芯片”本身的性能好坏——南京美斯玛微电子技术有限公司(以下简称“美斯玛”)董事长兼总经理袁炳云形象地将这种芯片比作“电子设备的心脏”。

随着家电产品的升级换代,越来越多的用电设备出现在我们的生活中,加之各国对于节能降耗的要求不断提高,过去的标准显然已经不符合时代的要求。无论是国家,还是企业,都希望在现有基础上进一步大幅度降低各类用电设备的待机能耗。

也正是在这波浪潮之下,美斯玛在全球范围内率先实现了真正的整机待机“零”功耗

攻克技术难关,打造“零”功耗“工业大米”

“凡是联系过的企业,都对我们的待机‘零’功耗技术非常感兴趣,也提出很多具体的需求。”在介绍产品时,袁炳云毫不掩饰地表达出对自家产品的自信与自豪。

前文提到,电源管理芯片好比是电子设备的“心脏”。在整个电子设备系统中,它承担起对电能的变换、分配、检测及其他管理职责。可以说,它是实现所有产品功能的前提,业内又习惯将其称为“工业大米”,代表着它是极为重要的基础核心部件。

美斯玛袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”难题,争做行业标准“制定人”

但相对于CPU、GPU等高端芯片,如此重要的一颗芯片却显得“其貌不扬”:普遍采用“过时”的成熟制程,售价低廉,更新换代也十分缓慢,在解决待机能耗降低的问题上,即便全球众多企业都投入了大量的人力物力财力进行研发,也很难取得大的突破。因此采用这类电源管理芯片的厂商,在完成了成品层面设计后,自然遗留了待机功耗大的“毛病”。

为何一颗小小的芯片想要实现更新换代的突破,会如此困难?

在这里,袁炳云道出了其中的关键:“与CPU不同,电源管理芯片属于模拟电路。前者基于丰富的架构指令库可以根据现实问题实现更新换代。而模拟电路则需要设计人员具有丰富的经验,才能慢慢去构建、验证、实现。

以美斯玛主攻的AC-DC电源管理芯片为例,其作用是将220V的交流电转化成直流电,目前仍有部分产品的芯片使用的甚至是上世纪80年代的技术。

这听上去有些夸张,但从侧面也反映出电源管理芯片在技术突破上的不易。

袁炳云告诉镁客网,在美斯玛成立之前,其技术研发团队就已经看到低功耗电源芯片的广阔前景。

在2009年立项后,团队耗时9年时间终于成功实现了待机“零”功耗技术的突破性革新,并在2018年成立了美斯玛,全面进入此项技术的应用推广阶段。

如今,美斯玛的待机“零”功耗技术及电源模组已经获得多家知名企业认可,包括创维、九牧等行业头部品牌均已展开合作。

美斯玛袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”难题,争做行业标准“制定人”

产品落地下一步,瞄准行业标准

“如果用一个词去形容待机‘零’功耗技术的创新,那就是‘恰逢其时’。”袁炳云感慨道。

从2009年正式立项,到如今斩获多家订单,美斯玛花费了将近十多年的时间。

与此同时,国际形势与芯片行业无时无刻不在发生着变化:2020年,中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标,希望借助产业结构和能源结构调整,从而实现经济发展和绿色转型。而这其中,制造业率先成为了转型的“先头兵”。

作为排碳大户,为了完成相应的减排指标,大多数制造业企业开始积极寻找节能降碳的新技术,一大批强调“低碳”、甚至“零碳”的产品开始出现在市场上。站在企业端来看,这些产品不单完成了减排的任务,同时也是一种全新的产品战略。

作为产品供应链上的重要一环,美斯玛的待机“零”功耗技术很快得到了大厂的关注。

袁炳云告诉镁客网,美斯玛的待机“零”功耗技术所能达到的节能效果,远比目前最严格的欧盟六级能效标准要高,甚至比IEC(国际电工协会)的零功耗标准还低很多。

从数据上来看,欧盟于2019年开始执行的COC六级能效第三阶段标准,要求待机功耗降低到75mW以下;IEC(国际电工协会)62301第4.5条规定,待机能耗如低于 5 mW(1W=1000mW)即可视为零功耗。而在美斯玛待机“零”功耗技术加持下的产品已经在芯片一级实现了0.1mW的待机,在整机系统上实现了2mW左右的待机。“这不仅是数值上的差别,更是实际应用成效的突破。”袁炳云说道。

美斯玛袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”难题,争做行业标准“制定人”

图 | 袁炳云在活动上介绍“零”功耗技术

“下一步我们就是希望待机‘零’功耗技术得到最广泛的应用,并成为各行各业的一个普遍标准,”袁炳云说道:“就企业和我们(美斯玛)而言,实际上是互有诉求的。我们满足他们对于低碳节能的需要,他们也实现了我们产品落地的愿望。”

突破之外仍有难题,看好行业未来发展

尽管待机“零”功耗芯片技术的突破让美斯玛抓住了“双碳”的机遇,也完全符合国产替代的政策要求,但袁炳云也向镁客网坦露了美斯玛当下遇到的困境:“由于企业毕竟还处于初创期,体量还不够大,公司在推广领先技术的同时,也要在供应链保障上多下功夫。”

袁炳云补充道:在流片的环节,晶圆代工方一般会优先保障大客户以及一些使用先进制程的芯片产品。而对于采用成熟制程的电源管理芯片产品来说,“除非有真正的产品落地,不然很难在缺芯的乱局中存活下去。”

当然,美斯玛的遭遇并非独此一家,也可以看作国内电源管理芯片市场的普遍缩影。

当下,资本的热风让一部分国产电源管理芯片厂商看到了成长的希望,但从整体来看,国内电源管理芯片厂商无论是在市场地位、销售规模、产品种类等方面都与国际竞争对手存在较大差距

据统计,国内电源管理芯片市场,80%以上市场份额被德州仪器(TI)、意法半导体(ST)等欧美企业占据。而国内芯片企业大多集中在中低端消费电子市场领域。

“目前国内做电源管理芯片的企业,第一个特点都是围绕小功率。第二个特点就是产品同质化程度太高,这些产品实际上在与厂商进行议价时就很难有话语权,”袁炳云说道,“但美斯玛的待机‘零’功耗芯片技术是完全掌握在自己手里的,因此我们在与客户的沟通过程中就有了比较大的主动权。”

另外,袁炳云也表示,由于普遍采用成熟制程工艺,因此国内电源管理芯片行业存在抄袭的现象,对此美斯玛在中国、美国、欧盟都进行了专利申请和技术保护,形成了“攻防一体”的专利保护矩阵,以确保较长时间均对此项技术和相关概念享有独占优势。

美斯玛袁炳云:多年深耕攻破“零功耗芯片”难题,争做行业标准“制定人”

图 | 美斯玛专利保护矩阵

从这里也可以看出来,美斯玛也为未来不同行业待机能耗的标准制定做好了充分而周全的准备。

结语

在眼前及未来的市场机遇面前,国内电源管理芯片市场,真的起风了。

当然,从对话中我们也可以感受到,单靠美斯玛一家企业还尚不足以影响整个行业,同时还要有更多的“中国制造力量”加入进来。

在谈及未来的期待时,袁炳云告诉镁客网:“我们还是希望在每个行业里,都能把我们的待机“零”功耗技术广泛应用,实现真正的落地。这样我们才能离行业标准更近一步,同时作为一家企业,也能为国家兑现应有的经济效益和社会效益。”

最后,我们也衷心希望待机“零”功耗芯片技术能帮助中国的企业制定领先于世界的标准,让“中国标准”引领全世界。

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