电源管理IC论英雄 从Altera并购案看FPGA成败

　　2013年电源管理IC市场将达322亿美元，增幅为7.6%。未来3年，市场将保持温和增长，2016年营业收入预计将达到387亿美元。

　　近日，国际FPGA大厂Altera公司宣布以1.4亿美元的金额收购电源管理IC公司Enpirion，此为近几年Altera公司最大的一起收购案。自从FPGA（现场可编程门阵列）器件诞生以来，该产品就一直在不断扩展完善，不断集成CPU、DSP模块以及各种高性能接口等，逐渐演变为数字系统的核心。因此，从这个意义上看，在“绿色环保”概念日益深入人心、FPGA器件能耗日益受到关注的当下，Altera收购电源管理公司以求进一步整合电源管理 IC并不令人意外;但是如果从技术角度看，要将本已如此复杂的FPGA数字电路与模拟电路整合，其路必将漫漫。电源管理IC的整合与分立也将成为更加热烈的探讨话题。

　　整合电源管理技术 提高差异化竞争能力

　　电源管理IC日益成为应用领域突出其产品差异化的竞争优势。

　　全球能源需求的不断增长以及环境保护意识的逐步提升，使电源管理技术作为节能的有力推手，越来越受业界关注。对此，Altera公司总裁、首席执行官兼董事会主席John Daane表示：“电源管理IC日益成为通信、计算和工业应用领域突出其产品差异化的战略性竞争优势。收购Enpirion，为Altera新增一个电源部门，可以为系统级设计带来更大的价值。Enpirion电源技术的加入也将大大促进Altera FPGA业务的发展。”

　　Altera国际市场部总监李俭解释得更加直白：“现在所有FPGA供应厂商都在提升产品的集成度，以期具有更高的集成度、更强的性能、更复杂的功能，这是FPGA发展的重要趋势。然而要想完成上述提升，一个关键点就是必须解决供电问题。随着系统复杂度的提高，电源管理部分的负载、上电顺序等复杂性必然相应提升，Altera通过收购进而整合电源管理技术将有助于提升FPGA的设计能力，提高差异化竞争能力。”

　　其实不仅FPGA公司重视电源管理方案的整合与应用，目前有越来越多的产品集成应用了电源管理IC。Dialog公司亚太区总经理Christophe Chene表示，电源管理IC已经成为消费电子类产品的极佳选择，同时也在不断向医疗电子、工业控制、汽车电子、新能源领域逐渐渗透。据市调机构IHS iSuppli预计，2013年电源管理IC市场将达322亿美元，增幅为7.6%。未来3年，市场将保持温和增长，2016年营业收入预计将达到387 亿美元。

　　集成化趋势明显 数模混合电路具挑战

　　电源管理芯片线宽落后数字产品，如何整合是一难关。

　　集成化是电源管理IC近年来出现的明显的发展趋势之一。对此，ADI公司电源管理部门市场工程师张洁萍指出：“高集成度单芯片电源管理解决方案降低了元器件的采购价格，降低了终端厂商的开发难度、研发周期和成本，提高了利润率。”但是，从线宽的角度来说，属于模拟器件的电源管理芯片线宽落后处理器、存储器以及其他逻辑器件等产品。因此，如何将数字电路与模拟电路整合是一道难关，目前芯片层级的混合电路开发还没有涉及。

　　Dialog公司长期从事混合电路的生产开发，但是Christophe Chene依然强调：“对于像FPGA如此复杂的电路，现已实现28nm工艺生产，正在进行20nm研发，想要与以模拟电路为主的电源管理IC实现融合，将是极其困难的。”

　　李俭也承认，Altera的硅片融合计划执行起来并不容易。“目前产品还是做成两个单独的芯片，未来也可能尝试多个模块的方案。”李俭同时强调了这将是一个长期的战略，“FPGA的厂商对数字电路很专长，但对模拟电路就没那么擅长了。而模拟厂商对于数字IC也不擅长。所以当我们把模拟和数字两方面的专家，集中到同一家公司，进行深入的交流，必将带来一些革命性变化。”

　　市场需求推动 混合电路成趋势

　　市场对与数字技术结合的混合信号器件需求不断增强。

　　尽管我们已经进入到数字时代，但模拟技术并没有显示出停滞与过时的迹象，包括传统的模拟产品等也在不断加入数字处理功能。因此，尽管数字与模拟的混合电路开发并不容易，但在市场需求推动下又不可避免成为发展趋势。TI模拟业务部高级副总裁兼总经理Brian Crutcher指出：“随着数字技术的进步，市场对与数字技术结合的混合信号器件需求不断增强，与数字技术结合的混合信号器件正在形成一个重要发展方向，推动模拟IC的应用市场进一步增长。”

　　李俭也强调：“从公司发展角度来讲，我们一定会把Altera的电源技术融合到FPGA中。实际上，Enpirion作为一个独立的公司，Altera也可以与其进行合作，但是合作的自由度必然有所降低。只有双方的合作进入到核心领域，才能互相消化对方的技术优势，如果是两个独立的公司就很难把核心机密告诉别人。之所以选择收购的方式正是为此。”

　　目前数字与模拟电路的应用已经越来越广泛。对此，德州仪器中国区总裁谢兵认为，目前情况下采取两者结合的方式将是一个不错的选择，比如数字电源就是一个发展方向。

　　张洁萍也认为数字电源是目前电源管理发展的新方向，具有一定的灵活性，可以针对不同应用方便调节所需参数，如输出电压、过流点、频率等，可对所需的信号实现采集及监控等功能。

　　电子发烧友网主编点评：

　　事实上，可以从PLD领域外的另一个角度看待这个趋势。随着，智能手机、平板电脑的进入新一轮提振通道，很多IC大厂均欲在PMIC领域攻城略地，抢占市场先机。

　　PMIC约占14%产品组合的奥地利微电子急欲在PMIC中抢得一席之地。目前包括高通（Qualcomm）、联发科（2454）都倾向将AP跟自己的电源管理IC绑在一起，因此奥地利微电子于此部分吃到商机的机会不大，也因此，公司将会锁定中国大陆、ARM-base的AP客户去争取。

　　而据了解，目前国际大厂德仪（TI）、MAXIM（美信）的电源管理IC产品，也都已成功design-in中国大陆的AP厂商。

　　然而，我们是否认真思考过，很多客户为什么选择PMU？是因为目前很多功能是单颗器件没有的，如果每个分立器件都可以实现这些功能的话，是可以与PMU进行抗衡的。

　　集成化并不能解决全部问题，一个PMU往往只能针对某类应用，甚至某个产品，从某个角度来说有些类似ASSP（专用标准产品），其扩展应用性不如分立解决方案，而且分立解决方案可以根据需求选择最适合的电源管理芯片，可以达到最高的能效。

　　可以预见的是，电源管理IC将会在未来设计应用中起到举足轻重的作用。同时，由于分立和集成各有优势，因此，集成化和分立的解决方案将会一直长期存在。同样，我们也会一直关注PMIC的集成化和分立器件最新进展。