成本、设计和差异化需求并存,分立电源管理器件与PMU共舞

作者: 潘九堂

由于具有可以降低成本、减化客户供应链和防止被替代等诸多优势,电源管理单元(PMU)已经成为手机等便携设备电源管理技术发展趋势,越来越多的美系大厂加入到了PMU供应商阵营中,甚至立??科技(Richtek)等台系厂商也已开始推出PMU产品。不过,由于差异化设计需求,分立的电源管理芯片市场仍将长期存在。

“PMU是未来的一种发展趋势,虽然PMU占板面积比较大,Layout和设计麻烦一点,但是价格上却有优势,而且不容易被取代,很多美系大厂都在这样做。”立??科技技术工程师赵合表示。他向《国际电子商情》记者解释说,很多美系厂商产品价格都比较高,很容易被一些台湾厂商管脚兼容的产品取代掉,以立??为例,虽然在一些极限参数方面立??比美系大厂差一点,但一些常规性能相差无己,但价格有很好的优势,有很好的性价比。因此美系大厂能够做的是把这些芯片集成在一起,做成PMU,不容易被取代。

事实上,由于电源管理芯片进入门槛低和容易生存下来,这一类初创公司不仅已经在台湾遍地开花,而且还在以深圳周边为代表的中国大陆涌现。圣邦微电子战略市场经理徐前江笑道,因为电源芯片相对比较简单,规格比较简单,只要知道输入多少伏、输出多少伏和多少安培,就可以用一些很成熟的拓朴结构去实现。而且电源管理器件实现收入的周期短,只要价格便宜就有人用,不管性能是好还是坏,就一定有人用,进入门槛很低。

为了避开不断出现的替代者带来的竞争,包括立??科技在内的台系厂商也已经开始涉足PMU领域。赵合介绍说,立??接下来也会有一些PMU产品,集成buck、Charger和LDO等器件。由于手机主芯片通常会捆绑PMU销售,立??将主要面向一些外围应用,另外就是PMP和GPS等其它便携应用。

分立电源管理芯片仍有生存空间

但徐前江表示,尽管PMU是一种发展趋势,但分立电源管理芯片仍有生存空间,圣邦微电子看好高性能的分立电源管理芯片市场。在最近举行的第十二届IIC-China上,圣邦微电子展示了多款高性能的LDO和白光LED驱动芯片。

他解释说,第一个原因是用户设计的产品需要差异化,需要新增加一些功能,需要新的电源管理功能,这为分立的电源管理器件带来了用武之地,例如为手机中应用处理器、摄像模块和RF电路供电。徐前江对《国际电子商情》记者强调说:“芯片供应商永远在集成,但是永远集成不了所有的东西,用户总是需要一些附加功能,因为需求是多样化的。”

第二个原因是,在很多场合中,客户有一些特殊的设计要求,要求负载和电源管理器件摆放在一起。但由于受限于模具和面积等因素,PMU和负载常常没有办法放在一起,而离得很远。徐前江指出,负载和电源管理器件离得太远,一是可能会受到干扰,性能会下降；二是影响电源的瞬态响应。因此很多客户反而会抛弃PMU,而采用分立器件,和负载放在一起。

第三个原因是,PMU集成了太多的功能,性能会下降。当客户需要提升和改进某一部分电路性能的时候,往往会选择分立的方案。因为如果集成在PMU里面,没有办法改变。他总结说:“这些都是分立电源管理器件存在的理由。”

尽管TI是PMU的倡导者,而且TI最近推出的单芯片手机解决方案中甚至已经片上集成了电源管理功能,但TI高性能模拟产品高级市场营销工程师何信龙也认为,分立的电源管理芯片仍有生存空间,特别是在一些中高端手机。

他以手机电池充电管理芯片为例说,有些手机主芯片中集成了充电管理,采用软件方式实现,但外围仍需要成本较贵的MOSFET等器件,考虑到上市时间等因素,有些手机制造商仍然倾向于增加单独的充电管理IC,成本并不会相差多大。

他向《国际电子商情》记者介绍说,手机设计中元器件摆放很重要,客户经常的反馈是,集成的PMU一个问题就是布局比较麻烦,常常占用空间。因此未来手机中的电源管理芯片可能模块化,可能有CPU等核心电源模块、电池管理模块,显示电源模块和周边电源模块等。