最近，芯八哥“走進產業(yè)鏈”欄目記者采訪了國內模擬芯片的新銳企業(yè)靈矽微的CEO黃海，探討國內模擬芯片快速發(fā)展的背景下，當前靈矽微在高壁壘模擬細分領域的發(fā)展之道。

產品功耗降低70%！已實現(xiàn)激光雷達關鍵ADC芯片的國產替代

據(jù)了解，靈矽微成立于2018年，是一家專注于ADC和BMS AFE等高技術壁壘產品的研發(fā)、設計和銷售的專精特新企業(yè)。憑借在模擬芯片技術領域的深厚積累，公司已向市場推出多款高品質產品，廣泛應用在激光雷達、儀器儀表、電動工具、電動兩輪車、小型儲能等附加值較高的領域。

分品線來看，ADC是連接真實世界和數(shù)字世界的橋梁，屬于模擬芯片中難度最高的一部分，被稱為模擬電路皇冠上的掌上明珠。

衡量ADC性能的指標主要包括采樣速率和轉換精度。其中采樣速率代表ADC可以轉換多大帶寬的模擬信號，帶寬對應的就是模擬信號頻譜中的最大頻率；轉換精度則代表分辨率，轉換精度越高，轉換出來的信號與原信號的差距就越小。不過，ADC的速度和精度是相互制約的關系，一般來說兩者不可兼得。除了速率和精度以外，ADC 的其他重要性能指標還包括信噪比、功耗、噪聲以及溫漂等。

在ADC領域，基于創(chuàng)始團隊深厚的技術儲備，靈矽微研發(fā)的第一款1G 8bit ADC產品轉換速度可達1G，有效轉換精度為7bit，功耗僅400mW，芯片尺寸為7mm*7 mm，具有高速、高精度、小體積、超低功耗、超寬工作溫度范圍等特點。作為中國首款正向設計的1G 8bit ADC產品，在2019年流片成功后就獲得了數(shù)百萬元的訂單。此后，公司陸續(xù)斬獲激光雷達、儀器儀表等行業(yè)頭部客戶訂單，在2022年營收已經在1,000萬左右。

靈矽微產品和TI同類產品技術參數(shù)比較情況

資料來源：靈矽微

黃海介紹道，其中，在激光雷達領域，在接收模塊的信號處理電路中對1G 8bit ADC的需求大概在2-16個。目前在該領域，國內僅靈矽微一家實現(xiàn)了國產替代，主要客戶包含鐳神智能等，其他比如速騰聚創(chuàng)、禾賽科技等頭部廠商，我們也正在做一個深入的推廣；而在儀器儀表領域，我們的產品也已經打入優(yōu)利德等行業(yè)頭部公司的供應鏈體系。整體而言，經過三年的發(fā)展，在國內該ADC細分領域，我們已經成長為市場占有率最高、影響力最大的廠商。

國內少有的BMS AFE廠商，產品將由工業(yè)逐漸向儲能、新能源汽車拓展

BMS是指對電池進行管理的系統(tǒng)，主要負責監(jiān)測和管理整個電池組的工作狀態(tài)，對電池進行過壓、過流、過溫保護，從而延長電池使用壽命、保護其使用安全。

目前，基本上所有使用鋰電池的終端，都需要安裝鋰電保護芯片，市場空間巨大。據(jù)前瞻產業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，2021年全球BMS市場規(guī)模預計為65.12億美元，至2026年預計可達131億美元，CAGR為15%。

BMS需要用到的芯片眾多，主要包含AFE、MCU、ADC、數(shù)字隔離器等。其中，BMS AFE模擬前端芯片主要用來采集電芯電壓和溫度等信息，對芯片模擬性能要求最高、技術壁壘最大、附加價值也最高。而國內企業(yè)在這塊相對薄弱，具備BMS AFE設計能力的企業(yè)非常稀缺。

在ADC芯片批量出貨的同時，針對廣大的BMS市場，靈矽微在2020年便啟動了BMS前端芯片的研發(fā)，隨后在2021年成功完成了芯片流片的驗證，并且在2022年率先在工業(yè)場景上實現(xiàn)了批量落地。

具體來看，靈矽微在BMS AFE領域目前已經推出5、7、14、21串四大系列產品，由于內置14/16Bit 高精度ADC，能夠讓電池的電壓和電流測量精度提高五倍；該產品還支持充電器檢測和預放電MOS驅動，當電池出現(xiàn)放電過流時，驅動MOSFET切斷回路更加快速，能夠讓兩級放電過流保護更加安全。此外，該系列產品能夠實時計算電池電量并監(jiān)控電池老化，以避免電池發(fā)生過充、過放、過流和過溫的情況出現(xiàn)。

靈矽微BMS前端產品與TI對比情況

資料來源：靈矽微

黃海表示：BMS AFE芯片能夠對鋰電池的電壓電流進行實施的監(jiān)控和保護，中國市場需求每年大概為2~3億顆，包括電動工具、滑板車、兩輪車、儲能、新能源汽車等領域需求都非常大?；贏DC的核心技術，我們針對工業(yè)場景的BMS AFE系列產品從去年開始就已經實現(xiàn)量產，四大系列產品中最有特色是21串的LS76945這顆芯片，一顆芯片等效TI BQ76930兩顆，可以在很大程度上幫客戶節(jié)省成本，這是我們的市場優(yōu)勢所在。目前，BMS AFE業(yè)務也已處于市場快速拓展階段，合作客戶已達四五十家。鑒于良好的市場反饋，明年圍繞大儲能、新能源汽車等場景高串數(shù)的BMS AFE芯片也會相繼推向市場。

一顆替代TI三顆芯片，擁有核心技術的模擬廠商迎來發(fā)展黃金期

模擬芯片是連接現(xiàn)實與虛擬的橋梁，是半導體行業(yè)中的重要組成部分。由于其產品迭代較慢、生命周期長，需要長期積累經驗，因此行業(yè)內歷來就有“一年數(shù)字，十年模擬”之稱。

市場規(guī)模方面，根據(jù) WSTS數(shù)據(jù)，2022 年全球模擬芯片銷售額同比增長7.5%，達到 890 億美元。中國是模擬芯片最主要的消費市場，預計到2025年市場規(guī)模將增長至3,340億元，2020-2025年復合增長率為6%。

資料來源：Frost&Sullivan

而從競爭格局來看，根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)，全球模擬芯片的龍頭廠商比較穩(wěn)固，近十年來前10大廠商名額基本上由德州儀器、亞德諾、美信等廠商占據(jù)，新進入者較少。不過，值得注意的是，模擬芯片由于品類眾多，目前整體而言行業(yè)仍然處于非常分散的格局，即使擁有90余年發(fā)展歷史，累計品種超過8萬種的模擬芯片龍頭德州儀器，市占率也僅有19%而已。

在談及公司的競爭優(yōu)勢時，黃海指出:從技術的沉淀和產品的廣度來說，ADI、TI這些大廠優(yōu)勢非常大，短期內初創(chuàng)公司很難超越他們。但是，在某些細分或者特定領域，我們有自己的差異化創(chuàng)新優(yōu)勢所在。比如，在BMS AFE領域，針對消費和工業(yè)場景，TI的芯片最多也只能監(jiān)測到15串電池節(jié)數(shù)，但像電摩或者換電等場景它是需要20串電池的，于是TI就用兩顆10串的BMS AFE芯片+1顆隔離器的方案作為主推，這樣下來包括外圍電路就比較多。我們通過市場調研，針對客戶的痛點和需求推出21串的BMS AFE產品，能夠實現(xiàn)用單顆芯片就能實現(xiàn)對TI的3顆芯片進行替代，這樣下來不僅外圍電路更少一些，而且成本也會更低。此外，在ADC領域，基于靈矽微多年ADC的技術儲備，我們結合特定產品的具體需求去做這種差異化創(chuàng)新，相比于美國TI同類產品，我們的1G 8bit ADC芯片在速度和精度相似的情況下，能夠做到功耗更低、體積更小、并且適用范圍更廣。

高速高精度 ADC 在電子設備中屬于核心器件，廠家一旦選用，一般不會輕易替換。早期國內的設備廠家出于性能、質量等多方面的考慮，只選用以 TI 和 ADI 為主的國外知名廠家的 ADC 產品。自華為事件及中美貿易戰(zhàn)以后，國內的設備廠家逐漸開始采購國產芯片，在政策、資本、客戶的支持下，我國模擬企業(yè)進入了黃金發(fā)展期，擁有核心技術的廠商都得到了難得的驗證和導入機會。

不懼TI/ADI等大廠降價，靈矽微2023年預計將保持50%-100%的增長

業(yè)內周知，半導體行業(yè)屬于典型的周期性行業(yè)，而模擬芯片的周期波動和半導體高度相似。

2022年，由于受到全球經濟增速放緩、整體行業(yè)供需狀況變化及消費市場景氣度低迷等因素影響，終端市場需求在下半年出現(xiàn)了罕見的“斷崖式”下跌，對國內半導體產業(yè)鏈造成了巨大沖擊。2023年Q1，全球半導體市場延整體延續(xù)了2022年下半年的疲軟狀態(tài)，盡管Q2全球主要半導體大廠銷售額已呈環(huán)比回升趨勢，但整體和去年同期相比下滑依然比較明顯。

在這種背景下，WSTS下調了此前對于半導體市場的預測，預計 2023年全球半導體市場容量將會由 2022 年的5741億美元下降10.3%至5151美元，模擬芯片也預計會由2022年的890億美元下降5.7%至839億美元。不僅如此，ADI、TI等全球模擬芯片大廠為搶占市場份額，紛紛宣布降價，國內模擬半導體廠商受到了日益嚴峻的挑戰(zhàn)。

黃海說道，對靈矽微而言，我們的產品主要是針對工業(yè)、新能源等高毛利市場，本身這些行業(yè)在增長并且我們也有自己的差異化創(chuàng)新價值優(yōu)勢所在。比如在BMS AFE這一領域，我們就是一顆芯片替代TI三顆，即使TI降價，我們還有非常大的空間來競爭。所以TI降價對我們影響相對有限。從訂單情況來看，公司現(xiàn)在的客戶項目還是比較多，訂單情況整體而言和去年相比還是保持著50%-100%的一個增長。

靈矽微部分股東及投資機構

資料來源：靈矽微

為了加速公司發(fā)展的步伐，成立5年來，靈矽微也已經完成了四輪累計金額過億的融資，投資方包括全球第三大晶圓廠聯(lián)電（UMC）、深圳人才基金、中小擔創(chuàng)投、青橙資本、祥峰投資等?？梢钥吹?，目前靈矽微的股東不僅包括金融資本、產業(yè)資本還包括國有資本，說明公司的發(fā)展已經逐步得到了市場各方的高度認可。據(jù)黃海透露，目前公司也在準備新一輪融資，為公司下階段產品研發(fā)、新產品市場推廣以及日常運營做儲備。

展望未來，黃海表示：靈矽微將繼續(xù)專注自身擅長的ADC領域，基于目前已有的ADC和BMS AFE兩大產品線，結合工業(yè)、通信、醫(yī)療、儲能、新能源汽車等核心市場需求去不斷豐富公司的產品矩陣，為成為中國領先的信號鏈模擬芯片研發(fā)商而不斷奮斗。