時(shí)間(jiān):2024-01-09 09:25:08
随著(zhe)節能(néng)成為(wèi)當今世界的(de)重大(dà)課題,電(diàn)源管理(lǐ)也(yě)越來(lái)越受重視(shì),技(jì)術(₹shù)水(shuǐ)平的(de)提升正不(bù)斷優化(huà)系統的(de)能(néng)效。但(dàn)是(shì),在“高δ(gāo)集成度”、“數(shù)字化(huà)”等概念面前,企業(yè)更關注的(de)還(hái)是(shì)市(shì)場(chǎng)和(hé£)成本等現(xiàn)實問(wèn)題。
電(diàn)源管理(lǐ)芯片曾被形容為(wèi)半導體(tǐ)行(xíng)業(yè)的(de)灰姑娘,這(zhè)表明(míng)電(diàn)源管理(lλǐ)芯片長(cháng)期以來(lái)被認為(wèi)是(shì)半導體(tǐ)業(yè)界一(yī)個(gè)不(bù)起眼的 (de)配角。然而,與數(shù)字電(diàn)路(lù)市(shì)場(chǎng)的(de)大(dà)起大(dà)落不(bù)同,電(diàn)源管理(lǐ)芯片保持π著(zhe)長(cháng)期、穩定的(de)增長(cháng)勢頭。Databeans公司的(de)市(shì)場(chǎn g)調查結果顯示,2007年(nián)電(diàn)源管理(lǐ)芯片全球銷售額超過80億美(měi)元,預計(jì)今年(nián)的(de)增長(c£háng)可(kě)達7%。随著(zhe)原油價格的(de)不(bù)斷上(shàng)升,節能(nénαg)領域的(de)應用(yòng)無疑是(shì)給灰姑娘穿上(shàng)了(le)紅(hóng)舞(wǔ)鞋,電(diàn)源管理(lǐ)應用(yòng)正邁步走向半導↑體(tǐ)産業(yè)的(de)前台。
技(jì)術(shù)創新促進能(néng)效提高(gāo)
節能(néng)是(shì)當今電(diàn)子(zǐ)制(zhì)造的(de)主旋律,各種電(diàn∑)源管理(lǐ)芯片在這(zhè)一(yī)領域正發揮越來(lái)越重要(yào)的(de)作(zuò)用(yòng)。很(hěn)多(duō)國(guó)家(jiā)利用(yòng)行(♣xíng)政手段甚至立法鼓勵生(shēng)産廠(chǎng)家(jiā)在其産品中運用(yòng)節能(néng)技(jì)術(shù)。
一(yī)提到(dào)節能(néng),人(rén)們往往首先想到(dào)機(jī)器(qì)轟鳴的(de)大(dà)型工(gōng)廠(chǎng)。其實,信息技(→jì)術(shù)應用(yòng)領域的(de)能(néng)耗在全球範圍內(nèi)也(yě)是(shì)非常驚人(rénσ)的(de)。對(duì)此,《中國(guó)電(diàn)子(zǐ)報(bào)》記者采訪時(shí)做(zuò)了(le)形象的(de)說(shuō)明(míng):“ 以分(fēn)發數(♦shù)以百萬計(jì)的(de)YouTube視(shì)頻(pín)并保持經濟運行(xíng)的(de)'服務器(qì)功耗為(wèi)例,在2000年(nián)至2005年(nián)間(jiān),其用(yòng)電(diàn)量翻了(le)一(yī)番,到(dào)2010年(n©ián)有(yǒu)可(kě)能(néng)再上(shàng)升75%。在2005年(nián),為(wèi)了(le)使諸如(rú)Google、Mic$rosoft和(hé) Yahoo等因特網巨頭所擁有(yǒu)的(de)世界數(shù)據中心保持在線狀态,其耗電(diàn)量相(xiàng)當₽于14家(jiā)10億瓦電(diàn)廠(chǎng)的(de)總發電(diàn)量。僅美(měi)國(guó)的(de)服務器(qì)群所消耗的(d×e)電(diàn)力就(jiù)需要(yào)5家(jiā)上(shàng)述巨型發電(diàn)廠(chǎng)晝夜↓不(bù)停地(dì)運轉。2005年(nián),美(měi)國(guó)服務器(qì)群的(de)耗電(diàn)量達到(dào)了(le)美(měi)國(guó)當年(nián)總發電§(diàn)量的(de)1.2%。這(zhè)部分(fēn)能(néng)耗的(de)公用(yòng)事(shì)業(yè)費(fèi)為(wèi)27億美(měi)元。可(kě)見™(jiàn),單就(jiù)美(měi)國(guó)的(de)服務器(qì)群而言,能(néng)耗在此水(sh<uǐ)平下(xià)降1%将意味著(zhe)每年(nián)可(kě)以節省2700萬美(měi)元!
電(diàn)源管理(lǐ)芯片慎言集成
盡管電(diàn)源管理(lǐ)技(jì)術(shù)并不(bù)遵從(cóng)“摩爾定律”,但(dàn)半導體(tǐ)制(zhì)造工(gōng)藝的(de)發展對(duì)電(diàn)£源管理(lǐ)芯片同樣有(yǒu)著(zhe)深遠(yuǎn)的(de)影(yǐng)響。随著(zhe)SoC的(de)集成度不(bù)斷提高(gāo),很(hěn)多(duō)産品處理(lǐ)器(qì)內(nèi)部集成了(le)電(diàn)源管理(lǐ)功能∏(néng),這(zhè)樣系統廠(chǎng)商就(jiù)可(kě)以不(bù)必在外(wài)圍搭配相(xiàng)應的(de)電(¶diàn)源管理(lǐ)芯片。因此,有(yǒu)業(yè)界人(rén)士擔心,如(rú)果越來(lái)越多(duō)的(de)電(diàn)源管理(lǐ)功能(néng)都(dōu)集¶成到(dào)處理(lǐ)器(qì)內(nèi),單獨的(de)電(diàn)源管理(lǐ)芯片市(shì₩)場(chǎng)空(kōng)間(jiān)可(kě)能(néng)會(huì)被壓縮。
這(zhè)樣的(de)擔憂至少(shǎo)在5年(nián)前就(jiù)有(yǒu)了(le),但(dàn)市(shì)場(chǎng)的(de)發展似乎正在走向相(xiàng)•反的(de)方向。最近(jìn),有(yǒu)幾家(jiā)設計(jì)MP4和(hé)數(shù)碼相(xiàαng)機(jī)主芯片的(de)公司甚至正考慮将主芯片中的(de)電(diàn)源管理(lǐ)功能(néng)分(fēn)離(≈lí)出來(lái),他(tā)們希望電(diàn)源管理(lǐ)芯片設計(jì)公司能(néng)提供配合其主芯片工(gōng)作(zuò)的(de)電(diàn)源管理(lǐ)解決方案。“他(tā)們做(zuò)出這(zhè)樣的(de)選擇,理(lǐ)ε由其實很(hěn)簡單。這(zhè)些(xiē)公司要(yào)在市(shì)場(chǎng)競争中處于領先地(dì)位,就(jiù)必須以盡可Ω(kě)能(néng)快(kuài)的(de)速度提供功能(néng)盡可(kě)能(néng)完備的(de)産品。”“此外(wài),他(tā)們的(de)産品還(hái)面臨著(zhe)&節能(néng)的(de)壓力,這(zhè)就(jiù)要(yào)求針對(duì)芯片的(de)不(bù)同部分(fēn)提供不(bù)同的(de)電(diàn)壓,因此需要(yδào)花(huā)費(fèi)額外(wài)的(de)時(shí)間(jiān)去(qù)為(wèi)芯片設計(jì)電(diàn)源管理(lǐ)功能(né≠ng)。然而關于電(diàn)源管理(lǐ)的(de)這(zhè)一(yī)部分(fēn)設計(jì)工(gōng)作(z©uò)并沒有(yǒu)使芯片的(de)整體(tǐ)功能(néng)得(de)到(dào)擴展,因此通(tōng)常得(de)不(bù)到(dào)終端用(yòng)戶的(de)認可(kě)。
數(shù)字電(diàn)源管理(lǐ)尚未成熟
在與數(shù)字電(diàn)路(lù)的(de)競争中,模拟電(diàn)路(lù)在通(tōng)信、網絡和(hé)智能(néng)家(jiā)電(diàn)等領域的←(de)勢力範圍都(dōu)紛紛失守,唯有(yǒu)電(diàn)源管理(lǐ)陣地(dì)還(hái)巋然不(bù)動。然而,近(jìn)年(nián)來★(lái)數(shù)字電(diàn)源芯片産品也(yě)開(kāi)始受到(dào)業(yè)界關注。有(yǒu)專家(jiā)指出:在簡單易用(yòng)、參數(shù)變更要(yào)求不(★bù)多(duō)的(de)應用(yòng)場(chǎng)合,模拟電(diàn)源産品可(kě)能(néng)更具優勢,因為(≤wèi)其應用(yòng)的(de)針對(duì)性可(kě)以通(tōng)過硬件(jiàn)固化(huà)來(lái)實現(xiàn₹);而在可(kě)控因素較多(duō)、實時(shí)反應速度更快(kuài)、需要(yào)多(duō)個(gè)模拟系統電(diàn)源管理(lǐ)的(de)、複雜(zá)的(Ωde)高(gāo)性能(néng)系統應用(yòng)中,數(shù)字電(diàn)源則具有(yǒu)更大♣(dà)的(de)優勢。
但(dàn)是(shì),數(shù)字電(diàn)源要(yào)得(de)到(dào)大(dà)規模的(de)推廣應用(yòng)還(há✔i)存在許多(duō)障礙,并且在可(kě)以預見(jiàn)的(de)将來(lái)仍難有(yǒu)大(dà)的(de)突破。比如(rú)響應速度或¥帶寬,數(shù)字控制(zhì)電(diàn)路(lù)是(shì)一(yī)個(gè)采樣系統,涉及CPU和(hé)ADC的(de)延時(shí)等問(wèn)題,β而模拟控制(zhì)的(de)反應是(shì)瞬時(shí)的(de);又(yòu)比如(rú)加工(gōng)工(gōng)藝,數(shù)字電(diàn)&源中大(dà)量的(de)數(shù)字電(diàn)路(lù)迫使利用(yòng)小(xiǎo)尺寸的(de)标準CMOS工(gōng)藝以降低(dī)成本,而模拟電(diàn)路(lù)在這(zhè)些(xiē)工(gōng)藝上(shàng)通(tōng)常難以獲得(de)高(gāo)的(∏de)性能(néng)。因此高(gāo)性能(néng)的(de)數(shù)字電(diàn)源産品在設計(jì)和(hé)制(zhì)造上€(shàng)都(dōu)具有(yǒu)挑戰性,電(diàn)源系統的(de)數(shù)字化(huà)、智能(néng)化(huà)需要(yào)一(yī)定的(dΩe)時(shí)間(jiān)。”