時間：2024-01-09 09:25:08
隨著節(jié)能成為當今世界的重大課題，電源管理也越來越受重視，技術水平的提升正不斷優(yōu)化系統(tǒng)的能效。但是，在“高集成度”、“數(shù)字化”等概念面前，企業(yè)更關注的還是市場和成本等現(xiàn)實問題。
電源管理芯片曾被形容為半導體行業(yè)的灰姑娘，這表明電源管理芯片長期以來被認為是半導體業(yè)界一個不起眼的配角。然而，與數(shù)字電路市場的大起大落不同，電源管理芯片保持著長期、穩(wěn)定的增長勢頭。Databeans公司的市場調(diào)查結果顯示，2007年電源管理芯片全球銷售額超過80億美元，預計今年的增長可達7%。隨著原油價格的不斷上升，節(jié)能領域的應用無疑是給灰姑娘穿上了紅舞鞋，電源管理應用正邁步走向半導體產(chǎn)業(yè)的前臺。
技術創(chuàng)新促進能效提高
節(jié)能是當今電子制造的主旋律，各種電源管理芯片在這一領域正發(fā)揮越來越重要的作用。很多國家利用行政手段甚至立法鼓勵生產(chǎn)廠家在其產(chǎn)品中運用節(jié)能技術。
一提到節(jié)能，人們往往首先想到機器轟鳴的大型工廠。其實，信息技術應用領域的能耗在全球范圍內(nèi)也是非常驚人的。對此，《中國電子報》記者采訪時做了形象的說明：“ 以分發(fā)數(shù)以百萬計的YouTube視頻并保持經(jīng)濟運行的服務器功耗為例，在2000年至2005年間，其用電量翻了一番，到2010年有可能再上升75%。在2005年，為了使諸如Google、Microsoft和 Yahoo等因特網(wǎng)巨頭所擁有的世界數(shù)據(jù)中心保持在線狀態(tài)，其耗電量相當于14家10億瓦電廠的總發(fā)電量。僅美國的服務器群所消耗的電力就需要5家上述巨型發(fā)電廠晝夜不停地運轉。2005年，美國服務器群的耗電量達到了美國當年總發(fā)電量的1.2%。這部分能耗的公用事業(yè)費為27億美元?？梢?，單就美國的服務器群而言，能耗在此水平下降1%將意味著每年可以節(jié)省2700萬美元！
電源管理芯片慎言集成
盡管電源管理技術并不遵從“摩爾定律”，但半導體制造工藝的發(fā)展對電源管理芯片同樣有著深遠的影響。隨著SoC的集成度不斷提高，很多產(chǎn)品處理器內(nèi)部集成了電源管理功能，這樣系統(tǒng)廠商就可以不必在外圍搭配相應的電源管理芯片。因此，有業(yè)界人士擔心，如果越來越多的電源管理功能都集成到處理器內(nèi)，單獨的電源管理芯片市場空間可能會被壓縮。
這樣的擔憂至少在5年前就有了，但市場的發(fā)展似乎正在走向相反的方向。最近，有幾家設計MP4和數(shù)碼相機主芯片的公司甚至正考慮將主芯片中的電源管理功能分離出來，他們希望電源管理芯片設計公司能提供配合其主芯片工作的電源管理解決方案?！八麄冏龀鲞@樣的選擇，理由其實很簡單。這些公司要在市場競爭中處于領先地位，就必須以盡可能快的速度提供功能盡可能完備的產(chǎn)品。”“此外，他們的產(chǎn)品還面臨著節(jié)能的壓力，這就要求針對芯片的不同部分提供不同的電壓，因此需要花費額外的時間去為芯片設計電源管理功能。然而關于電源管理的這一部分設計工作并沒有使芯片的整體功能得到擴展，因此通常得不到終端用戶的認可。
數(shù)字電源管理尚未成熟
在與數(shù)字電路的競爭中，模擬電路在通信、網(wǎng)絡和智能家電等領域的勢力范圍都紛紛失守，唯有電源管理陣地還巋然不動。然而，近年來數(shù)字電源芯片產(chǎn)品也開始受到業(yè)界關注。有專家指出：在簡單易用、參數(shù)變更要求不多的應用場合，模擬電源產(chǎn)品可能更具優(yōu)勢，因為其應用的針對性可以通過硬件固化來實現(xiàn)；而在可控因素較多、實時反應速度更快、需要多個模擬系統(tǒng)電源管理的、復雜的高性能系統(tǒng)應用中，數(shù)字電源則具有更大的優(yōu)勢。
但是，數(shù)字電源要得到大規(guī)模的推廣應用還存在許多障礙，并且在可以預見的將來仍難有大的突破。比如響應速度或帶寬，數(shù)字控制電路是一個采樣系統(tǒng)，涉及CPU和ADC的延時等問題，而模擬控制的反應是瞬時的；又比如加工工藝，數(shù)字電源中大量的數(shù)字電路迫使利用小尺寸的標準CMOS工藝以降低成本，而模擬電路在這些工藝上通常難以獲得高的性能。因此高性能的數(shù)字電源產(chǎn)品在設計和制造上都具有挑戰(zhàn)性，電源系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化需要一定的時間?！?/p>