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把處理器的配套電源優化到極致也是一門大學問

2018-06-22
關鍵詞: 恩智浦 蘋果 芯片 電源

  如果研發不出蘋果手機,給它做好配件也是一門大生意,這條規則讓深圳華強北的很多專做蘋果配件的小老板賺地盆滿缽滿。這個規則同樣適用于芯片行業,如果暫時設計不出處理器,可以把與處理器配套的其它器件優化到極致,同樣會得到市場的認可,拿到不小的訂單。

  大家對恩智浦的i.MX 8M系列處理器并不陌生,它專門針對音頻和視頻系統需求而設計,已經廣泛應用于智能家居和智能移動應用,如OTT機頂盒、數字媒體適配器、環繞聲、音箱、影音接收器、語音控制、語音助理、數字標牌等產品中。消費電子產品的出貨量一般都呈百萬級,甚至千萬級,而且對功耗的要求很嚴苛,ROHM結合自身的技術優勢在電源管理方面看到了市場機會,專門針對“i.MX 8M系列”推出了高效率電源管理IC(以下簡稱“PMIC”)“BD71837MWV”。

  先看這顆PMIC的技術優勢:

  1、 僅1枚芯片即可提供包括功率轉換效率高達95%的高效率DC/DC轉換器*1在內的系統所需的電源和保護功能;

  2、 內置適用于i.MX 8M處理器的電源ON/OFF時序器,不僅有助于應用的小型化,還使應用設計更加容易,并大大縮短開發周期;

  3、 采用小型QFN封裝(8mm x 8mm, 高度1mm Max, 間距0.4mm, 68pin),可以減少外圍部件的數量,可以做到最優化的整體控制;

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ROHM半導體(上海)有限公司設計中心經理陳行樂先生

  比恩智浦研發的PMIC更具優勢?

  一般芯片公司都會給自己的處理器做配套的電源,看到羅姆推出這樣的產品,筆者有一個疑問:恩智浦公司為什么認可了ROHM的PMIC?ROHM半導體(上海)有限公司設計中心經理陳行樂先生向與非網記者解釋,“我們針對英特爾X86平臺和ARM平臺有豐富的PMIC產品線,從2014年開始與恩智浦合作,在2015年4月推出了針對i.MX6SoloLite平臺的BD71805芯片,這是一款定制開發的電源管理系統;在2016年的5月我們針對i.MX7Dual和Solo兩個平臺推出了第二款BD71815芯片方案,得到了一個市場上好評。恩智浦內部也有電源管理芯片設計團隊,針對i.MX6和i.MX7也設計了參考方案。經過比較,他們從i.MX8M處理器開始認可了我們的方案,他們認為BD71837MWV是一個最優化的電源管理芯片方案。”

  得到恩智浦的優勢在于,ROHM可以和恩智浦共享一些代理商的渠道,原來恩智浦產品的代理商可能代理ROHM的產品,方便終端客戶的采購從一個代理商手里買到這兩種產品。同時,為了使應用設計更靈活更自由,新產品搭載了i.MX 8M處理器支持的電源模式(RUN、IDLE、SUSPEND、SNVS、OFF)相應的時序器。通過I2C接口和OTP(One Time Programmable ROM),根據系統要求的功能和存儲器類型,可定制各電源的輸出電壓、ON/OFF控制、保護功能的啟用/禁用、以及電源模式的轉換條件,從而可實現滿足用途的最佳應用設計。

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ROHM針對BD71837MWV設計的單體評估板

  將PMIC集成到SoC中是否更好?

  處理器芯片廠商采用第三方的電源芯片,這樣的例子并不多見,除非產品性能優化到了極致,ROHM的這款電源芯片算一例。既然會應用到同一系統中,是否可以將PMIC集成到SoC上?這樣體積會壓縮到更小。陳行樂先生給了一個不同的分析,“SoC可以理解為是數字芯片,其制造工藝一般是28nm,后續可能會更新到14nm。但是PMIC是電源產品,其中有一些端口需要高耐壓,或者需要進行大電流的控制,我們是把BCDMOS工藝落實到130nm工藝。其實電源產品不需要那么高的工藝來做,反而較高的工藝不利于控制功耗。”

  具有足夠大的市場機會,才有公司愿意專門針對某一系列處理器設計電源管理芯片,i.MX 8系列處理器的市場容量會有多大?ROHM沒有給出一個具體的數字,但是他們明確表示針對i.MX7 Dual和solo兩個平臺上一年的出貨量是400萬臺左右,由此可以預見i.MX 8系列的出貨量也是百萬級別。為處理器打造精致的周邊產品,找到自己的市場機會,ROHM的市場策略值得學習。


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