“新基建”需要什么样的创新国产IC？_松山湖中国IC创新高峰论坛

9月18日，中国半导体行业协会集成电路设计分会、芯原微电子（上海）有限公司在东莞成功举办第十届松山湖中国IC创新高峰论坛。十年磨一剑，松山湖论坛已成为电子产业上下游高效的沟通渠道，也是国内最具影响力的中国创新IC推广平台之一。
今年四月，国家首次明确了"新基建"的范围后，新需求为国产芯片打开了更大的市场。而今年的松山湖论坛正是以"新基建"最需要的创新国产IC为主题，推介了10款国内先进的IC新品，展示了国内集成电路产业发展的蓬勃生机。
松山湖论坛推介的国产芯片90%以上实现量产会上，中国半导体行业协会IC设计分会副理事长、芯原微电子（上海）股份有限公司董事长戴伟民对过去九年松山湖论坛取得的成绩进行了总结。

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2011-2019年，论坛共推介国产IC公司46家，之后有10家公司完成上市，占比22%；还有3家公司正在申请上市， 6家获得国家大基金投资， 4家被并购。据不完全统计，有20家公司获得融资。而2012-2019年这8年之间，论坛共推介芯片69款，共量产芯片62款，总量产率达到90% 。

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松山湖论坛也成功地帮助松山湖吸引了大量优质IC厂商。据统计，的2011-2019年间，松山湖招商引进Fabless IC厂商数量达66家。
中国半导体行业协会IC设计分会秘书长程晋格在致辞中表示，今年论坛讨论的主题围绕"新基建"展开，新基建涉及5G基建、特高压、工业互联网等七大领域，随着新基建发展不断向前推进，国内集成电路产业发展将迎来巨大的发展空间。希望论坛能达成更多芯片设计与芯片制造厂商等合作，共同填补国内产业空白。
以下是本届论坛推介的10款新基建中不可缺少的优质国产IC及相关企业。
面向计算机视觉的深度学习神经网络处理器芯片深圳云天励飞技术股份有限公司芯片产品总监廖雄成介绍了其自主研发的第一款面向计算机视觉的深度学习神经网络处理器芯片——云天初芯 DeepEye1000 。

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芯片采用自主知识产权指令集和异构并行计算架构， 22nm工艺，内置2T算力的多核神经网络处理器，具有2Tops/W超高能效比，具备可编程、高效率和智升级的特性，可广泛应用于智能前端、边缘计算、云端推理加速等领域。
目前云天励飞通过芯片+算法+工具链的全栈AI赋能，实现异构环境下的统一编程和部署。

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在新基建应用方面，基于 DeepEye1000 的摄像机模组、mini-PCIe卡和云端加速卡，可以提供端、边、云全场景的 AI 算力，结合公共安全的算法和应用，实现视频智能分析应用的算力平台。
廖雄成表示，目前云天励飞研究覆盖Al爆发性增长的关键环节。其主要业务中Arctern AI 算法平台由多次获得国际视觉大赛的冠军团队打造， Moss AI芯片平台技术水平入列人工智能芯片"国家队" ， Matrix大数据平台等三大核心技术平台为目前国家超算中心唯一采用A平台。
"目前，云天励飞实现了AI城市规模场景落地，落地100多个大中型城市，在全国布局10个灯塔城市，协助警方找回儿童和老人300多人，获得百余家城市商业综合体AI赋能订单，并与海康威视、阿里、京东等物联网头部企业形成客户以及战略合作关系，服务重要会议/国家重点工程。"廖雄成说到。
30K逻辑资源FPGA西安智多晶微电子有限公司董事长贾红带来了30K逻辑资源FPGA产品——Seal5000 系列，可应用于LED屏显控制、工业控制、人工智能等多个领域。

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该款FPGA基于28nm工艺， Fmax=250MHz ， 30K查找表逻辑单元， 42组（18*18）DSP单元， LUT6架构，同时具备更有效routing架构。内置M3硬核， 1134KB BRAM ，外设ADC/SPI/UART/I2C/DMA ， 227个有效用户I/O 。支持LVCMOD/LVDS/SSTL25SSTL18/LVPECL/MIPI等协议。支持800MHz的DDR2接口， DQS输入端90度相位转换，内嵌DDR2/3控制器硬核， 2路12bits ADC ，支持MIPI. D-PHY等效1.2Gbps 。
贾红还提到， 2012 年前，国内FPGA主要是反向分析, 满足特种行业需求，与美国产品相差8代之多。2012 年后，智多晶、安路、紫光同创、高云等一批完全国产正向设计 FPGA 公司的设立，经过8 年不断创新发展, 国产 FGPA 已得到业界的认可和使用，目前国产 FPGA 将迎来黄金发展时代。

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目前， Sealion 2000/2000s系列已实现多家国外品牌FPGA器件的替代。

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全新的Seal 5000系列更是可以直接对标国际大厂相关产品。

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智多晶还推出了海麒HqFpga软件。据介绍，这款软件是国内最早从综合到布局布线全流程自主开发的FPGA软件。

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据介绍，西安智多晶微电子有限公司成立于2012年11月，总部位于西安，在成都、北京、厦门及深圳分别设有分部及销售办公室。公司发展分为三个阶段，第一阶段技术验证（ 2012~2016 ），基于成熟工艺制程验证创新架构开发出高性价比的产品，占领市场，解决公司的生存问题；第二阶段技术扩展（ 2017~2021 ），根据市场需求发展主流先进工艺的新产品，解决公司的发展问题；第三阶段技术再创新（ 2021~2025 ），追踪国际技术趋势，利用领先工艺开发出具有核心技术竞争力的产品，成为有全球竞争力的公司。
贾红表示，公司具有美国硅谷高科技公司二十余年工作经验的核心专家，专注于可编程逻辑电路器件的研发，目前已经实现55nm工艺等级的中密度FPGA产品量产，产品性能得到了市场的肯定。
基于RISC-V核的低功耗、高可靠Wi-Fi+BLE二合一SoC芯片博流智能销售副总裁刘占领带来的是业界第一款基于RISC-V核的Wi-Fi +BLE二合一SoC芯片——BL602 ，主要应用领域包括人工智能与工业互联网，特别是电工照明、门锁遥控与智能家电。

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谈到为什么要做Combo芯片，刘占领表示，自从亚马逊发布Echo智能音箱后，物联网从传统的单品智能，逐步发展到了全屋智能，未来还会升级为到智慧AI ，于此对应的Wi-Fi、BLE、Zigbee等技术也要适应如今的"本地AI+云服务技术" ，这就提出了Wi-Fi +BLE二合一的产品需求。而目前的Wi-Fi +BLE Combo芯片的成本已经与单Wi-Fi不相上下，未来不久预计将全面替换。

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BL602具有以下特点：
1. 低功耗：休眠功耗0.5uA ，联网待机功耗仅40uA；
2. RF性能强劲：最大发射功率21dBm ，灵敏度-98dBm；
3. 高安全：除了支持常规加密引擎外，还支持WPA3 ，是目前同类产品中级别最高的；
4. RISC-V核，国产自主可控；
【“新基建”需要什么样的创新国产IC？】5. 业界最小的4x4QFN封装，应用范围广

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刘占领表示，与同行竞品相比，博流智能产品具有穿透力更强、连接更迅速、距离更远、功耗更低等优势。所以该产品一经推出，就受到各大家电品牌、互联网品牌公司的青睐，预计年底出货过千万颗。

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作为一家IC公司，博流智能还在测试与可靠性上下了功夫，无论是SDK ，路由器兼容性， BLE兼容性进行了全面测试。
除BL602外，博流智能今年还推出了另外两款新品：

应用在AI边缘计算的BL606/8P ，支持Wi-Fi+BLE+BT+Zigbee ， 802.11b/g/n ，内置RISC-V MCU ， DSP+NPU；
应用在IoT端侧的BL702 ，支持Zigbee3.0+BLE5.0 ，内置RISC-V MCU ， 132K SRAM ， 16Mbit Flash 。

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关于公司的AIoT产品路线图，刘占领表示博流将向IoT多模化、Wi-F 6系列化、端边协同化的方向进行研发。
据介绍，博流智能是一家专注于研发超低功耗、多协议无线互联和高性能音视频AI边缘计算等技术，并提供智慧家居聪边缘计算到端侧整体AIoT解决方案的芯片设计公司。创始人宋永华先生是原MARVELL创始期员工，曾任全球研发副总裁。公司核心团队主要来自Marvell ， Broadcomm ， Qaulcomm和MTK等公司。随着2020年初红杉资本、启明星辰、华创资本等的支持，博流将加快下一代技术Wi-Fi 6产品的开发。
面向可穿戴设备的BT5.1双模蓝牙处理器上海富芮坤微电子有限公司副总裁牛钊带来的是为穿戴应用量身打造的新一代BT5.1双模蓝牙处理器——FR5088 。

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芯片采用CortexM3（48MHz）+DSP（156MHz）双核设计，内置512KB SRAM+2MB PSRAM 。片上外设资源有QSPI、SPI、I2S、UART、USB OTG、SDI、Charger、Audio Codec等，支持丰富多样的使用场景和用户需求。在蓝牙待机功耗方面， BR待机 500ms Sniff平均电流<70uA ，能够给穿戴应用带来更长使用时间。

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牛钊持续看好国内可穿戴市场，他指出， 2019年TWS耳机在中国是爆发的一年，整个国内的TWS耳机的芯片出货量达到了7亿片左右，而根据第三方调研机构IDC的预测， 2020年可穿戴设备还会有一个快速的增长。其中，具备了传统手表，手环，蓝牙音乐播放器，以及蓝牙通话等功能的智能手表会逐步替代传统手表成为每个人随身佩戴的通用商品。而其他穿戴产品会更专注在特定的场景，比如医用测温手环，运动装备，儿童手表等。

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同时，智能手表对于功能方面的需求，也在不断提高。例如，显示分辨率要求越来越高，需要2D/3D图形加速等显示特效；功耗要求尽可能低， 2周甚至更长的待机时间；蓝牙通话功能手表的比例会逐步提高， 2G/4G通话功能手表会在特定场合长期存在；蓝牙音乐播放，本地音乐传输到蓝牙耳机进行播放等需求成为主流配置；多芯片方案或者更强算力的单芯片多核处理器会成为主流，丰富的片上资源能够接入更多传感器并进行本地运算，最终实现更好更好的用户体验。

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据牛钊介绍， FR508x 单芯片智能手表方案优势有：

BLE+EDR蓝牙双模单芯片，支持蓝牙通话功能，最小封装4*6mm 。
BR保持蓝牙连接sniff power <70uA @3.0V ， BR+BLE同时保持连接待机功耗<110uA 。
高速QSPI总线，支持显示分辨率最高454*454 。
双核处理器架构， 48M Cortex-M3 +156M DSP ，支持蓝牙通话降噪，手机音频通过蓝牙传给手表播放，手表本地音频播放，手表本地音频传送到蓝牙耳机播放等丰富功能。
提供SD卡、USB、NAND flash等多种存储方式，实现一片NAND Flash存储表盘+音乐文件。

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据介绍，富芮坤成立于2014年，公司总部位于上海张江高科技园区，是一家致力于射频集成电路芯片的设计、研发及产品销售的集成电路设计企业。公司主要有三大的市场，最重要的一环便是可穿戴，包括手表和手环，目前在配备240×240和190×190屏幕的这些中低端可穿戴市场有一定的份额。
牛钊表示，富芮坤FR5088 蓝牙处理器提供给客户的参考设计持续更新中，目前已有： 240*240分辨率手环手表、苹果Homekit智能外设、天猫精灵智能外设、国网/南网蓝牙抄表、蓝牙语音遥控器、马达控制、电动牙刷、语音留言玩具、动作识别、运动器械以及电子标签。
TWS耳机入耳/压感/触摸/滑动检测专用芯片珠海普林芯驰科技有限公司CEO胡颖哲带来的是专为TWS蓝牙耳机而研发的入耳检测、压感检测、触摸检测和滑动检测专用芯片SPT50系列。

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近期苹果、华为、VIVO、Baidu等公司相继推出TWS耳机新品，主流手机、传统耳机、互联网企业的强势介入，让TWS耳机市场迎来爆发式的增长期。针对TWS入耳检测，传统电容解决方案有着温度、汗液等易误触发，耳道兼容性差等缺点，光感技术的出现解决了传统电容的痛点，但同时也会面临着安装难、良率低、成本高的挑战。这就需要厂商优化压感技术，提升耳机使用体验。

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压感技术能够解决电容触摸操作面小带来的误触，一般TWS控制需要盲操，接触即执行容易误操作，压感可以先定位后操作，不抬手连按，也不会因为敲击影响耳机的使用体验。与压阻材料、电感等方案相比，具有以下优势：

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据胡颖哲介绍， SPT50系列芯片具备超高灵敏度（0.2fF分辨率）、低延时（100Hz采样率）、低功耗（10uA）的特点，高灵敏度电容式入耳检测可达到光感检测性能，生产安装更加方便快捷，良品率极高；而压感检测功能可以实现单击，双击，多击等多种功能，可以满足各种蓝牙耳机的应用需求。此外，入耳检测与压感检测的灵敏度均可以通过软件单独调节，无需外置电容，极大的节省了应用空间和成本。

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普林芯驰由多位普林斯顿大学电子工程学教授和博士创立，是广东省博士后创新实践基地，主创成员均具备丰富的人机交互和集成电路领域的研发经验，公司专注为客户提供端侧智能人机交互芯片及解决方案。普林芯驰拥有多项发明及实用新型专利，其自主研发的高灵敏电容感应芯片及人工智能语音识别芯片性能达到国际水准。芯片及解决方案广泛应用于智能家居、传统家电、消费电子等领域。
5G通讯功率放大器芯百特微电子有限公司董事长兼总经理张海涛带来的是 5G通讯的功率放大器模块芯片CB6313 。

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这款产品适用于使用DPD(数字预失真)的微基站系统，产品覆盖5G NR的3.4-3.8Ghz(N77/78)频段，采用了Doherty结构，兼顾高效率和高线性度，并有较强的系统稳定性和抗干扰能力。

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在DPD下输出功率28dBm（@<-50dBc Linearized ACLR），对应PAE在25%左右，性能和国外领先企业的产品持平。产品采用LGA 16 pin封装, 尺寸大小为5x5x1.2mm ，由于采用GaAs HBT工艺配合SIP ，芯片的厚度薄于国外竞品，实现微基站功放的最佳性价比。

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随着5G通讯浪潮到来，应用场景覆盖大流量移动宽带（eMMB），超大规模物联网(mIOT), 和高可靠低时延（URLLC），结合人工智能、云计算、边缘计算， 5G可以撬动更多更广泛的应用。不过5G对基站信号覆盖和传输率提出了更高的要求，同时由于载波频率提升，信号的衰减超过4G等前续协议，使得宏基站+微基站成为可行的方案。
由于微基站的数目以及射频通道（MIMO）的增加，微基站用射频功率放大器市场增长迅速。目前只有国际大厂(Skyworks、Qorvo)在微基站用PA模组领域布局，国内系统厂商急需国产化射频方案。张海涛认为，目前在国内射频前端芯片领域，国内厂商在中低端上的国产替代产能趋于过剩，但在中高端领域与国际巨头还存在较大差异。

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据张海涛表示， CB6318是国内率先推出的微基站功放器件之一，也是国内唯一同频段(3300-3600Mhz) 对标国际领先产品。目前已经有10家以上的微基站客户进行了验证和测试，包括微基站行业领先企业。小批量出货验证的客户超过5家，完全配合了运营商的微基站推广步调。
据介绍，广西芯百特微电子成立于2018年，坐落于粤桂合作特别试验区，是由海外归国人才创立的集成电路设计企业，致力于高端射频前端技术的国产化替代。芯百特的技术团队在高通、Qorvo、Skyworks、展锐等公司工作多年，曾研发过如iPhone5s/6的PAMiD、高通RF360用于三星Galaxy S系列的射频解决方案等，具备CMOS/SOI/GaAs/SiGe/GaN等多种工艺的设计能力，能够研发设计PA/LNA/SW/FEM/滤波器/MEMS等各种器件。
uA级超低功耗微波雷达传感器隔空智能CEO林水洋带来了最新推出的超低功耗5.8GHz雷达传感器AT5815 ，产品具备雷达传感器的高性能和红外传感器的超高性价比，是一种新型人体感应类传感器，也是传统红外热释电传感器升级换代的首选，现广泛应用于智能家具、智慧照明及安防监控等需要人体存在感应的各类场景。

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这款传感器基本规格如下：

供电电压2.5V~5V ，工作电流50-70uA ，可电池供电
工作频率：5.8GHz±75MHz ， ISM频段
感应距离0.5m~8m可调，支持光敏功能
符合FCC/CE/RS以及SRRC等国内国际认证标准

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雷达的基本原理是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。此前雷达产品在个人消费电子上的尝试，主要是谷歌2014年启动的Project Soli手势传感器项目，其原理就是采用了Infineon的60GHz雷达芯片，基于调频连续波 Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW)雷达技术实现捕捉原始反射信号、将接收的时序信号处理和转换、特征提取/识别/定位与追踪以及从提取的特征实现手势识别。

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林水洋用AT5815与友商的多款产品做了对比，从数据看，隔空智能的产品在功耗上仅为业界同类产品的万分之一，并且在BOM成本上也低很多。微安级的低功耗特性让电池供电成为可能，在人体感应等诸多场景中打开市场。林水洋表示，未来隔空智能还要开发成本媲美红外传感器（PIR）的毫米波雷达方案，并且比国际巨头的产品成本还要低5美金左右。

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隔空智能成立于2017年，是一家集成电路设计公司，提供芯片、模组、算法、软件乃至智能终端全套解决方案。据介绍，公司掌握110nm/50nm/40nm/28nm RF-CMOS射频与混合集成电路设计能力，具备军用高精尖微波/毫米波雷达技术能力。团队成员主要来自中科院及RDA、海思等公司，具备数十亿颗射频芯片的设计与量产经验。
隔空智能已经量产六款产品，林水洋透露，因为毫米波方案天线设计很复杂，所以未来还要开发基于RISC-V架构处理器，实现 "雷达+MCU"的turkey平台方案。今年8月，隔空智能获得小米集团、晶丰明源的Pre-B轮投资。
超低静态功耗降压DC/DC东莞赛微微电子有限公司是松山湖论坛的常客，总经理蒋燕波这次带来一款超低静态功耗降压DC/DC——CW6601 。

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随着可穿戴和IoT设备的普及，大家对电池续航能力日易焦虑，一颗好的电源管理IC能够帮助这些设备处理器管理好各个耗电大户。据介绍， CW6601具备 nA级别低功耗，高转换效率，有效提高设备续航能力等特点。提供过流、过温保护功能以及超小型WCSP8封装，适用于小型移动互联产品。

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蒋燕波表示， CW6601输出可调，覆盖1.2V~3.3V应用，能够适配多重电源器件。在提升续航时间方面，轻载效率的提升，在超低功耗及长续航应用场景有较大优势。

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据介绍，东莞赛微微电子成立于2009年，是国内唯一一家拥有电池电量计集成电路自主知识产权的企业，是"电动工具用可充电电池包和充电器的安全"国标编制小组组员，也是工业和信息化部锂离子电池安全标准特别工作组全权成员单位。目前在上海、东莞、深圳、台北和北京等地拥有研发、测试、销售以及客户支援团队。
大功率快充芯片英集芯科技市场总监彭峰带来的是全球集成度最高的Buck-Boost快充芯片IP5388 。

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这也是业界首颗45W移动电源SoC芯片，内置升降压控制器/功率MOS/MCU/TypeC PD phy等据彭峰介绍， IP5388是全球首款支持高通QC5.0协议同时，还覆盖各大手机品牌最新大功率快充协议的芯片。可广泛应用大功率移动电源，高密度氮化镓充电器，超级快充等领域。

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据介绍，英集芯科技成立于2014年，属于国家高新技术认证企业，专注于数模混合集成电路芯片研发和销售，产品线涵盖移动电源SoC、快充协议IC和无线充SoC、TWS充电仓SOC、高压DC-DC、锂电充电IC、BMS IC等。团队成员来自TI、ST、MPS、海思、全志、炬芯等知名企业。

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彭峰表示，英集芯2015-2019年复合增长率151% 。2015年产品推出一年，就在移动电源市场的国产IC中实现市占率第一，并且连续保持了5年；快速充电SOC ，在 2016年实现市占第一，并与小米、OPPO、三星、Vivo等多家手机品牌充电器合作；无线充电SOC在2017年量产，目前配件市场中市占前三；2018年车充快充SoC 量产，也是目前集成度最高的车充芯片。
车规级低EMI低功耗降压DC/DC功率转换器芯洲科技（北京）有限公司研发总监张树春带来了国产首款40V5A AEC Q100车规级低能耗高可靠电源降压芯片SCT2450Q 。

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电源管理芯片保持高速增长， 2021年全球电源管理芯片的市场接近2000亿人民币，其中集成MOSFET的单晶片DC/DC的份额为242亿元，占比13% 。在单晶片DC/DC芯片应用中，车规级DC/DC芯片的市场份额为23亿人民币，市场提供了广阔的机遇。

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汽车应用对于DC/DC芯片的要求主要有5个方面：1.高效率高功率密度；2.宽输入电压范围，因为连接汽车电池电压又有三个挑战，冷启动的电压跌落，抛负载的浪涌电压， 87V 400ms ，还有电压到24V的跳变要求持续60s; 3.低静态电流提升电瓶使用时间；4.汽车有严格的EMI标准要求，包括传导干扰和辐射干扰；5.高可靠性， 0PPM失效，整车基本要求是10年20万公里。
张树春认为，在该类产品机会中国产半导体的占有率几乎为0 ，还主要以欧美厂商为主。所以针对这些挑战，芯洲科技推出第一代工业级DC/DC转换芯片SCT2450 ，同时也针对车载的应用，该芯片在传统的ESOP8管脚外伸的封装中集成了超低导通电阻的功率管，实现了同步DC/DC 。
"这种封装中国际一线厂商目前只能提供非同步DC/DC方案，芯洲科技可提供升级型P2P的替换方案，转换效率明显提升。目前由于欧美厂商在该封装类型中没有实现同步方案，再次替换回来的可能性较小。" 张树春说到。
SCT2450系列芯片自2018年推到市场后，在车载后装市场稳定出货的客户超过20家，其中客户包括如华阳、掌讯、好帮手等。该芯片目前已累计出货超过200万颗并且0PPM失效。

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2019年，芯洲科技正式启动了针对车规级AEC-Q100产品的升级，即SCT2450Q 。AEC-Q100是由美国汽车电子协会AEC所制定的规范，针对车载应用的集成电路产品所设计出的一套应力测试标准。其中对于芯片的工作温度等级， SCT2450Q是-40度到125度的grade 1等级，目前业界知名欧美厂商的车规产品大部分也是grade 1等级。

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另外张树春表示， SCT2450Q的多步栅极驱动专利技术提供无振铃完美低噪方案，帮助解决工程师EMI设计问题，通过ISO7637测试。其中的多重冗余保护设计，能够保证电源可靠运行在各种汽车复杂工况，实现高可靠性。

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除SCT2450外，为了满足客户应用的灵活性，芯洲科技还提供SCT2451和SCT2452两款产品，支持内部补偿和软启动时间可调。该系列产品目前拥有两个针对性的改进和发明专利：一个是内部集成mini电荷泵，当输入电压快速变化时保证上管有效关掉，不会造成输出过压；另一个是多级栅级驱动技术消除SW的高频震铃，解决高频辐射干扰，使客户能够容易地通过EMI测试，同时由于SW的震铃减小，客户在通过ISO7637测试时可以用更小的系统代价。
会上张树春表示："芯片在汽车电子未来是一个绝对增量市场，芯片成本在整车成本中的占比逐年升高， DC/DC芯片在汽车的各部分中均有应用，主要推动力在于汽车的智能化，网联化和电动化，智能互联需要芯片更高的算力，而更高的算力需要前级DC/DC能够提供更大功率，因此汽车的发展对于DC/DC的性能也提出了更高的要求, 芯洲科技希望在车规级DC/DC电源芯片领域里率先实现国产化的突破。"