TI个别料炒至1000%！电源管理IC疯狂的背后

自去年7月开始的电源管理IC紧缺已持续了三个季度，下游电子制造厂商至今依旧在积极找货备货。 来自下游用量的急剧增长，头部原厂产能淘汰和渠道变革导致货源集中和减少，叠加疫情和灾难阻断物料流通，以及行业一直存在的炒货虚假报价等混乱现象，电源管理IC已成为缺货最严重的品类之一……

电源管理IC再涨10%！小米缺料内部砍项目

来自供应链消息，由于终端用料数量爆量，受“牛鞭效应”影响，目前产能最充足的TI的电源管理IC也面临大量缺货，代理商贸易商的现货价格已涨价20-30%不等，小客户基本拿不到现货；ADI紧随其后，部分电源IC品类已停止报价，一些独家料号涨价超过50%；瑞萨交期20-24周，高通交期25-30周；安森美出现停止接单传闻，电源管理IC交期全部产品线延长交期，部分延长到40周；国内微盟电子二次提价再涨10%，暂停接单，另有晶丰明源、英集芯、士兰微、瑞芯微、台湾力智、联发科立锜电源IC产品线全面涨价。

图：电源管理IC部分原厂涨价函

整机厂商方面，小米手机负责人卢伟冰在2月就表示芯片极缺。最近又有消息传出，小米因为供应商物料缺货，内部砍掉不少已经立项的项目。主要原因是，去年下半年需求回升太快，厂商大量订货抢单，芯片产能供应却没跟上，导致下单较晚的厂商不得不高价买货。市场货源较少，库存耗完后，重新订货排单交期太长，只好消减部分项目。

目前，TI在全球拥有12座晶圆厂，占据电源管理IC市场一半的出货比例，和其他原厂代理分销渠道销售货源不同，TI在全球各个制造基地拥有大量库存，自产率高达80%，并且在全球都有自己的直销团队，大量订单都是通过接受预定以及长期协议锁定，原厂直接销售发货。TI的产品线也开始缺货涨价，可见整体的物料紧缺程度。

电源管理IC涨价原因：新增用料暴增

电源管理IC包括AC-DC、DC-DC转换、LDO、电池管理IC、充电芯片和开关IC等，几乎所有的芯片、元器件都需要通过电源管理IC来进行电压电流的管理。

图：电源管理IC类型，源科创之道

需求方面，在5G基站、5G手机、智能家电、TWS无线耳机、无线/快充充电器、电池供电的IoT设备、电动车和充电桩、智慧工业、智能安防、PC和矿机、LED驱动等市场，中国一年就消耗了超过130亿美元的电源管理IC用量。

以手机为例，一台3G手机只需要2颗电源管理IC，一台4G智能手机则需要4-6颗电源管理IC。例如三星 Galaxy S10 +中有6个独立的电源管理芯片，其中3个专门用于摄像头和显示屏。随着5G手机模块功能复杂化，一台5G智能手机目前需要至少8-10颗电源管理IC，用于管理摄像头、显示器、RF和整体电路。5G单机用量相比较4G手机多出了50%的用量。

例如，iPhone12不再赠送充电头，很大一部分原因是苹果自研发的电源管理IC只够手机、平板和耳机使用，没有剩余产能了，只能砍掉充电头。据悉，只有搭配20W及以上的PD快充充电器才能实现全速充电，手机端和充电器端均需装载快充芯片，一般包含电源主控IC、快充协议控制IC以及同步整流控制IC，配置快充功能的手机，一个快充头增加了3颗电源管理IC用量。

通信基站方面，一方面5G基站需要更多的天线（更多的通道）、更多的射频组件、更高频率的毫米波等都增加了电源管理IC的用量。5G小基站（覆盖范围1km以内）需要约20颗电源管理芯片，中型基站(覆盖范围3km以内)需要约60颗电源管理芯片，宏基站需要约120颗电源管理芯片。以华为为例，华为不仅自己研发了电源管理IC，还投资了第三方电源管理IC厂商，以保证自身的物料供应。

图：Airpods pro 充电盒主板，德州仪器的TI 97A4PQ1和恩智浦的610A3B KN3308充电集成电路，来源：ifixit

近两年火爆的TWS无线耳机也是电源管理IC用量大头。TWS无线耳机这类小型产品充电方案包含充电芯片、同步整流转换器、低压差稳压器、输入过压过流保护，可见一个小小的TWS耳机就消耗了大量电源管理IC。还有最近受欢迎的教育平板、智能扫地机器人、智能家居等AIOT消费电子产品都对电源管理IC有大量需求。

此外，智能电动车/自动驾驶的多个摄像头组合、驾驶仓多屏幕控制、快充模块管理也用到了大量电源管理IC，单车用量非常明显的增加，蔚来汽车就因为IC等核心物料缺货，导致车型停产。

另外，在传统安防、PC、工业、LED都电源管理IC用量大户。最近几年新增的快速智能的能效管理需求，是本次电源管理IC出现史诗级缺货涨价的最大原因。

TI、ADI、安森美、瑞萨纷纷淘汰6吋厂

在产能供应方面，国际电源管理IC原厂占据了全球80%的以上的出货量，并且都在陆续淘汰成熟制程产能，也给供货造成了巨大压力。

TI、瑞萨、ADI都将在今年陆续关闭旗下生产模拟IC的6吋晶圆厂，产能只能转单8吋厂或者外包给第三方代工厂，目前8吋厂大量产能已被其他订单锁定，消化掉6吋晶圆厂的转单需要时间。

美信（Maxim）在很早前出售了旗下两座晶圆厂，包括一座位于美国德州的8吋晶圆厂以4000万美元出售给TowerJazz，以及一座位于硅谷的研发晶圆厂以1800万美元卖给苹果。随着被ADI收购和整合，美信可能还将关闭部分产能。

安森美也将位于日本8吋新潟晶圆厂出售，并计划关闭一座位于比利时的6吋厂产能。

图：截至2020年，德州仪器在全球有14个制造工厂，包括10家晶圆制造厂、7家封装和测试工厂以及多家凸点加工和晶圆测试工厂。2010年，德州仪器在成都高新区设立了首个在中国大陆的晶圆制造基地。（来源：佐思汽车研究）

新增产能方面，安森美收购了日本富士通位于会津若松的8吋晶圆厂的大部分股权以及美国纽约州东菲什基尔（East F14159265ishkill）12吋晶圆厂。日企三菱电机新建工厂，整体电源管理芯片产能将扩增至目前的两倍。联发科立锜则收购了英特尔的Enpirion电源管理业务。

TI“砍代理”加重炒货情况，个别料涨幅超1000%

在需求用量和产能供给上，电源管理IC库存面临巨大压力。此外，原厂更加注重线上分销渠道的变革策略，也导致市场货源锐减。

影响最大就是2019年国庆期间，TI宣布取消三大知名电子元器件分销商安富利、世平和文晔的代理权，已于2020年12月31日生效。

图：在美洲，目前TI将Arrow、Avnet、Digi-Key、Mouser和Rochester Electronics列为经销商；在亚洲，TI通过艾睿进行销售。在EMEA中，Eastronics、MT Systems和Telsys加入了TI的核心全球分销名册。（来源：TI官网）

TI取消三家深耕大中华区的线下代理商，对下游制造业厂商而言，切实的影响是货源采购渠道的减少。

TI产品线类别庞大，光电管管理IC就高达13万个产品组合，一些需要小批量现货采购的公司，因供货渠道减少、排单交期过于漫长而不得不高价从贸易商处购买TI的物料，而在行业物料紧俏的环境下TI料号的炒货现象频发，特别是个别高端料、独家料，出现了1000%的价格上涨。

目前TI排单交期在20-24周，在年初订货的厂商将在Q2陆续签收。电源管理Fabless在FAB下单的新货也将陆续到岸，电源管理IC的缺货很可能在Q3得到缓解。急需物料的厂商，可以提前做好库存采购预案，多通过线上线下渠道查询各家原厂货源信息，千万别贪便宜购买了翻新料，验货一定要仔细，影响生产进度就得不偿失了。

数百家国产模拟IC厂商扎堆电源管理IC

低调的模拟IC市场盈利非常可观，TI和ADI每年都从模拟IC市场赚取不俗的利润，电源管理IC出货占据TI年销售额的25%，毛利率高达60%以上。

目前，TI（NS）拥有13万个产品类别，ADI（不包括美信）拥有4万个产类别，国内模拟IC做的最好的圣邦微只有1400个品类，差距还是非常明显。

不过这两年，随着TWS耳机和快充的大爆发，有数百家本土模拟IC厂商涌入电源管理IC行业，国产模拟IC之路越走越宽。

电源管理IC知名厂商有圣邦股份、芯朋微、士兰微、矽力杰、上海贝岭/南京微盟、芯智汇、钰泰半导体等。快充IC有易冲无线、英集芯和中惠创智等。氮化镓快充，有珠海英诺赛科和苏州量微半导体等芯片厂商也开始量产出货。

以圣邦微为例，之前华为手机和基站设备的电源管理IC供货商，现在已成为国内模拟IC产品线增长最多的厂商，每年有新增200-300款的料号，目前料号超过1400种，已进入利润率高的汽车工控医疗类，收入占比40%。

图：圣邦微并购钰泰，本土模拟IC大厂呼之欲出。（来源：自制）

TWS耳机方面，受益于国内TWS方案商的大量采购，钰泰每月出货在20KK以上。钰泰ETA9640方案，由漫步者、疯米、U&I由我等11家品牌采用，并进入了JBL、飞利浦、Anker供应链，单ETA9640芯片销量已经累计突破1亿颗，成为TWS耳机充电盒单芯片销量冠军。

家电产品方面，芯朋微主要供应电源管理芯片，在产型号超过500个，应用于下游家电、标准电源、工业驱动、移动数码等领域，客户包括美的、格力、飞利浦、苏泊尔、九阳、中兴、华为等。

快充方面，矽力杰 大功率PD快充，唯一进入LLC控制器市场的本土半导体企业，主打大功率方案PFC+LLC的控制器SY5055。另外，快充IC帝奥微获得小米、OPPO的共同投资。

目前，受快充和TWS赚钱效应推动，电源管理IC市场聚集大量IC设计和销售人才，数百家企业混战，基本都是Fabless厂商和方案商，如果IC出货得不到上游代工厂支持，以及缺料导致的成本上升，预计将会有大批企业被淘汰，有资金、有市场、产品竞争力强的公司，将强者恒强快速增长。

*国际电子商情对文中陈述、观点判断保持中立，不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。

RF解密--什么是射频衰减器？

什么是射频衰减器？如何为我的应用选择合适的RF衰减器？

答案：

衰减器是一种控制元件，主要功能是降低通过衰减器的信号强度。这种元件一般用于平衡信号链中的信号电平、扩展系统的动态范围、提供阻抗匹配，以及在终端应用设计中实施多种校准技术。

简介

本文延续之前一系列短文，面向非射频工程师讲解射频技术。ADI将在文中探讨IC衰减器，并针对其类型、配置和规格提出一些见解，旨在帮助工程师更快了解各种IC产品，并为终端应用选择合适的产品。该系列的相关文章包括：“为应用选择合适的RF放大器指南”、“如何轻松选择合适的频率产生器件”和“RF解密–了解波反射”。

衰减器的类型

从关键功能这个角度，衰减器可以分为固定衰减器和可变衰减器，前者的衰减电平保持不变，后者的衰减电平可调。根据可变衰减器支持的衰减控制方式，还可以进一步细分为电压可变衰减器(VVA)和数字步进衰减器(DSA)，前者采用模拟控制技术，后者采用数字控制技术。

VVA可以持续调节衰减电平，电平可以设置为给定范围内的任何值。对于自动增益控制电路、校准校正以及其他需要平稳、精确地控制信号的处理功能，通常采用模拟可变衰减器。

数字步进衰减器采用一组离散衰减电平，可以按照预先设置的衰减步长调节信号强度。数字控制RFIC衰减器具有可兼容微控制器的控制接口，并提供出色的解决方案，可用于在复杂设计中保持功能完整性。

设计配置

衰减器IC可以使用电阻、PIN二极管、FET、HEMT和CMOS晶体管，并通过GaAs、GaN、SiC或CMOS技术来实现。图1显示了构成各种衰减器设计配置的三种基本拓扑：T型、π型和桥接T型网络。

图1.基本的衰减器拓扑：(a) T型，(b) π型，(c)桥接T型网络。

固定值衰减器利用通过薄膜和厚膜混合技术实现的这些核心拓扑来提供固定衰减电平。

VVA一般使用T型或π型配置，二极管或晶体管元件工作在非线性电阻区。利用基本元件的电阻特性，通过改变控制电压来调节所需的衰减电平。

DSA通常采用代表单个位的多个级联单元，它们可以输入或输出，以实现所需的衰减电平。图2显示了DSA设计使用的几种配置示例。其中包括：采用了集成SPDT开关，可通过衰减器和直通线来切换输入和输出端口的配置；开关调节器件设计，使用晶体管或二极管作为可调电阻；开关电阻配置，电阻可以切换，在电路中作为输入或输出；以及器件嵌入式设计，晶体管或二极管是该设计的组成部分。

图2.DSA设计配置示例：(a) π型配置，采用集成开关，(b)开关调节FET配置，(c)开关电阻配置，(d)FET嵌入式配置。

衰减器拓扑可以用在反射或平衡类型的设计中，原理图如图3所示。反射型器件使用同等衰减器，它们连接至3dB正交耦合器的输出端，一般提供宽动态范围。平衡配置使用两个3dB正交耦合器连接一对完全相同的衰减器，以提供出色的VSWR和功率处理能力。

图3.(a)反射型和(b)平衡型衰减器设计拓扑。

除了本文中描述的主要设计配置之外，还可使用其他类型的电路来实现IC衰减器元件；但是，本文对这些内容不做讨论。

主要规格

为了针对终端应用选择合适的衰减器，工程师必须深入了解其主要规格。除了衰减功能和一些基本参数（例如插入和回波损耗）之外，还有许多其他特性也可用于描述衰减器元件，主要包括：

► 频率范围(Hz)：IC保持其指定特性的频率

► 衰减(dB)：超过插入损耗的抑制量

► 频率响应：整个频率范围(Hz)内衰减电平(dB)的变化

► 衰减范围(dB)：该元件提供的总衰减值

► 输入线性度(dBm)：通常使用3阶交调点(IP3)表示，IP3定义输入功率电平的假设点，在该点相应杂散分量的功率将达到与基波分量相同的水平

► 功率处理(dBm)：通常使用输入1dB压缩点表示，该点定义了衰减器的插入损耗降低1dB时的输入功率电平；功率处理特性一般针对稳态和热切换模式下的平均和峰值输入功率电平来确定

► 相对相位（度）：由衰减器元件引入信号中的相位偏移

除了这些常用参数之外，还使用开关特性来描述可变衰减器，通常以ns为单位来描述上升时间和下降时间、导通和关断时间，以及RF输出信号的幅度和相位建立时间。此外，每种类型的可变衰减器都有其固有特性。

对于VVA，它们与其模拟控制操作相关，包括：

► 电压控制范围(V)：在衰减范围内调节衰减电平所需的电压

► 控制特性一般用衰减斜率(dB/V)和性能曲线表示，从中可以看出，衰减电平与控制电压成函数关系

对于DSA，其固有特性包括：

► 衰减精度（也称为状态误差）(dB)：衰减电平相对于标称值的变化极限

► 衰减步长(dB)：任何两个连续衰减状态之间的变化量

► 步进误差(dB)：衰减步长相对于标称值的变化极限

► 过冲、下冲(dB)：状态转换期间的信号瞬变电平（毛刺）

良好的衰减器元件通常需要在工作频率范围内提供平坦的衰减性能和出色的VSWR，提供足够的精度和功率处理能力，并确保在状态转换期间实现平稳、无毛刺运行（信号仅少量失真），或者是提供线性控制特性。

结论

IC衰减器元件的多样性当然不限于本文中讨论的这些，还可以找出其他类型的IC，包括基于频率的相位补偿衰减器、温度可变衰减器、带集成式DAC的可编程VVA等。本文仅介绍了一些常见的IC衰减器类型，主要探讨其采用的拓扑和关键规格，以帮助RF设计人员为终端应用选择合适的元件。

ADI公司提供非常丰富的集成式RF元件。ADI的衰减器IC提供多种架构和尺寸选项，设计人员可以根据系统要求灵活选择合适的产品。这些产品旨在提供出色的性能，实现高度可靠的运行，以满足仪器仪表、通信、军用和航空市场各种应用的严苛要求。

关于ADI公司

Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI)在现代数字经济的中心发挥重要作用，凭借其种类丰富的模拟与混合信号、电源管理、RF、数字与传感技术，将现实世界的现象转化成有行动意义的洞察。ADI服务于全球12.5万家客户，在工业、通信、汽车与消费市场提供超过7.5万种产品。ADI公司总部位于马萨诸塞州威明顿市。

关于作者

Anton Patyuchenko是一名拥有超过15年行业经验的RF专家。他于2007年获得慕尼黑技术大学微波工程硕士学位。毕业之后，Anton曾在DLR微波雷达所担任助理研究员。他于2015年加入ADI公司，目前担任现场应用技术负责人，重点关注RF技术。

相关问答

提供:IC反向设计服务及MCU解密

[回答]反向、芯片电路提取和分析、版图提取和重绘;掩膜芯片专业解密业务,如解密日立、三菱、NEC等全系列掩膜芯片(解密后的程序编译成二进制文件...深圳...

ic设计流程详细?

ic设计可以大致分为数字集成电路设计和模拟集成电路设计两大类。不过,实际的集成电路还有可能是混合信号集成电路,因此不少电路的设计同时用到这两种流程。详...

IC卡工作原理?

IC卡工作的基本原理是:射频读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个IC串联协振电路,其频率与读写器发射的频率相同,这样在电磁波激励下,LC协振电...

ic卡结构?

IC卡是一种嵌入式智能卡片,具有较高的安全性。卡片结构主要分为芯片、封装体、连接器和卡面四个部分。芯片是IC卡最重要的部分,通常采用封装形状为CI和C2的芯...

RF-SIM是什么意思?

rf-sim卡是在普通sim卡上集成了一个射频芯片,使采用这个sim卡上的手机具有身份识别,消费应用和信息服务的功能。在企业门禁、公交、地铁、内部消费、考勤、停...

IC卡识别技术的基本原理?

射频读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个IC串联协振电路,其频率与读写器发射的频率相同,这样在电磁波激励下,LC协振电路产生共振,从而使电容内...

XL3001E1|电源芯片应用于便携产品需要注意什么?

便携产品正被广泛应用,发展相当迅速,对电源芯片也提出高集成度、高可靠性、低噪声、抗干扰、低功耗等的高要求。便携产品的电源设计需要系统级思维,从便携式产...

华为工具软件供应商?

罗森伯格亚太公司在北京、昆山、上海、东莞和印度新德里、果阿等城市建成了六大研发和生产基地,同时在中国建立了五大地区服务中心,并且在越南、印尼、新...3...

IC卡里面什么结构?

IC卡内部结构:射频读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个LC串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同,这样在电磁波激励下,LC谐振电路产生共...

ic怎么防磁?

ic卡是继磁卡之后出现的又一种信息载体,ic卡是指集成电路卡,一般用的公交车卡就是ic卡的一种,一般常见的ic卡采用射频技术与支持ic卡的读卡器进行通讯,ic卡与...