在贸易摩擦加剧的背景下,整个电子信息产业链都在加速进口替代,其中大普通信作为高端时钟行业的先行与引领者,也率先开启了实时时钟(RTC)芯片的国产化进程。

 

RTC芯片能实现时钟计时功能,是日常生活中应用最为广泛的电子产品之一,为电子系统提供精确的时间基准,当设备主电源断电或无法使用时,实时时钟可利用备用电源来继续计算时间。

 

精准的时钟同步对于每个电子设备都不可或缺,因此,RTC芯片广泛应用于通信、电力、物联网、安防、医疗、汽车、工控、消费电子等众多领域。不过,目前国内RTC芯片市场主要由日本爱普生、瑞萨,欧洲恩智浦、ST,美国美信等国际大型半导体厂商占据,上述企业经过了多年的技术积累,产品类型较为丰富,在各行各业都已经实现系列化布局。

 

 

近年来,少数国内时钟厂商开始布局RTC芯片,但推出来的产品性能还有待改善,在精度和功耗方面都乏善可陈,还有部分厂家IP存在问题,与进口芯片相比市场竞争力较弱,所以具备完全自主知识产权、高性能的RTC芯片在市场上的占有率几乎可以忽略不计。

 

在此情况下,大普通信自2018年启动RTC芯片的技术研发,并成功推出内置晶体的INS5XXX系列产品,已经向行业标杆客户大批量供货,后续将在超高精度、超低功耗、车规产品三个主要方向持续深耕。

 

率先突破,潜心打造系列化产品

 

据介绍,大普通信的RTC芯片主要由一颗32.768KHz低功耗的石英晶体、控制芯片以及提高精度的补偿算法组成,该芯片控制晶体输出稳定的振荡信号,实现计时功能的精准度。

 

因此,RTC芯片厂商不仅涉及芯片设计、算法研发,对石英材料的把控也至关重要,只有同时具备上述能力才能将晶体的特性和控制芯片更好的结合。但晶体的企业缺少芯片设计人才,而从事芯片设计的企业对石英材料的特性并不了解,这也是其他国内RTC芯片厂商迟迟未能取得突破的原因之一。

 

大普通信时钟芯片事业部总经理邱文才表示,公司自2005年成立以来,始终专注于时频领域的产品研发及创新,对石英材料的理解和把控有着深刻的研究和理解,在芯片设计开发方面也有着深厚的经验积累,研发RTC芯片有着得天独厚的优势。

 

邱文才进一步表示,公司已经有一款RTC芯片INS5609成功量产,主要针对精度要求较高、尺寸要求较小的通信、安防、工控等高端应用领域,该产品植入高精度温度传感器,采用温度补偿算法,支持多电源切换等功能,在精度、功耗等性能方面都表现优异,已经向行业标杆客户大批量供货,并获得一致好评。

 

目前,大普通信针对上述高精度的RTC芯片逐步做系列化产品。同时,针对功耗要求较高的安防、消费类电子、物联网等领域,大普通信开发了INS5710和INS5830系列产品,并通过2000小时可靠性测试验证,经过多个客户使用后,顺利进入批量生产阶段。

 

邱文才指出,从功能的角度,RTC芯片应用在各个领域的功能相近,但不同应用场景所需的RTC芯片在功耗、精度、尺寸、厚度等方面的要求并不相同。

 

以通信领域为例,通信设备长期需要外接电源,设备断电的时间并不会很长,所需RTC芯片对功耗要求并不高,但通信设备需要严格的时间同步,对精度的要求非常高。所以针对通信领域的RTC芯片首先需要保证超高精度,而适当兼顾功耗。

 

而对于物联网、医疗设备等采用电池供电的设备来说,所需RTC芯片对精度的要求并不苛刻,却对功耗有极致的要求,因此,RTC芯片需要高度定制化,针对不同的应用领域推出差异化的产品系列。

 

产能充足,具备多重竞争优势

目前,因疫情、晶圆紧缺以及“天灾人祸”的干扰下,RTC芯片早在2020年就已经陷入了缺货状态,并且随着时间的推移愈演愈烈。某品牌新单排期已到2022年中期,供货形势严峻。

 

值得一提的是,大普通信与晶圆厂、封测厂等供应链伙伴建立了紧密的合作关系,在晶圆方面,已经提前预定了充足的产能,能充分保证供货。

 

为保证产品性能和质量,大普通信开发了一套工艺流程,同时与设备企业联合开发了针对RTC芯片的自动化测试设备,供给客户每一颗芯片都必须经过100%测试,品质如磐石。

 

除了技术和产能的保证外,大普通信在市场竞争方面也占据了优势地位。

 

首先,大普通信在RTC芯片领域拥有自主知识产权,所有的技术、IP都是自主研制。同时采用了国内优质供应链,能够保障供应链安全与品质稳定。

 

其次,大普通信从本土客户出发,并逐步服务于全球客户。由于贴近客户,双方的交流探讨更加便捷,合作更加深入,对客户有着更快的响应速度,也为客户解决切实需求,促使其产品更贴合市场需求。因此,除了供应链的本土化外,大普在产品和服务的本土化也成为其市场竞争的重要优势。

 

此外,大普通信在时钟产品领域已经深耕了长达16年,通过长时间的技术积累,产品覆盖全系列时钟产品(高稳晶振、时钟模块、时钟设备)、时钟芯片(IEEE1588 Chip, RTC ,Buffer,PLL,PHY)和环形器/隔离器等,全面满足全球客户的差异化需求,为客户提供一站式服务和软硬件完整解决方案。 

 

据邱文才称,目前公司已经构建起由100多项发明专利、软件著作权、实用新型专利等组成的多维度知识产权体系,研发实力在同行中处于领先水平。

 

显然,这不仅为大普通信与国内外厂商竞争奠定了坚实的产业基础,也建立了一个极深的护城河。

 

持续加码,聚焦三大领域

2021年2月,大普通信完成新一轮融资,成功引入广东省半导体及集成电路基金、新微资本、东莞金控等国内著名的半导体产业基金及地方政府金融投资平台。

 

截至目前,大普通信已经获得了华登国际、联通基金、上海科创基金、安芯基金等众多实力半导体产业基金加持,指引并助力大普通信在半导体的专业赛道上愈加稳健、精准发展。

 

邱文才表示,本轮融资将进一步加速大普通信在超高精度实时时钟芯片(RTC)等芯片系列化、产业化的进展,后续将在超高精度、超低功耗、车规三个主要方向持续深耕。

 

超高精度是大普通信RTC芯片重点的突破方向,超高精度的同步时钟将为5G通信、汽车和物联网市场带来发展潜力,也将催生出很多新兴的应用模式,而我们的超高精度RTC芯片将为上述领域提供一个基础的支撑。

 

超低功耗的RTC芯片将为电子产品增强续航能力。邱文才指出,我们最终的目标是物联网、医疗设备的整个生命周期只需要一颗电池,不再需要更换。

 

车规是大普通信RTC芯片的第三个方向,目前国内汽车芯片存在非常大的缺口和挑战,但汽车芯片的应用环境较为恶劣,对可靠性的要求非常高。邱文才指出,我们需要从设计之初就考虑到车规要求,在生产方面也严格按车规级管控执行,预计将在2022年进行车规RTC芯片产品的量产。

 

近年来,在移动通信、汽车、医疗、人工智能、IoT等产业发展的带动下,时钟产品市场正在快速崛起。据邱文才预测,目前国内RTC芯片行业市场规模每年达10亿只数量级,预计未来还将高速增长的趋势。

 

此外,受新冠疫情在海外持续蔓延、中美贸易摩擦加剧、火灾等多重影响,多数国际时钟芯片企业在供应方面并不稳定,国内RTC市场缺货非常严重。

 

在此背景下,考虑到供应链安全和全国产化的生产体系优势,国内终端厂商在积极扶持国内供应链的成长,率先在RTC芯片领域取得突破的大普通信也将充分受益于这一趋势。

 

伴随着市场需求的增加,芯片国产化进程加速,大普通信有望积累更多客户资源,进一步提升市场份额,迎来广阔的市场空间。

 

不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。大普通信,与您同行。