数模混合芯片，设计公司仅剩的资本宠儿｜芯流盘点|mcu|serdes|数模|英飞凌

【摘要】数模混合芯片是一种结合了数字电路和模拟电路的芯片，适应了智能化、数字化程度日益加深的现状，被广泛应用于汽车、工控、消费等领域。

数模混合技术本身对厂家的系统集成、架构设计、模块设计、IP积累等能力要求就很高，当被应用到汽车领域的芯片研发时，内部复杂度和功能安全要求会进一步拔高。

全球市场上，恩智浦、英飞凌等大厂在这一领域占据主导地位，而国内掌握数模混合技术的上市企业如主要集中在消费电子领域，深入汽车电子市场的国产企业较少。

数模混合芯片不单单要求模拟能力，对于数字和模拟综合能力的把控至关重要。

在已有海外巨头竞争的情况下，产品纯粹打价格战的逻辑很难出头，国产玩家首先需要解决的问题是如何定义自身的特色。

引言：拥挤的国产替代，正在走向高门槛

自2019年国产芯片替代潮以来，两个趋势先后发生。

其一是“缺芯”难题加剧了国产芯片厂商的遍地开花，诸多厂商迎来新机遇的同时，已经基本完成低端芯片产业链的替代，并初步替代了部分较难突破的芯片环节。

其二是国内客户逐渐开始接受国产供应商，愿意形成合作关系。但截至今天，第二步尚存的一个最大问题是：如何在琳琅满目的创业厂商中甄别出与自身价值需求匹配的芯片供应商？

考虑到半导体产业本身对可靠性的要求较高，厂商的态度往往是宁愿多付一些费用，也要选择值得信赖的稳定客户，这方面往往是海外大厂优先。

这一趋势下，市场对模拟芯片的要求愈发提升。资本市场方面，一般的数字芯片、或者难度较低的模拟芯片也已经很难融资。

基于此，难度更高、更符合需求的数模混合芯片愈发受到重视。

模拟芯片用于处理连续信号，数字芯片用于处于离散信号。数模混合芯片则是集模拟电路和数字电路处理于一体的集成电路。

随着数字电路的蓬勃发展，高度灵活的数字控制算法可以引入非常复杂的控制逻辑，混合信号芯片日渐流行。在以数字为主的SoC中，离不开连接模数世界的AD/DA、提供时钟的OSC/PLL等。在以模拟为主的SoC中，也有众多的control/trimming寄存器、温度补偿算法、数字校准算法等数字逻辑。

举例来说，对于电源芯片而言，性能要求较低的芯片可以采用模拟技术实现获得较低的成本，而对于大功率、控制复杂、性能要求高的电源芯片，采用数字控制技术实现则可以获得更好的性能。

需要注意的是，数模混合芯片不是简单的“1+1=2”的游戏，其对公司数字和模拟综合能力都有极高的要求，因此技术壁垒相对于单一技术的芯片有所提高。大型的芯片设计企业通常会通过技术拓展、并购整合，去打破数字和模拟的技术界限。

而当数模混合芯片被运用到汽车领域时，其难度又上了新的台阶。

车规级数模混合芯片不仅在内部复杂度方面远大于单功能的模拟芯片或数字芯片，并且在功能安全等级上一般有较高的要求，要求芯片研发团队在芯片系统集成、芯片架构设计、芯片模块设计、IP积累、先进晶圆制程等方面都具有深厚的技术积累和经验，属于是典型的细分高门槛赛道。

全球范围内，该赛道被恩智浦、英飞凌、迈来芯、安森美等公司垄断。这些大厂早在十年前已经开始研发车规级数模混合芯片，将数字控制、驱动、感知、电源管理、通信接口等模块集成在单颗芯片中，芯片功能强大且很难被分离式组合芯片替代。

目前国内上市公司中，中颖电子、芯海科技、英集芯在数模混合领域较为突出，但产品基本集中于消费电子，从营收占比上看，较少涉及汽车电子。

这一背景下，国内涌现出不少在车规级数模混合芯片领域耕耘的初创公司。

英迪芯微

无锡英迪芯微成立于2017年，是国内最早量产车规模数混合信号芯片的半导体企业之一。

起初几年，公司为了养活团队，选择先行进入医疗器械驱动芯片行业，同时布局门槛高、导入周期长的车规芯片研发，垂直切入汽车照明市场，其触角从氛围灯，不断向汽车尾灯、矩阵大灯（前照灯）领域延伸。

随后经过多年的持续研发，又恰逢缺芯的东风，英迪芯微一举迎来了业绩端的小爆发。2021年实现第一个1000万颗芯片的出货，此后成绩增速明显，到2023年Q1，公司单月出货量已经能达到1000万颗。

目前英迪芯微的芯片产品已大规模量产在车载灯控及微马达控制应用上，并进入国内外100多家Tier 1汽车厂商的前装供应链，其中既有保时捷、福特等外资车企，也有上汽大众、长安福特等合资车企，还包括广汽、长安、比亚迪等传统自主品牌以及蔚来、理想等众多造车新势力。

与此同时，英迪芯微还想在市场更辽阔、技术壁垒更高的底盘和车身域驱动芯片中分一杯羹。为此，其正在积累车载模数混合芯片成熟IP，积极布局线控底盘和车身域控制的驱动芯片产品。

智芯半导体

近期完成数亿元B轮融资、得到合肥产投领投的智芯半导体同样布局了汽车MCU和汽车数模混合芯片。

自成立起，智芯半导体就专注于设计、开发并销售汽车电子芯片。芯片硬件设计和软件通过ASIL_D流程认证，产品通过AEC Q100认证和功能安全ASILB/D产品认证。

其自主开发的汽车软件AUTOSAR MCAL已完成与东软睿驰、普华、恒润、Vector，ETAS的适配。目前，智芯半导体产品已批量应用于10余家汽车主机厂、直接客户700余家，定点项目1200余个。

值得注意的是，智芯半导体的产品体系涵盖了动力域、底盘域、座舱域、自驾域和车身域。

不过，公司的复杂数模混合芯片仍处于新产品开发和市场推广中，其最早推出的电机驱动数模混合芯片已经进入关键客户的设计评估阶段中，并于明年开始逐步进入量产阶段。

芯必达

同样在今年10月份完成融资的芯必达则瞄准了汽车MCU芯片中极具挑战性的系统基础芯片（SBC）。

芯必达是一家专注于车规级数模混合芯片设计的公司，其产品线涵盖模拟功率芯片、系统基础芯片（SBC）、计算控制芯片以及无线通信芯片等多个领域。

电动化和智能化的提升对汽车的电力控制、信息传输、空间布置提出了更高的要求，芯片必然要走向集成化。

因此，集成了电源和通信接口功能的基础SBC芯片，以及进一步集成了MCU的智能SBC芯片，未来将得到越来越多的应用。

但由于智能SBC芯片属于数模混合的高度集成化产品，必须先掌握MCU、电源管理及通信接口等多种IP才有机会实现，入局门槛极高，市场仍被ST、英飞凌等国际大厂掌握，国产化需求迫切。

芯必达属于国内少有的布局高端数模混合芯片赛道的玩家。

自2022年5月在武汉光谷成立以来，芯必达相继发布9款汽车芯片，量产交付其中7款，产品已被数十家车厂和近百家Tier1厂商采用，出货量已近千万颗。

目前其已经完成多轮融资，先后获得新微资本、光谷金控、和高资本、香港华廷等投资机构的投资。

芯炽科技

上海芯炽科技在汽车领域的主打产品是高速视频芯片。

今年7月，芯炽科技推出了两款基于MIPI-APHY协议的新型串行解串器（SerDes）芯片SCS5501与SCS5502，可实现4Gbps高带宽和15米长距离的同轴线传输，适用于车载多摄像头、长距离视频高效传输等场景，可直接替代美信（Maxim）的相关产品（MAX9295A/MAX961717与MAX96712/MAX96722）。

随着汽车智能化、数字化浪潮的袭来，车载摄像头和显示屏的应用越来越多，且智能驾驶正快速从ADAS向高阶自动驾驶演进，想要满足现阶段及未来自动驾驶对于行驶中运行条件的严格标准，车内通讯链接网络必须保持高速无损低延迟且高可靠性，市场对于高速视频芯片SerDes IC的需求日益旺盛。

但由于国内相关技术起步较晚，人才匮乏，且车载SerDes芯片较工规芯片而言，要求更加严苛，包括车载的电磁环境、工作温度环境、PPM等，对于寿命、安全性、可靠性要求更高，导致德州仪器、美信半导体几乎垄断了全球车载显示SerDes与车载摄像头SerDes市场。

这一背景下，本土企业需要找到的优势在于：在产品力接近的情况下，如何提供更具性价比的产品，并有着更敏捷的响应能力和更开放的开发模式。

芯炽科技的创始团队与核心技术骨干来自国际一流的IC设计与制造公司，拥有完整的数模混合芯片研发团队。目前，芯炽科技已成功量产近百款产品，包括各类模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）、运算放大器和高速接口电路等，产品广泛用于汽车、能源、通信、工业、医疗和消费等领域。

其他厂商

作为时代前沿技术和演进方向，虽然技术壁垒高耸，车规级数模混合芯片巨大的市场想象空间还是吸引来众多创业者和投资者。除了上述企业，国内还有许多值得关注的公司。

比如2023年成立的山河数模，同样致力于成为国产汽车级SBC芯片和车规数模混合芯片核心供应商，目前已经完成数千万元Pre-A轮融资。

其核心研发团队拥有世界芯片龙头企业NXP和英飞凌超过15年的车规芯片研发经验，直接参与多款SBC和数模混合芯片的开发。其首款用于48V电动汽车的功能安全主控SBC芯片，目前进展顺利，预计年底流片。

再比如，从大湾区集成电路研究院中分离出来的、瞄准了车规级驱动芯片的中科赛飞。

公司基于掌握的数模混合核心控制芯片关键技术及BCD高压工艺技术积累，重点专注于底盘、动力、发动机、电机控制领域的驱动芯片，计划配合汽车集成化趋势，整合高低边、隔离驱动、SiC/IGBT驱动等，匹配更多高可靠性、低容错率的应用场景。

截至目前，中科赛飞已有两款芯片具备量产条件，第三、四款芯片亦正推进测试验证。

结语