數(shù)字電源遭哄搶，眾芯片大佬怎么講？

　　數(shù)字電源應(yīng)用版圖正逐漸從高階的云端、電信設(shè)備，向下滲透至液晶電視、個(gè)人電腦及智慧家庭等一般消費(fèi)性應(yīng)用；為搶占市場(chǎng)大餅，數(shù)字電源芯片商已競(jìng)相推出支援PMBus界面的解決方案，以及同時(shí)具備類比和數(shù)字電路的復(fù)合型產(chǎn)品，引爆新一輪技術(shù)競(jìng)賽。

　　數(shù)字電源芯片大戰(zhàn)愈演愈烈。數(shù)字電源應(yīng)用版圖不斷擴(kuò)張，相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求也快速升溫，刺激電源供應(yīng)器與電源芯片開發(fā)商加緊推出更高效能的新一代方案，搶攻數(shù)字電源商機(jī)。

　　根據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)IHS統(tǒng)計(jì)，2013年全球數(shù)字電源設(shè)備市場(chǎng)，臺(tái)達(dá)電以10.3%市占率奪冠；其次是Eltek及Emerson，各自取得9.1%及 8.8%市占率。另外，在芯片供應(yīng)商部分，德州儀器（TI）則以9.8%市占率領(lǐng)先；英飛凌（Infineon）及Powervation則分別以 9.6%及8.9%緊追在后。

　　從上述數(shù)據(jù)可看出，目前數(shù)字電源市場(chǎng)尚未出現(xiàn)任一芯片商或設(shè)備商壟斷并決定市場(chǎng)發(fā)展走向的一家獨(dú)大局面，頭角崢嶸的新秀及老將須不斷推出創(chuàng)新產(chǎn)品，才有機(jī)會(huì)在數(shù)字電源產(chǎn)業(yè)占有一席之地。

　　圖1　凌力爾特電源產(chǎn)品部門產(chǎn)品行銷總監(jiān)Tony Armstrong表示，凌力爾特正積極拓展具備PMBus界面的PSM。

　　凌力爾特（Linear Technology）電源產(chǎn)品部門產(chǎn)品行銷總監(jiān)Tony Armstrong（圖1）表示，降低系統(tǒng)總體功耗是數(shù)字電源顯著的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。以資料中心伺服器設(shè)備為例，當(dāng)系統(tǒng)欲降低總體功耗時(shí)，會(huì)透過重新排序工作流程，或是將部分作業(yè)交由未充分利用的伺服器設(shè)備，以使其他的伺服設(shè)備停機(jī)（Shutdown）；而精確的數(shù)字電源系統(tǒng)管理（PSM）方案能提供用戶設(shè)備功耗的詳細(xì)資訊，從而實(shí)現(xiàn)智能能源管理決策機(jī)制。

　　在有多電源軌的電路板上進(jìn)行電源管理的難度很高，通常需要通過示波器來幫忙，而且還經(jīng)常要對(duì)印刷電路板上的元件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)加工。為了簡(jiǎn)化上述電源管理的任務(wù)，透過數(shù)字匯流排來配置和監(jiān)控功率的實(shí)作方法已愈來愈受到市場(chǎng)歡迎，這是運(yùn)用遙測(cè)（Telemetry）技術(shù)，來設(shè)置、監(jiān)控和更改功率參數(shù)，以達(dá)到電管系統(tǒng)管理的目的。

　　Armstrong指出，凌力爾特的PSM產(chǎn)品線正在持續(xù)成長(zhǎng)，包括同步降壓型直流對(duì)直流（DC-DC）控制器，其整合功率場(chǎng)效電晶體（FET）閘極驅(qū)動(dòng)器，并通過基于I2C的電源管理匯流排（Power Management Bus， PMBus）界面實(shí)現(xiàn)全面的電源管理功能。

　　事實(shí)上，PSM產(chǎn)品是透過PMBus界面來配置和監(jiān)控的，而支援PMBus指令的多寡，則將決定數(shù)字電源擴(kuò)充彈性。PMBus協(xié)定是由幾家主要的電源供應(yīng)器廠商以及半導(dǎo)體制造商共同制定的一套電源管理通訊標(biāo)準(zhǔn)，其采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的SMBus界面作為資料的傳輸方式，主機(jī)系統(tǒng)只需根據(jù)單一的通訊協(xié)定即可完成電源管理系統(tǒng)的程式編輯、數(shù)字控制及即時(shí)監(jiān)控等功能。

　　提高數(shù)字電源擴(kuò)充彈性　IR擴(kuò)大支援PMBus指令

　　國(guó)際整流器（IR）行銷總監(jiān)Ramesh Balasubramaniam表示，高效能處理器、特定應(yīng)用積體電路（ASIC）及現(xiàn)場(chǎng)可編程閘陣列（FPGA）芯片尺寸越來越小，這些深次微米技術(shù)需要足夠智能化的電源以達(dá)到快速優(yōu)化，而數(shù)字電源能則能滿足這項(xiàng)需求。另一個(gè)趨勢(shì)則是制造商持續(xù)精簡(jiǎn)電源工程人員的數(shù)量，因此越來越多的系統(tǒng)架構(gòu)人員也需要設(shè)計(jì)電源，而數(shù)字環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化以及好用的數(shù)字電源對(duì)架構(gòu)層面有很大的幫助。

　　Balasubramaniam進(jìn)一步指出，若要進(jìn)一步擴(kuò)大數(shù)字電源市場(chǎng)版圖，最重要的因素是數(shù)字電源通訊界面的標(biāo)準(zhǔn)化，而PMBus是這方面的關(guān)鍵推手；有鑒于此，PMBus組織持續(xù)透過更新數(shù)字匯流排的規(guī)格來統(tǒng)一效能，以迎合上述發(fā)展趨勢(shì)（圖2）。

　　圖2　最新版的PMBus 1.3規(guī)格具備適應(yīng)性電壓調(diào)節(jié)技術(shù)，可增強(qiáng)電源管控效能。

　　也因此，許多數(shù)字電源芯片商也積極推出支援PMBus的產(chǎn)品，力促數(shù)字電源環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)現(xiàn)，包括凌力爾特、國(guó)際整流器等；而為了提高數(shù)字電源方案的擴(kuò)充彈性，目前國(guó)際整流器提供的元件可以執(zhí)行六十個(gè)以上的PMBus指令，較其他競(jìng)爭(zhēng)方案更勝一籌。此外，國(guó)際整流器亦提供廣泛的產(chǎn)品組合，支援寬廣的電流范圍，包括從幾安培的PMBus單相整合FET轉(zhuǎn)換器，至高達(dá)數(shù)百安培的PMBus多相控制器。

　　Balasubramaniam補(bǔ)充，為了成為高效能運(yùn)算市場(chǎng)數(shù)字電源的領(lǐng)導(dǎo)廠商，并提供完整的產(chǎn)品數(shù)字連接套件，實(shí)現(xiàn)智能平臺(tái)電源管理，國(guó)際整流器已于 2011年收購(gòu)CHiL Semiconductor。這項(xiàng)收購(gòu)使國(guó)際整流器的技術(shù)能力擴(kuò)展至數(shù)字功率管理平臺(tái)，為運(yùn)算系統(tǒng)、圖像、伺服器和游戲設(shè)備等應(yīng)用改善功率效率。

　　據(jù)悉，CHiL Semiconductor將專利的數(shù)字技術(shù)與混合訊號(hào)技術(shù)結(jié)合，提供節(jié)省能源的多相位功率解決方案。針對(duì)數(shù)字控制的相關(guān)開放式架構(gòu)，讓客戶能因應(yīng)成本和性能目標(biāo)設(shè)計(jì)功率系統(tǒng)，從而顯著減少占位面積及物料清單，并將許多類比功能融合新型數(shù)字電源中。