元能芯:用All-in-One芯片革新電機芯片市場
2025-03-03 09:07:02 來源:半導(dǎo)體器件應(yīng)用網(wǎng) 作者:廖正世 點擊:4540
引言:一家芯片初創(chuàng)公司的崛起
在成立僅一年多的時間里,元能芯已經(jīng)憑借獨特的All-in-One全集成芯片技術(shù)迅速崛起。
從All-in-One芯片創(chuàng)新設(shè)計到大功率技術(shù)難題的破解,從國內(nèi)市場的紅海競爭到海外客戶的認可,元能芯用技術(shù)創(chuàng)新和精準服務(wù)詮釋了“中國芯片設(shè)計企業(yè)的崛起之路”。
本文將聚焦元能芯的成長故事、創(chuàng)新技術(shù)與市場策略,探尋這家初創(chuàng)公司如何以差異化的技術(shù)和戰(zhàn)略,在激烈的市場競爭中脫穎而出。
從零到千萬:元能芯的創(chuàng)業(yè)故事
成立僅一年半,元能芯已經(jīng)取得了令人矚目的成就。作為一家初創(chuàng)企業(yè),在短短一年的時間內(nèi),元能芯的銷售額突破了千萬,這在細分芯片賽道中實屬罕見。
元能芯的創(chuàng)始人兼CEO黃致愷坦言,這樣的成績背后,是團隊對于市場痛點的精準把握以及對技術(shù)創(chuàng)新的不懈追求。
01雪夜啟程:元能芯的創(chuàng)業(yè)初心
元能芯的故事起源于一次雪夜徹談。
在創(chuàng)立之前,黃致愷曾與元能芯天使投資人,航順芯片的CEO劉吉平有過幾次交談,兩人有志在電機領(lǐng)域做一些發(fā)展。
其中有一次兩人一直聊到咖啡館打烊,被服務(wù)員趕了出來,站在門口聊到深夜。
“我們一直不舍得,就舍不得各自回酒店去,哪怕外面就下著那年的第一場雪。”回憶起當時的場景,黃致愷仍然印象深刻。
兩個從南方人來的人,穿著單薄的衣服站在門口瑟瑟發(fā)抖。
“但我們聊得很熱血”,黃致愷滿懷激情,”我們要做一顆真正能改變行業(yè)的芯片。”
也正是這一次交談碰撞出的火花,不僅最終促成了劉吉平作為天使投資人,為元能芯的創(chuàng)立提供了關(guān)鍵支持,也確定了元能芯未來的發(fā)展方向。
至此,元能芯開啟了自己的里程。
02看準高效電機:聚焦無刷電機專用芯片的未來藍海
元能芯自成立以來一直有著一個清晰的愿景:如何通過高效能芯片技術(shù),推動綠色能源的普及與發(fā)展,將綠色能源芯片帶入每個家庭。
黃致愷本人擁有超過20年的電機領(lǐng)域的經(jīng)驗,他深知傳統(tǒng)電機市場效率低、體積大、成本高的痛點。
在接受采訪時,他提到:“傳統(tǒng)交流式電機、串勵電機、感應(yīng)電機的效率普遍在30%-50%之間,而我們看到的機會是,通過高效永磁無刷電機和專用芯片,推動行業(yè)向高效、智能和節(jié)能的方向發(fā)展。”
在鎖定高效永磁無刷電機作為目標賽道后,元能芯迅速組建了由資深行業(yè)專家組成的核心團隊,領(lǐng)域涵蓋芯片設(shè)計、專材、封裝散熱以及算法開發(fā)多個領(lǐng)域,成員分別來自國際頂尖芯片企業(yè),如NXP、新唐、仙童等。
公司還明確了其使命:專注于通過高效能綠色能源芯片,替代傳統(tǒng)技術(shù),滿足客戶的核心需求,在家用電機、工業(yè)控制以及新能源汽車領(lǐng)域提供有競爭力的解決方案,從而推動全球零碳計劃和能源的高效利用。
不僅要滿足國內(nèi)市場對于國產(chǎn)替代芯片的需求,更要以更高標準在國際市場中立足,實現(xiàn)技術(shù)上的“超英趕美”, 做比歐美更好的產(chǎn)品。
All-in-One:技術(shù)創(chuàng)新的核心競爭力
在MCU領(lǐng)域,高集成度、大功率一直是技術(shù)研發(fā)的難點,也是推動市場發(fā)展的關(guān)鍵所在。
與傳統(tǒng)芯片方案不同,元能芯選擇了一條更具挑戰(zhàn)性的路:“All-in-One全集成芯片”。
這種方案將高性能32位MCU、高效MOS管、驅(qū)動芯片與電源管理芯片等通過先進的封裝工藝集成于單一芯片內(nèi),解決了傳統(tǒng)芯片在高功率應(yīng)用上的種種局限,不僅填補了市場空白,更帶來了顯著的性能提升和成本優(yōu)化。
01All-in-One為何成為元能芯的技術(shù)路徑?
在智能化、電氣化趨勢的推動下,市場對高功率、高可靠性的電機芯片需求不斷提升。
然而,傳統(tǒng)的SoC集成方案面對高壓、高功率場景時,不僅成本高昂,技術(shù)瓶頸也難以突破。
All-in-One全集成技術(shù)的選擇并非偶然,而是基于對市場需求和技術(shù)瓶頸的深刻洞察。
“在過去,一個小功率電機10瓦已經(jīng)足夠了,但現(xiàn)在,隨著智能化的趨勢,30瓦的功率才是必須的。” 黃致愷在采訪中提到。
當前許多外商(如T公司、A公司和R公司)在高集成技術(shù)方面已有布局,但其功率局限于10瓦、15瓦的低功率場景,難以滿足智能化應(yīng)用對更高功率的需求。
更重要的是,與高功率的需求隨之而來的還有電壓的逐步提升,從最初的3.3伏、5伏到9伏、12伏,再到如今的48伏、72伏甚至更高。
而傳統(tǒng)的高集成芯片在高壓場景時,往往需要借助外部元件,導(dǎo)致整體成本上升且可靠性不足。
面對這樣的變化,傳統(tǒng)的SoC設(shè)計已經(jīng)難以滿足要求。
“行業(yè)內(nèi)在十年前就一直在專注如何把SoC做到更大功率,但是一直面臨著成本和面積大小的限制。” 黃致愷向Big-Bit解釋道,相較于All-in-One產(chǎn)品,在同等功率的情況下,SoC芯片價格要貴上5-10倍。
“它(SoC)在更高端、更貴的系統(tǒng)是用的上的,但是我們的愿景是將綠色芯片帶入每個家庭。”黃致愷進一步補充,“All-in-One技術(shù)不僅讓芯片體積更小、性能更強,更重要的是,它讓全集成的先進芯片成為推動綠色能源普及的基礎(chǔ)工具。”
02技術(shù)亮點:如何實現(xiàn)全集成與高效能結(jié)合?
在芯片技術(shù)邁向集成化、智能化、高效化的過程中,元能芯通過All-in-One全集成技術(shù)重塑了行業(yè)標準。
這種技術(shù)不僅解決了傳統(tǒng)芯片在高功率應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)瓶頸,也在整體成本和產(chǎn)品可靠性方面實現(xiàn)了顯著突破,為產(chǎn)業(yè)鏈帶來了全新的發(fā)展契機。
元能芯的All-in-One全集成設(shè)計真正實現(xiàn)了“化繁為簡”。
不同于傳統(tǒng)方案中需要多個分立元件相互配合的模式,元能芯創(chuàng)新性地采用了2.5D和3D封裝技術(shù),將MCU、高效MOS管、驅(qū)動模塊、電源芯片以及采樣電阻等集成在一顆芯片內(nèi);通過優(yōu)化RDL(重布線層)材料和工藝,實現(xiàn)了更高效的集成和散熱表現(xiàn)。
同時元能芯結(jié)合自研的算法平臺,使單顆芯片具備完整的系統(tǒng)功能。這種設(shè)計不僅縮短了信號路徑,減少了外部干擾,還顯著提升了整體性能和穩(wěn)定性。
黃致愷強調(diào):“我們的設(shè)計不只是高效集成,而是從系統(tǒng)角度出發(fā),將所有核心功能濃縮在單一芯片中。”
得益于這種高集成化的設(shè)計,元能芯的產(chǎn)品能夠支持更復(fù)雜的應(yīng)用場景,為客戶提供了前所未有的靈活性。
在成本優(yōu)化方面,元能芯通過全集成方案,解決了傳統(tǒng)分立器件設(shè)計中難以避免的成本問題。
傳統(tǒng)方案往往需要多個分立元件組合而成,例如MCU搭載多個驅(qū)動和多顆MOS時,必須進行至少9顆芯片的獨立封裝。這不僅導(dǎo)致材料和加工費用上升,還增加了生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性。
黃致愷指出:“我們(All-in-One)只需要一次封裝,就可以實現(xiàn)多顆芯片的功能整合。”通過減少封裝次數(shù),元能芯顯著降低了材料和工藝的成本。
此外,全集成設(shè)計還大幅減少了PCB板上的加工點位和零件數(shù)量。
例如,傳統(tǒng)方案中的點位多達40至50個,而元能芯的All-in-One方案將點位控制在20到30個,這不僅降低了制造復(fù)雜性,還減少了每一個加工點的費用支出。
“一塊傳統(tǒng)電路板的總成本可能達到5美元,其中加工費占3美元。”黃致愷解釋道,“而我們通過減少加工點位和器件數(shù)量,將加工成本直接減半,整塊板材的整體成本下降了顯著幅度。”
黃致愷特別強調(diào):“其實我們真正的價格優(yōu)勢,不是在單一芯片上省多少,而是在整體方案的BOM優(yōu)化上為客戶節(jié)省成本。”
通過這種方式,元能芯不僅幫助客戶降低了元件成本和加工費用,還簡化了產(chǎn)品設(shè)計和制造流程,從而使整個方案更具性價比。
“所以元能芯始終強調(diào),我們是一個智能功率系統(tǒng)的公司,而不僅僅是一個MCU或方案公司。”黃致愷補充道,“何謂智能功率系統(tǒng)?它必須從系統(tǒng)的層面考慮,如何全面提升性能,如何全面降低成本,如何更好地與客戶的需求深度結(jié)合。”
正是這種系統(tǒng)化的思路,奠定了元能芯在成本優(yōu)化和方案創(chuàng)新上的核心競爭力。
03突破技術(shù)瓶頸:如何平衡驅(qū)動優(yōu)化與散熱管理?
在大功率芯片設(shè)計中,散熱和驅(qū)動匹配一直是最為復(fù)雜的技術(shù)挑戰(zhàn)。隨著元能芯逐步向300瓦甚至更大功率發(fā)展,這些問題變得尤為關(guān)鍵。
正如黃致愷所言,“MOS越做越小,柵極驅(qū)動負載卻越來越大,這必然會帶來米勒效應(yīng)、EMI干擾等一系列問題,而我們要解決這些,必須重新設(shè)計驅(qū)動技術(shù)并優(yōu)化散熱方案。”
在驅(qū)動設(shè)計上,元能芯開創(chuàng)性地采用了具有自調(diào)試能力的驅(qū)動芯片技術(shù)——通過動態(tài)調(diào)整驅(qū)動曲線、電流大小等關(guān)鍵參數(shù),這項技術(shù)可以智能適配不同的MOS特性,無論是內(nèi)阻僅為1毫歐還是0.5毫歐的MOS,都能夠精準匹配。
黃致愷進一步解釋道:“驅(qū)動芯片會根據(jù)不同MOS的電容效應(yīng)和電感特性自動調(diào)節(jié),這種動態(tài)自適應(yīng)設(shè)計不僅提升了驅(qū)動效率,還顯著降低了上下橋短路和切換損耗的問題。”
這一改進有效解決了傳統(tǒng)高功率芯片在驅(qū)動與MOS匹配上的瓶頸,大幅提升了整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
在散熱方面,元能芯將問題分解為導(dǎo)通損耗、切換損耗以及封裝熱阻三大關(guān)鍵環(huán)節(jié),并針對性地提出了解決方案。
“我們的全集成產(chǎn)品,其導(dǎo)通內(nèi)阻只有競品的1/3到1/10,這顯著減少了發(fā)熱量。”黃致愷表示。
此外,切換損耗的優(yōu)化主要通過驅(qū)動技術(shù)實現(xiàn)。元能芯重新設(shè)計了驅(qū)動架構(gòu),在消除電容效應(yīng)和電感效應(yīng)導(dǎo)致的切換損耗后,整體損耗減少了50%-70%。這不僅使芯片發(fā)熱顯著降低,還為高功率芯片的穩(wěn)定運行奠定了堅實基礎(chǔ)。
在封裝設(shè)計上,元能芯采用了多層優(yōu)化結(jié)構(gòu)和高導(dǎo)熱材料,從根本上改善了散熱路徑。
同時,團隊通過調(diào)整打線間距和選材,有效提升了封裝的熱傳導(dǎo)能力。
為了應(yīng)對高功率下封裝內(nèi)材料的熱膨脹問題,元能芯還進行了專門的材料改良,從而確保了高功率運行時封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。
正是通過驅(qū)動技術(shù)的重塑、散熱路徑的優(yōu)化以及封裝設(shè)計的升級,元能芯不僅解決了在大功率需求下全集成芯片設(shè)計中的核心技術(shù)難題,還為高功率應(yīng)用提供了可靠、高效的解決方案。
這些技術(shù)突破,正是元能芯All-in-One芯片產(chǎn)品在市場中獨樹一幟的關(guān)鍵所在。
三階段戰(zhàn)略與全球布局:元能芯的市場拓展之道
01從基礎(chǔ)到高端:元能芯的三步走
元能芯的市場拓展策略基于三個明確的發(fā)展階段,循序漸進地在不同市場中建立競爭力。
從消費品市場切入,逐步擴展到工業(yè)控制與儲能領(lǐng)域,最終邁向汽車電子與AI芯片的高端應(yīng)用。
正如黃致愷在采訪中提到的:“就像一個金字塔一樣,從底層的基礎(chǔ)類產(chǎn)品到高端的應(yīng)用,每一步都為下一階段的成功打下基礎(chǔ)。”
通過這種布局,元能芯以創(chuàng)新和技術(shù)實現(xiàn)了從紅海競爭到藍海開拓的戰(zhàn)略躍遷。
消費品市場:用技術(shù)構(gòu)建金字塔基石
在第一階段,元能芯專注于消費品市場的“風、器、乘、居”布局,覆蓋風機、電動工具、兩輪、三輪車以及家用電器等消費品市場。
這些產(chǎn)品特點是需求量大且技術(shù)門檻適中,被視為市場的“紅海”。
然而,元能芯并未選擇參與價格戰(zhàn),而是通過技術(shù)創(chuàng)新在這一競爭激烈的市場中占據(jù)一席之地。
黃致愷形容這一階段為“金字塔的基礎(chǔ)層”,通過消費品市場的高效布局為后續(xù)發(fā)展夯實基礎(chǔ)。
他表示:“我們卷的不是價格,而是技術(shù)。通過技術(shù)競爭這個紅海市場,我們能夠迅速構(gòu)建基礎(chǔ)優(yōu)勢,為后續(xù)市場擴展提供支持。”
第一階段的重點是以高性價比的技術(shù)替代傳統(tǒng)方案,同時在量產(chǎn)過程中不斷優(yōu)化生產(chǎn)效率與成本管理。
高附加值領(lǐng)域:以技術(shù)創(chuàng)新突破瓶頸
在完成消費品市場的初步布局后,元能芯將進入第二階段,目標是更高附加值的應(yīng)用領(lǐng)域,包括智能機器人、儲能系統(tǒng)和新能源汽車電子等場景。
這一階段的關(guān)鍵在于技術(shù)實力的全面提升,以滿足高功率密度、高扭矩以及大電流等復(fù)雜需求。
元能芯的技術(shù)基礎(chǔ)為第二階段的發(fā)展奠定了扎實的條件。
例如,機器人市場對高功率密度模塊的需求日益增長,而元能芯早在第一階段的基礎(chǔ)研發(fā)中已經(jīng)儲備了相關(guān)技術(shù)能力。
黃致愷指出:“我們已經(jīng)具備了開發(fā)儲能、智慧機器人以及汽車電子的技術(shù)能力,能夠為這些高附加值領(lǐng)域提供卓越的解決方案。”
邁向未來:打造AI驅(qū)動的芯片生態(tài)
第三階段是元能芯長期發(fā)展的目標:開發(fā)具有AI算力的電機芯片。
黃致愷形象地將這一目標比喻為“讓芯片擁有運動員的肌肉記憶”,通過類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)賦予芯片自學習與動態(tài)反饋能力,進一步簡化控制系統(tǒng),提升產(chǎn)品性能。
這種AI驅(qū)動的芯片將通過實時監(jiān)測和調(diào)整電機運行狀態(tài),優(yōu)化效率與穩(wěn)定性。
例如,在工業(yè)機器人領(lǐng)域,芯片能夠像運動員的肌肉記憶一樣,在無需復(fù)雜外部控制的情況下,快速完成動態(tài)調(diào)整。
黃致愷解釋道:“當我們的芯片具備AI能力時,就像訓練有素的運動員,能夠在復(fù)雜場景中迅速響應(yīng),展現(xiàn)更高的性能和效率。”
02技術(shù)出海:All-in-One如何打開全球市場
元能芯的海外市場拓展策略充分體現(xiàn)了技術(shù)驅(qū)動的創(chuàng)新價值,并展現(xiàn)了對全球客戶需求的深刻洞察。
相較于國內(nèi)市場“卷價格”的現(xiàn)象,黃致愷坦言:“海外市場對創(chuàng)新的關(guān)注遠高于價格,尤其是歐洲客戶,他們非常注重產(chǎn)品的獨特性和創(chuàng)造性。”
在歐洲市場,元能芯以車規(guī)級產(chǎn)品為切入點,已與多家頭部企業(yè)展開初步合作。
黃致愷透露:“我們此前在德國慕尼黑電子展上,與寶馬、奧迪等多家客戶進行了定向交流,他們對我們的創(chuàng)新技術(shù)非常認可,并希望我們?yōu)槠湎乱淮囯娮赢a(chǎn)品提供技術(shù)支持。”
東南亞市場則是另一個重要增長點。該區(qū)域客戶更多集中在工業(yè)和類車規(guī)產(chǎn)品的需求上,驗證周期相對較短。元能芯憑借快速響應(yīng)的優(yōu)勢,將新產(chǎn)品導(dǎo)入周期縮短至半年,大幅提升了與當?shù)乜蛻艉献鞯男省?/p>
黃致愷特別提到:“海外競爭的關(guān)鍵不在于市場的大小,而在于你的產(chǎn)品是否具有獨特性。如果只是做pin-to-pin產(chǎn)品,客戶不會感興趣,甚至不會采用。”
此外,為了更好地服務(wù)海外市場,元能芯也在不斷優(yōu)化自身的支持體系。
黃致愷提到:“海外市場對英文文檔、調(diào)試工具以及技術(shù)支持的需求很高,我們需要將原有的中文資料和界面轉(zhuǎn)化為國際化的版本。”
通過這一全球化戰(zhàn)略,元能芯不僅希望推動產(chǎn)品的國際化覆蓋,更以其差異化的技術(shù)創(chuàng)新在全球市場中確立競爭優(yōu)勢。
黃致愷表示:“我們不僅要服務(wù)國內(nèi)客戶,還要讓全球看到中國企業(yè)的創(chuàng)新能力,讓元能芯的All-in-One技術(shù)走向世界。”
以客戶為核心:元能芯如何實現(xiàn)快速響應(yīng)與精準服務(wù)
元能芯始終以客戶需求為核心,通過高效響應(yīng)和精準支持,在激烈的市場競爭中形成了獨特的優(yōu)勢。
黃致愷表示,元能芯的團隊不僅擁有優(yōu)秀的創(chuàng)意和技術(shù),還展現(xiàn)出極高的靈活性,能夠快速理解客戶需求并大膽嘗試,為客戶量身打造定制化的解決方案。
這種以需求為導(dǎo)向的服務(wù)策略在客戶合作中體現(xiàn)得尤為突出。
元能芯采用“顛倒式”流程:從客戶需求出發(fā),優(yōu)先開發(fā)客戶所需要的解決方案,而不是為了內(nèi)部的roadmap或portfolio去填補產(chǎn)品線。
黃致愷強調(diào):“我們不會去做’Me-too’產(chǎn)品,而是根據(jù)客戶的實際需求,提供定制化的技術(shù)支持。”
快速響應(yīng)是元能芯服務(wù)客戶的另一大核心優(yōu)勢。團隊的決策鏈極短,從需求到研發(fā)再到落地的時間壓縮到最低。
黃致愷舉例說:“我們甚至能在一天內(nèi)完成從需求確認到技術(shù)方案制定的全過程,從需求到技術(shù)落地,我們的效率是大公司無法企及的。”
如果客戶遇到緊急問題,元能芯團隊甚至可以當天派工程師到現(xiàn)場解決。例如,有客戶在測試中發(fā)現(xiàn)EMI問題,元能芯的工程師立刻趕赴現(xiàn)場協(xié)助調(diào)試并完成優(yōu)化設(shè)計。
這樣的快速響應(yīng)模式為客戶帶來了極大的信心,也體現(xiàn)了元能芯“貼身式”服務(wù)的核心理念。
為了進一步提升客戶信任,元能芯在內(nèi)部建立了完善的驗證體系,確保交付產(chǎn)品的質(zhì)量和性能達到客戶的要求。公司通過高低溫測試、ESD測試和EMI測試等嚴格的驗證流程,將每一款產(chǎn)品在交付前進行全面檢查。
同時,為了滿足客戶長周期的需求,元能芯還承諾產(chǎn)品生命周期可長達十年甚至二十年。這種深度合作的理念,贏得了諸多客戶的長期信賴。
除了技術(shù)響應(yīng),元能芯還通過科學的供應(yīng)鏈管理確保客戶的長期支持。供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性是客戶信賴的重要保障,元能芯在這一點上也展現(xiàn)出極強的適應(yīng)性和韌性。
通過深刻挖掘客戶需求、快速響應(yīng)技術(shù)挑戰(zhàn)、構(gòu)建穩(wěn)定的供應(yīng)鏈體系以及提供長期可靠的合作支持,元能芯正逐步形成“高效、精準、可靠”的服務(wù)體系。
寫在結(jié)尾
近年來,國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展浪潮。然而,伴隨行業(yè)繁榮而來的,還有激烈的競爭與殘酷的市場淘汰。
不少初創(chuàng)芯片設(shè)計企業(yè)如雨后春筍般冒出,又如浪潮褪去般消散。
元能芯作為一家成立僅一年多的初創(chuàng)公司,面臨的,不僅僅是技術(shù)與產(chǎn)品的挑戰(zhàn),更有生存與發(fā)展的考驗。
但在黃致愷眼中,這是一片值得探索的藍海,而非難以通行的歧路。
黃致愷回憶起創(chuàng)立之初的情景,仍然充滿激情:“我們的目標不僅是生存,而是通過技術(shù)為行業(yè)帶來新的價值。”
從雪夜徹談到如今站穩(wěn)腳跟,元能芯的成長離不開團隊的凝聚力與客戶對all-in-one理念的認可。
在他的愿景中,元能芯不僅要為中國芯片行業(yè)創(chuàng)造一個全新標桿,更要用技術(shù)創(chuàng)新和獨特的設(shè)計理念,向世界展示中國半導(dǎo)體企業(yè)的力量。
前路漫漫,但黃致愷與元能芯團隊已然堅定啟程。
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