纳芯微电源产品的差异化进阶之路

发布时间:2026-01-20 13:05
作者:AMEYA360
来源:纳芯微
阅读量:864

  导读

  电源芯片是电子设备的“能量管家”,主要负责能量转换、电压/电流检测和功耗管理等功能。根据Precedence Research发布的《全球电源管理IC市场报告》,2025年全球PMIC市场规模预计达近440亿美元,同比增长9.6%;预计到2034年,该市场规模有望突破790亿美元。

  PMIC是电源芯片领域高集成产品代表,若将视野放宽到整个电源芯片市场,市场容量和战略价值将进一步提升。纳芯微技术市场经理邱富君在最近一次对外交流中表示:“电源芯片是模拟芯片的‘最大细分市场’。纳芯微作为深耕传感器、信号链和电源管理三大领域的头部企业,将电源产品线定位为‘三位一体’战略的核心支撑,通过聚焦汽车电子这一高增长市场,构建从基础器件到系统级解决方案的全链路能力。”

纳芯微电源产品的差异化进阶之路

  聚焦产品与应用,打造车规电源核心竞争力

  发展至今,纳芯微在电源产品领域成绩斐然。在产品布局方面,目前纳芯微电源产品已形成从基础电源器件(LDO、DC/DC)到系统级芯片(PMIC、SBC)的完整布局。

  邱富君指出,纳芯微电源产品的差异化竞争优势主要体现在“聚焦”二字,包括产品聚焦和系统应用聚焦两个方面。

  首先是产品聚焦,纳芯微电源产品绝大部分围绕汽车领域开发,重点布局车规级市场,目前已经实现完备的车规产品矩阵布局,品类覆盖全面。其中,在车载LED驱动方面,纳芯微能提供一站式解决方案;在配电端,纳芯微能够提供国内品类最全、适配不同需求的高/低边驱动产品。

  其次是系统应用聚焦,纳芯微以汽车三电系统为初始主赛道,正全力开拓车身电子、照明、座舱娱乐、ADAS等第二曲线,围绕这些重点应用提供一站式解决方案。同时,依托头部汽车客户资源,探索进一步创新的合作机会,基于实际应用需求创新迭代产品。

  通过产品聚焦和系统应用聚焦,纳芯微在车规电源领域打造出属于自己的差异化竞争优势——提供可针对特定应用场景优化的电源芯片,从而提升性能和效率;在电源芯片市场中,差异化是脱颖而出的关键,不仅可以更好的满足客户应用需求,也可以为产品价值的持续提升奠定基础。

  邱富君表示,“市场聚焦”是纳芯微车规电源产品的四大核心价值之一,另外三大核心价值是“高可靠性”“创新高效”“生态协同”,具体体现为:

  “高可靠性”:汽车领域对可靠性要求极高,有着业内极低的产品失效比例(ppm)。

  “创新高效”:纳芯微积极与头部客户联合创新,提供定制化开发服务;持续锤炼自有COT工艺平台,提升产品竞争力;同时,纳芯微聚焦高端PMIC等领域技术攻坚与产品落地。

  “生态协同”:依托纳芯微全产品方向资源,公司能为客户提供一站式解决方案,通过内部资源协同、与客户深度合作构建生态,提升客户黏性。

  始终围绕应用需求研发产品

  通过持续聚焦和创新,纳芯微第一代电源产品已覆盖LDO、Buck、Boost、Flyback、SBC、PMIC及各类车载LED驱动、高边开关、eFuse等核心品类,实现了车规市场主要电源品类的覆盖。

  邱富君表示,纳芯微的电源产品始终围绕终端客户需求展开产品研发。聚焦汽车电子、泛能源和智能终端等目标行业,纳芯微围绕具体应用提供匹配的产品规格,实现对市场主流品类及料号的充分覆盖,并以客户核心需求为牵引,打造面向应用的一站式解决方案。

  在打造车规电源产品矩阵的过程中,纳芯微也在不断打磨和完善自己在电源领域的技术内核。邱富君称,纳芯微在模拟电源领域基础IP覆盖较为全面,横跨接口、信号链、电源等多个方向储备了大量自研IP。其中,在电源方向上,依托第一代通用电源产品的产业化,纳芯微完成了通用LDO、不同电压等级Buck、电压监控、复位芯片等基础IP的沉淀,并在关键指标上实现突破——LDO的高PSRR、低噪声、低Iq,DC/DC的EMI优化技术、快速瞬态响应等。这些IP如同“积木”,为更高集成度、更复杂的PMIC、SBC芯片开发奠定基础。

  当前,纳芯微电源产品方向主要覆盖四大产品类型,即LED驱动、供电电源、功率路径保护、AC/DC电源转换。

  在供电电源方向,纳芯微提供的产品主要有LDO、Buck、电源监控、PMIC/SBC。邱富君指出,LDO产品非常考验平台开发能力,纳芯微以“一代开发、多次覆盖”的平台化能力,可以适配客户多样化需求,已经形成车载LDO一站式解决方案。

  “虽然LDO作为基础通用产品,但我们在客户最关注的三大核心指标上实现了精进,达到国际一线水平:静态电流(Iq)可做到3-5μA;电源抑制比(PSRR)在10kHz下最高可达80dB;输出噪声低至14μVRMS。”他对此说到。

  在功率路径保护方向,纳芯微提供的产品主要有高边开关和eFuse等。相较于继电器等传统保护器件,高边开关和eFuse本身已具备更高的智能化与集成化水平,纳芯微在此基础上实现了三大关键创新。

  一:功能覆盖更全面,通过自研IP设计达成全保护、全诊断覆盖,客户无需搭配过多外围器件,直接简化保护系统设计;

  二:控制精度更卓越,具备双向精准检测能力且精度优于国际竞品,同时集成灵活配置I²t控制曲线,可实现更智能化的保护策略;

  三:具备高压、高功率密度特性,依托自研特殊优化工艺,既能满足未来48V电池系统需求,也可替代传统大功率机械保险丝实现全电子化保护。值得一提的是,纳芯微的功率路径保护产品均采用低功耗架构设计,能精准适配智能网联车辆中大量常电(Always-On)负载场景——这类负载需长期直接挂接电池端,对静态功耗有着严苛要求。

  这些创新最终转化为切实的客户价值:不仅通过减少外围元件使用精简了电路设计,更借助高精度保护与低功耗特性,有效降低了系统在复杂工况下的失效概率。此外,纳芯微的高边开关产品从晶圆制造到封装测试,已全面实现国产化,有效保障供应链安全。

  在AC/DC电源转换方向上,纳芯微的核心产品PWM控制器,支持SEPIC、Flyback、Boost等多种拓扑,为汽车电源系统、工业与服务器电源等场景提供高效、可靠及高功率密度的辅源控制方案。邱富君表示:“针对客户实际应用痛点,我们着重优化了PWM控制器的一些关键性能。比如,我们通过优化启动电路与抗干扰设计,显著提升了电源产品在复杂输入、高干扰等严苛工况下的稳定性和可靠性。”

  在LED驱动方向上,纳芯微提供的产品包括线性LED驱动(1/3/12/16/24通道选择)、开关型LED驱动(双通道同步降压LED驱动、双通道恒压升压控制器、16通道LED矩阵管理器)等,可广泛应用于:汽车尾灯、前灯、智能座舱氛围灯以及背光等各类汽车照明场景。

  纳芯微LED驱动产品的核心差异化优势主要体现在三个方面,第一是解决应用痛点的产品性能优势,通过领先的专利热共享(thermal sharing)技术充分发挥芯片的极致带载能力,同时数字多通道驱动+高速差分通信为贯穿式尾灯提供了良好的解决方案;第二是稳定的质量表现,累计出货超1亿颗,PPM<0.2,满足车规级高可靠需求;第三是市场主流车型量产覆盖广,兼容性高,市场占有率处于行业领先地位。

  以高集成化、平台化破局

  面向未来,纳芯微电源产品迭代的方向包括:

  与头部客户深度合作,围绕应用创新开发更高集成度的产品;

  通过应用定制实现路径创新;

  加速布局48V汽车相关产品方向;

  开发更大电流、更高功率密度、更高集成度的产品,进一步拓展应用覆盖范围。

  在邱富君看来,更高集成度的产品是破局的关键——高集成度代表着更高的研发门槛,需要更多的IP品类聚合能力;高集成度需要更深的应用理解,以及和客户深度合作、深度绑定。纳芯微高集成SBC芯片NSR926x便是具象化的落地。

  当前,汽车电子EE架构正从分布式向域控制中央集中式发展,这一转变带来了明显的设计挑战:一是集成功能增多,需要更高集成度以减少外围器件、优化PCB布局;二是功耗管理需求提升,涉及待机、快速唤醒、多模式功耗控制等,设计平衡难度加大;三是总线系统设计面临挑战,需兼顾CAN、LIN、高速传输、低干扰性和网络唤醒机制,保障通信可靠性和整车功耗水平。

  基于这些行业趋势和客户需求,纳芯微推出了NSR926x多合一平台级产品,集成了三路LDO、四路高边开关、两路LIN收发器、一个带特定帧唤醒功能的CAN FD。“电源、通信、控制融合的高集成化思路,本身就是车规电源的主要发展方向。”邱富君强调,这一方向与汽车EE架构升级、小型化、低功耗、高可靠性的需求高度契合。

  作为纳芯微首款电源+通信+控制融合的产品,NSR926x在多个维度展现出差异化优势:

  更强的负载适配能力:基于对头部客户的应用理解,纳芯微优化了部分供电通路的驱动能力,使其能更好地匹配多样化的负载场景。

  更低的系统功耗:通过电路架构与工艺层面的协同优化,NSR926x在工作状态下的能耗显著降低,助力整车实现更优的能效管理。

  更完善的智能唤醒与系统监控/故障诊断功能:集成Fail-safe安全机制,16位SPI接口,支持灵活配置与系统状态监控,3路Fail输出,支持故障状态显示。

  邱富君指出,NSR926x的多合一平台设计并非简单将不同功能模块拼接,而是基于应用理解和客户需求的深度优化,比如,在负载适配、功耗控制上等方面做了针对性创新,同时优化了供电能力和节能表现。

  除了成本和空间优化的考虑,纳芯微的多合一平台设计更注重底层能力的构建:一是在产品规划初期就要前置考虑工艺平台的统一,确保基础IP模块在同一平台上开发催熟,为高集成度与性能一致性奠定基础;二是保障系统可靠性和兼容性,通过完善的安全机制、与主流应用的软硬件适配,确保产品能无缝融入客户的现有系统;三是面向未来的可扩展性,基于统一平台,未来可根据应用需求快速迭代升级,持续适配汽车EE架构的演进。

  因此,NSR926x的推出并非孤立的产品创新,更代表着纳芯微电源产品组合的核心发展策略。依托国内外头部汽车客户资源,纳芯微已构建完备的产品矩阵;凭借横跨接口、信号链、电源的自有IP储备及功能安全ASIL D研发能力,为走向更高功能安全、更高集成度的产品市场奠定了基础。

  展望未来

  在AI浪潮席卷全球、汽车产业加速电动化与智能化转型的时代背景下,纳芯微的电源产品迎来充满历史性机遇的风口。通过坚定不移地践行“双聚焦”战略,并围绕“高可靠性”“创新高效”“生态协同”与“应用聚焦”四大核心价值持续深耕,纳芯微正站在技术创新的前沿。

  展望未来,随着48V电气架构的普及和汽车EE架构的集中化演进,纳芯微将依托在供电电源、高边开关、LED驱动等领域的深厚积累,通过与头部客户的深度协同,为全球新能源汽车的高效能、高可靠运行提供中国芯动力。同时,纳芯微已经在车规电源产品领域构建了完备的底层能力,这些能力也将逐渐被复制到泛能源和人形机器人等高增量赛道,塑造出纳芯微电源产品的持续增长极。


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2026-06-10 10:19 阅读量:378
纳芯微丨低资源占用、快速切换:单 Bank Flash MCU 在线升级方案解析
  随着智能产品进入规模化应用,现场固件更新能力已成为产品持续迭代的重要支撑。对于 MCU 系统而言,固件升级不仅要完成新版本程序写入,还需尽量降低升级过程对设备运行状态和用户使用体验的影响。  针对单 Bank Flash MCU 平台,本文提出一种不断电固件升级方案,通过软件架构设计实现安全、快速、用户低感知的现场固件更新,为单 Bank Flash MCU 提供在线升级能力。  01 方案背景  目前,MCU 常见固件升级方式包括 IAP(In Application Programming)、ISP(In System Programming)、双 Bank 升级、OTF(On The Fly)、LFU(Live Firmware Update)以及 LiveUpdate 等。其中,不断电升级通常要求系统在升级过程中保持业务运行,不依赖设备重启,并实现新旧固件的平稳切换。  现阶段,OTF 和 LFU 是较为常见的不断电升级方案,但通常依赖 MCU 具备双 Bank 架构的 Flash 存储器。而在实际应用中,单 Bank Flash MCU 仍然占据较大存量。由于单 Bank Flash 不具备动态 Bank 切换能力,如何在不依赖双 Bank Flash 架构的前提下,实现无停机、无复位、业务连续的现场固件升级,成为单 Bank Flash MCU 在线升级设计中的关键问题。  02 系统架构与核心技术点  由于单 Bank 架构的 Flash 不具备动态切换 Bank 或启动时自动切换 Bank 的功能,因此需增加 Bootload 程序,负责系统引导、启动选择及运行环境构建。Bootload 支持烧录 App 固件、读取 App 信息区、并为 App 区配置运行环境。  这种架构可支持多个 App 区,每个 App 区均设有独立的信息区。信息区用于存储对应固件分区的关键参数,包括加载地址(LoadAddress)、运行地址(RunAddress)、代码长度(Length)以及中断初始化程序等必要信息。  整体方案的组成框架如图 1.1 所示。需要实现的关键技术包括:  ① APP 区信息的保存与动态分析;  ② 切换 APP 区时的定点切换;  ③ 在主循环内更新主循环本身。  图 1.1 单 Bank 不断电升级方案框架  03 固件分区与信息提取  Bootload 与 App 区在运行过程中需动态读取固件信息,以便为后续执行的目标代码构建运行环境。需特别说明的是,Bootload 跳转至 App 区的机制与 App 区之间的跳转机制并不相同。在本文提供的方案中,Bootload 跳转至 App 区采用传统的 IAP 跳转方式;而 App 区之间的跳转则基于固定代码区的锁定机制,以确保跳转过程的安全性。  Flash 存储器需要通过 FMC 模块与 CPU 进行通信,Flash 在执行擦除操作时需耗费一定时间,若在此期间 CPU 发起对 Flash 的读取请求,将会因为等待 FMC 完成擦除而导致阻塞。  这引入了第一个需要解决的问题—— App 区内擦除 Flash 阻塞。为避免该问题,在擦除 Flash 时应避免 CPU 同时读取 Flash,相关操作需置于 SRAM 或 ITCM 中执行。  为简化实现流程,本方案将 App 区固定运行于 SRAM 中。Bootload 在启动阶段将 App 代码从 Flash 手动拷贝至 SRAM,从而有效避免擦写冲突,确保升级过程的稳定与可靠。  App 区的分区功能使用的是 Sct 分散加载脚本功能,如程序清单 1.1 所示。  程序清单 1.1 App 区的 Sct 文件  以 App0 为例,其分区信息与作用描述如表 1.1 所示。  表 1.1 App 区的分区功能描述  固件信息区 FIRM_DROM 用于存储程序清单 1.1 中各个分区的关键参数,包括加载地址(LoadAddress)、运行地址(RunAddress)、代码长度,以及用户自定义和其他辅助信息。这些信息通过编译器自动生成的全局环境变量进行记录,具体声明方式如程序清单 1.2 所示。  程序清单1.2 分区信息保存方法  清楚如何将 Load 地址拷贝到 Image 、和复制长度,即可动态搭建不同固件的运行环境。  04 固定代码区  堆栈污染防护机制  在 C 程序运行过程中,堆(Heap)用于程序源动态申请和释放临时变量,而栈(Stack)则用于在子函数调用或中断触发时保存临时变量、返回地址等上下文信息,通过“进栈-出栈”机制实现函数调用链的正确返回与运行环境恢复。  基于上述机制,引入本方案需解决第二个关键问题——App区相互跳转前后,堆栈中保存的返回地址与新固件无法对接,即“堆栈污染”问题。由于 App0 与 App1 区的代码随用户程序迭代而不断变化,若直接跳转极易因堆栈不一致导致系统异常。为此,方案引入固定代码区以保障跳转过程的稳定性。  固定代码区本质上位于 main() 函数内的主循环(如 while(1) )中。该循环具备一个重要特性:所有子函数执行完毕后均会返回至主循环入口,中断服务程序执行完毕后也同样返回到此位置。根据堆栈行为特点,当程序运行于主循环内部时,堆栈中不会保留函数调用信息,此时堆栈处于“最干净”状态,从而有效避免了跳转过程中的堆栈污染问题。  要做到这点,需要将 main() 放到 FIXCODE 区域内,然后 main 内部的初始化和主循环内统一调用子函数,增减的代码都在子函数内处理,让切换 App 区执行代码不发生偏移。如程序清单 1.3 所示。  程序清单 1.3  05 运行时固定代码区更新策略  FIXCODE 本身是 main() 和主循环,里面同样包含用户层的应用代码,所以更新固件这部分也同样需要更新到最新版本。本方案需要解决第三个关键问题——程序运行期间不能被擦除,否则会导致指令读成乱码,所以在更新固定代码区的操作要放在非固定代码区,且保证执行完后能回到正确的堆栈点。  图1.2 更新固定代码区  06 中断向量表与函数分区更新实现  中断处理包括中断向量表处理和中断函数处理。中断函数通过声明中断服务函数以及其调用的子函数分配到 RW_APP0_ITCM 区,这样就可以通过分区更新功能统一更新。本方案需要重点处理中断向量表。  中断向量表涉及的方面包含以下几处地方:  ① Sct 文件内声明的 RESET 区域,如程序清单 1.1 所示;  ② SDK 包内默认的中断向量表地址,包括 Flash 中断向量表和 VT_DTCM 的中断向量表;  ③ 在切换新固件的中断部分,准备好内存空间,最后修改 VTOR;  在第二点中,SDK 内对中断向量表的操作如程序清单 1.4 所示。  程序清单 1.4 SDK 包中断表处理  代码路径:interrupt.c  VECTOR_TABLE_FLASH_ADDRESS 是指固件的头部装载地址,需要留意的是,这个表里还包含了默认处理函数句柄以及 Reset 等前面不可屏蔽的处理函数。  SDK内默认将 VECTOR_TABLE_FLASH_ADDRESS 设置为 0x08000000,对每个 APP 区必须在 interrupt.h 内改为对应地址。  程序清单 1.3 内的函数实现的主要目的,是将存放在 DTCM 空间内的 vectorTableDTCM 表重初始化。  在 App 区内的操作流程如图 1.3 所示。可看到板级初始化做的是 App 本身所占用的中断表地址,而切换则是搭建新固件的中断表地址。  07 变量偏移防护与共享内存设计  由于业务逻辑要持续运行,所以对于关键的状态变量、计数变量等需要做特殊处理。这里就提出第四个问题——由于编译器为节省空间,会将变量紧密排序,从而导致全局变量在切换到新固件时产生不可预计的偏移。简单而言就是将这类需要继承的变量,存放在 ShareMemory 空间内,并以绝对地址的形式固定下来。这种方案相较于其他依赖编译器的固定方式最直接快速。
2026-06-04 10:23 阅读量:482
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