【編者按】

2021年7月20日，第九屆EEVIA年度中國(guó)電子ICT媒體論壇暨2021產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會(huì)在深圳順利召開(kāi)。會(huì)議邀請(qǐng)了來(lái)自ADI、英飛凌、艾邁斯歐司朗、NI、Qorvo、安謀科技、伏達(dá)半導(dǎo)體等多家公司的技術(shù)專家和高層管理者分享自家公司最新的技術(shù)與產(chǎn)品，與在場(chǎng)行業(yè)媒體和業(yè)內(nèi)工程師共同探討產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，共話半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新未來(lái)。

在巨頭環(huán)伺的無(wú)線充電領(lǐng)域，有這么一家本土廠商憑借核心芯片，獲得了華為、小米、mophie、Belkin等客戶的青睞，成功量產(chǎn)了業(yè)界首屈一指的高端無(wú)線快速充電方案，這家低調(diào)的廠商就是伏達(dá)半導(dǎo)體。本次會(huì)議邀請(qǐng)了伏達(dá)半導(dǎo)體無(wú)線充電事業(yè)部副總裁李锃先生為現(xiàn)場(chǎng)聽(tīng)眾做了題為《無(wú)線充電3.0時(shí)代競(jìng)爭(zhēng)，靠什么》的主題演講。

伏達(dá)半導(dǎo)體無(wú)線充電事業(yè)部副總裁 李锃先生

無(wú)線充電的歷史最早可以追溯到一個(gè)多世紀(jì)以前，1893年，特斯拉通過(guò)無(wú)線充電的技術(shù)為一盞燈提供了電能。2008年，一個(gè)叫WPC（無(wú)線充電聯(lián)盟）的組織統(tǒng)一了一套標(biāo)準(zhǔn)，制造了無(wú)線充電的規(guī)范，此后很多廠商都融入這個(gè)規(guī)范，逐步形成無(wú)線充電的生態(tài)。如今，很多廠商的旗艦手機(jī)和耳機(jī)都具備無(wú)線充電功能，這些無(wú)線充電產(chǎn)品其實(shí)都是在這個(gè)規(guī)范下做的應(yīng)用。

伏達(dá)半導(dǎo)體于2014年在硅谷和上海成立了研發(fā)中心。在2017年又分別在合肥、深圳、和北京建立了銷(xiāo)售分支。2020-2021年，公司又分別在馬來(lái)西亞、美國(guó)東海岸、以及韓國(guó)建立了銷(xiāo)售和研發(fā)中心。到如今，伏達(dá)半導(dǎo)體在全球已擁有6個(gè)研發(fā)中心，4個(gè)銷(xiāo)售分支，整個(gè)公司已經(jīng)超過(guò)200人。

下圖展示了伏達(dá)半導(dǎo)體的產(chǎn)品發(fā)展路線。伏達(dá)半導(dǎo)體一直聚焦做無(wú)線快充，無(wú)線充電功率從2019年的20W發(fā)展到2021年的80W。另外，公司也投入了很多人力和物力持續(xù)研發(fā)有線快充芯片，去年30W和40W的電荷泵的芯片已經(jīng)面世，上個(gè)月公司又發(fā)布了最新的一款高達(dá)100W的有線快充芯片，此款芯片的發(fā)射效率非常高，傳輸效率可以達(dá)到98%。

除了無(wú)線充電、有線充電以外，伏達(dá)半導(dǎo)體還有其它的一些業(yè)務(wù)，包括電荷泵、汽車(chē)無(wú)線充電、以及特色定制方案等。

李锃表示，目前無(wú)線充電有兩個(gè)技術(shù)路線在發(fā)展：一是如何讓無(wú)線充電更快；另外一個(gè)是如何讓無(wú)線充電更自由?！艾F(xiàn)在大家接觸的無(wú)線充電還停留在比較初級(jí)階段，屬于隨放隨充，接下來(lái)還可以做到邊走邊充。我們?cè)谧黾夹g(shù)發(fā)展過(guò)程中，也出現(xiàn)了很多有趣的設(shè)備，可能耳機(jī)、手表都可以放在一起充電的應(yīng)用。”李锃說(shuō)道。另外，除了這兩條跑道，無(wú)線充電的生態(tài)也在發(fā)展。

伏達(dá)半導(dǎo)體究竟是如何獲得國(guó)內(nèi)無(wú)線充電領(lǐng)導(dǎo)地位的呢？李锃為我們揭秘了公司的三步策略：“一開(kāi)始我們什么產(chǎn)品都沒(méi)有的時(shí)候，我們做了一個(gè)Pin to Pin的產(chǎn)品，來(lái)追平跟國(guó)外技術(shù)的差距。這個(gè)產(chǎn)品量產(chǎn)以后，我們證明了國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)品也有實(shí)力去發(fā)展手機(jī)高精尖技術(shù)。接下來(lái)做到了第二代產(chǎn)品，給客戶提供一個(gè)更高效率的充電方案。大家可以看到，我們可以充到80W的功率，而且是采用伏達(dá)自己的專利技術(shù)，改變了充電架構(gòu)。未來(lái)，我們還需要做什么？我們還在做一些簡(jiǎn)化架構(gòu)的創(chuàng)新，希望把無(wú)線充電的成本和體驗(yàn)做得更好。這樣讓更多的機(jī)器、設(shè)備、可穿戴式的產(chǎn)品也用上無(wú)線充電。現(xiàn)在我們做的主要是一些手機(jī)的無(wú)線充電，未來(lái)希望拓展到耳機(jī)、手表這些穿戴式產(chǎn)品，甚至汽車(chē)。到今年，很多電動(dòng)車(chē)都在主控平臺(tái)上開(kāi)始標(biāo)配無(wú)線充電發(fā)射器了?！?/p>

從下圖數(shù)據(jù)中可以看出，伏達(dá)半導(dǎo)體一直在推進(jìn)無(wú)線快充技術(shù)。2019年，無(wú)線充電大概70分鐘可以充滿伏達(dá)半導(dǎo)體做的小米手機(jī)產(chǎn)品，但是用有線充電只需要59分鐘左右。到了2020年，伏達(dá)半導(dǎo)體在華為P40手機(jī)上量產(chǎn)的時(shí)候，大概65分鐘便可以把一個(gè)手機(jī)充滿。在小米11上發(fā)布的產(chǎn)品里，伏達(dá)的無(wú)線充電接收大概只需要48分鐘。到今年上半年，公司又發(fā)布了一款新的無(wú)線充電技術(shù)，這時(shí)候無(wú)線和有線充電時(shí)間都只需要36分鐘就可以把手機(jī)的電充滿。

“除了無(wú)線快充技術(shù)，我們還在背后研究怎么去提高充電的效率，從第一代產(chǎn)品7.5W、第二代產(chǎn)品35W、然后到67W，我們?cè)诓粩嗵岣咝省，F(xiàn)在無(wú)線充電的效率從發(fā)射到接收已經(jīng)到90%。” 李锃介紹道，“未來(lái)，我們還在開(kāi)發(fā)第三代技術(shù)，但是會(huì)略微把功率降低，會(huì)變成為50W，但是它的效率會(huì)提升更高，這樣會(huì)提升客戶的無(wú)線充電體驗(yàn)和價(jià)值，同時(shí)也可以把成本降下去。這同時(shí)也響應(yīng)了工信部關(guān)于無(wú)線充電功率最高不超過(guò)50W的意見(jiàn)稿?！?/p>

之后李锃又介紹了無(wú)線充電接收芯片的特點(diǎn)。

“它是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，一個(gè)芯片要同時(shí)處理功率、協(xié)議、算法。做無(wú)線充電還需要給客戶提供比較好的體驗(yàn)，所以軟件算法里面會(huì)需要做的每一個(gè)接收產(chǎn)品，都需要兼容市面上符合WPC認(rèn)證的發(fā)射端。還有就是現(xiàn)在比較流行的技術(shù)，手機(jī)不但可以作為一個(gè)無(wú)線接收端，還可以作為給其它的電子設(shè)備做反向充電端，比如戴的手表耳機(jī)沒(méi)有電了，這時(shí)候打開(kāi)手機(jī)的反向充電，還可以給它補(bǔ)電。” 李锃說(shuō)道。

除了做接收的芯片和產(chǎn)品，伏達(dá)半導(dǎo)體還有一系列的發(fā)射芯片?！鞍l(fā)射芯片跟接收芯片最大的不同是它對(duì)于EMI噪聲有更高要求。大家都知道無(wú)線充電是輻射開(kāi)放的磁場(chǎng)，開(kāi)放磁場(chǎng)可能會(huì)對(duì)外面其它的設(shè)備產(chǎn)生影響，所以我們?cè)谧鲂酒O(shè)計(jì)的時(shí)候，會(huì)特意去降低寄生參數(shù)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)的速度和時(shí)間，這樣會(huì)對(duì)其它電子設(shè)備非常友好。這個(gè)特性在其它的無(wú)線充電里面尤其重要，比如說(shuō)汽車(chē)無(wú)線充電的產(chǎn)品。”

同時(shí)，每一個(gè)作為發(fā)射端的無(wú)線充電產(chǎn)品，都要兼容市面上所有的手機(jī)和穿戴式設(shè)備，這樣才能為這些設(shè)備充電?！拔覀児具€有一個(gè)專利叫做一觸即發(fā)功能，大家可以看到，市面上開(kāi)始有一些無(wú)線充電的移動(dòng)電源。怎么去使用呢？需要按一下按紐，把無(wú)線充電功能開(kāi)啟，再把設(shè)備放上去。我們開(kāi)發(fā)這個(gè)功能的目的是，你們以后不需要再去按那個(gè)按鈕，把無(wú)線充電設(shè)備往上面一貼，就立馬開(kāi)始充電，并且待機(jī)功耗跟原來(lái)一樣。” 李锃補(bǔ)充道。

下圖是無(wú)線充電發(fā)射的一些架構(gòu)。最左邊的架構(gòu)是主芯片控制一些分離的原件，提供一套整體的無(wú)線充電發(fā)射方案；中間是雙芯片，據(jù)悉，這是伏達(dá)半導(dǎo)體在業(yè)界推出的第一個(gè)SmartBridge架構(gòu)，這個(gè)架構(gòu)擁有高可靠性，非常適合在高EMI的場(chǎng)合使用；最右邊是更加精簡(jiǎn)的單芯片發(fā)射方案，把所有無(wú)線充電功能集成到一顆芯片里，這樣用戶在使用的時(shí)候會(huì)變得更加簡(jiǎn)潔易用。“這三套方案我們伏達(dá)都有產(chǎn)品，會(huì)適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。” 李锃總結(jié)道。

提及無(wú)線充電的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。李锃表示現(xiàn)階段遇到比較困難的問(wèn)題就是產(chǎn)能，即有了產(chǎn)品怎么給客戶交付?！皩?shí)際上我們伏達(dá)在上半年也遇到這樣一些困難，就是晶圓的短缺，怎么給客戶供貨，也感謝當(dāng)時(shí)我們的供應(yīng)商和客戶，跟我們一起努力，解決了交付的問(wèn)題，一個(gè)產(chǎn)品一個(gè)產(chǎn)品交付上來(lái)，也打了很多場(chǎng)硬仗?！?李锃說(shuō)。

會(huì)議上獨(dú)家發(fā)布的還有一個(gè)首款國(guó)產(chǎn)車(chē)載無(wú)線充電的解決方案?！斑@個(gè)方案即將發(fā)布，這個(gè)也是搭載伏達(dá)的無(wú)線充電產(chǎn)品，是業(yè)界最高輸出功率的50瓦的無(wú)線充電發(fā)射盤(pán)，它的效率達(dá)到80%，同時(shí)符合車(chē)載專用的AEC-Q100的認(rèn)證。這里面用到的架構(gòu)，就是我剛才講到的中間的SmartBridge方案，為什么要用這樣的方案，因?yàn)樗梢蕴峁└玫腅MI，以及更安全可靠的系統(tǒng)?，F(xiàn)在大家可以看到，圖片中間橘色的是控制芯片，右邊四個(gè)芯片分別通過(guò)控制電路，可以給兩臺(tái)設(shè)備充電?！?李锃解釋道。

除了車(chē)載無(wú)線充電，伏達(dá)半導(dǎo)體還是唯一一家同時(shí)提供無(wú)線充電和有線快充成熟方案的國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體公司。那么有線充電和無(wú)線充電有沒(méi)有互相影響呢？李锃介紹，無(wú)線接收芯片借助了幾個(gè)電荷泵的架構(gòu)才能做到快充。是兩者的相互結(jié)合才提供了一套無(wú)線快充技術(shù)，以此給到終端用戶使用。伏達(dá)除了在做有線無(wú)線方案，也在放電中也采用電荷泵的方式。未來(lái)，給客戶提供的手機(jī)解決方案中，不光充電充得快，而且放電放得慢?！斑@樣的技術(shù)，除了用在手機(jī)、PC中，還可以用在服務(wù)器上，所以我相信電荷泵是未來(lái)在高效率的DCDC轉(zhuǎn)換的電源芯片必然的發(fā)展路徑?！?李锃總結(jié)。