2020年,TWS硅麥行業因價格戰及中美貿易戰的波及,MEMS芯片國產替代的潮變正在悄然進行。國內,除敏芯微自研方案為主的硅麥廠外,其他諸如歌爾股份、瑞聲科技等硅麥大廠也為了逐步擺脫對英飛凌等國外MEMS芯片的依賴,開始自研。
然而,在一眾國產MEMS芯片方案商中,能把原材料、產品設計、再到工藝開發到極致的并不多,有能力做出極高信噪比的同時又保證產品一致性、可靠性、低成本的高端MEMS芯片更是寥寥無幾。
“相比中低端MEMS硅麥芯片,高端芯片的技術門檻更高,如果沒有多年半導體大公司的研發經驗、工程經驗、人才儲備及成熟的工藝開發能力,很難做好芯片設計與工藝的結合。”一家擁有自研方案國產TWS硅麥廠的研發總監告訴數據君。
既如此,一家企業若非十年沉淀,幾乎不可能做好高端MEMS芯片。不過,上海素來是一個創造奇跡的城市,一家成立不到兩年的黑馬公司,僅靠二十幾號人便做出可替代英飛凌的高端MEMS芯片,光是硅麥MEMS產品線就占比公司營收的40%。
這家公司的名字也有些浪漫,叫做“瑤芯微”。
芯片制造并非空中建閣,像上述幾家國內知名硅麥廠,少說也有10年乃至20多年發展,雖然封裝、測試等方面專業,可一旦涉足高端MEMS芯片領域,也發現難度不小。那么,瑤芯微快速崛起的秘訣究竟是什么?
國產芯片替代血液
2019年,瑤芯微電子科技(上海)有限公司(簡稱“瑤芯微”)在上海成立,自誕生之日起,這家公司連同其創始人王青松的身上,便流淌著一股國產芯片替代的血液。
畢業于西安電子科技大學微電子專業的王青松,曾先后任職于展訊通信、華為海思、全志科技等國內一流半導體公司。
圖/瑤芯微掌門人王青松
過去十多年,王青松親身參與并主導多項國產核心芯片替代的項目,例如華為海思任職期間,曾通過自研音頻Codec芯片全面替代國外音頻Codec芯片,并廣泛應用于華為旗艦Mate和P系列手機;在全志科技任職期間,所領導開發的R328智能語音芯片,全面替代了國外的音頻SOC芯片,廣泛應用于阿里、小米、百度等智能音箱產品,成為市面上最具競爭力的智能語音芯片方案。
如此種種,不勝枚舉,王青松始終緊跟國產芯片替代的時代洪流,尤其是國產音頻相關芯片。
如果就此將王青松定義成一個醉心研發的工程師,不免狹隘,因為他始終懷著一種發展振興國產芯片的民族責任感,不僅具備極高的專業技術,也兼具中國文人素有的理想與執著,尤其面臨中美貿易戰給國內制造業帶來的重重壓力,同時也感受到了時代給予本土企業帶來全新的機遇。
于是,2019年,王青松開始自主創業,成立了瑤芯微,吸引了國內外頂尖的半導體芯片人才,不但囊括了國內音頻與MEMS的頂尖團隊,也涵蓋了美國、日本的MEMS專業人才,以此提供音頻前段芯片智能解決方案,從聲音采集,信號鏈處理到聲音的智能處理,提供完整的聲音前端信號鏈的解決方案。
“在當下歷史變革期,瑤芯微的使命就是深度推進國產高端MEMS芯片的替代進程。”王青松說。
圖/MEMS芯片產線
對標英飛凌
在音頻領域深耕多年的王青松,選擇專注做音頻的最前端:MEMS傳感器芯片。
國外MEMS麥克風芯片廠商以德國英飛凌、日本NJRC、美國富迪為代表,其中,英飛凌主做高端芯片,NJRC和富迪以中低端為主。高端MEMS芯片的穩定性、可靠性性和信噪比等方面性能比中低端產品優秀很多,但設計和工藝難度系數也增加好幾個級別,對整個產品的管控也增加好幾個級別,因此過去很長一段時間,國內高端MEMS芯片幾乎是空白,大部分硅麥廠非常依賴國外高端芯片。
具體難在哪兒?舉例說明,做好一顆高端MEMS芯片很容易,但做好一億顆一模一樣的高端MEMS芯片,并不容易,尤其在保證產品性能、一致性、可靠性的前提下,還要降低成本保持競爭優勢,更是難比登天。英飛凌之所以成為全球MEMS芯片龍頭,就是憑借其客戶資源優質、再加上德國工廠嚴苛標準的多年歷練,在設計與工藝水平上早已十分成熟。
因此,遇強則強,對標英飛凌,是瑤芯微的自我定位。
一是,三管齊下注力研發。與生俱來的研發基因,在瑤芯微短暫而快速的發展過程中急劇裂變,僅一年,研發團隊便從3個人變成20余人,人雖不多,但均是深耕芯片設計、MEMS行業多年的精英人才,最少的有十多年,多的則有二三十年;此外,瑤芯微幾乎80%的人都是研發人員,每周推出一個發明專利,截至目前,已經通過5個專利,申請中的有20余項;針對硅麥MEMS高端芯片,瑤芯微一年推出4-5款,對比之下,英飛凌一年推出1-2款,日本NJRC 3年才推出1款,瑤芯微快速迭代是為了持續升級滿足不同客戶需求。
二是,供應鏈本土化。當然,產品的生命力在于對一流供應鏈的掌握,瑤芯微的MEMS芯片方案由中國頂尖MEMS芯片制造企業中芯紹興代工,從設計初始就充分考慮工藝的兼容性以及關鍵工藝的定制開發,從研發到工藝的高度匹配,確保高端MEMS芯片量產的一致性、可靠性,當然,這也與王青松團隊多年在龍頭半導體企業所積累的經驗、供應鏈資源、人脈密不可分,從而更好地服務本土化客戶。
三是,對產品的理解。英飛凌之所以價格居高不下,是因為業務重點不在聲學硅麥,然而TWS硅麥行業價格戰如火如荼,整個終端市場開始往多樣化、品牌化、高端化演進,尤其是近幾年國產終端品牌和ANC降噪產品的橫空出世,更對硅麥的規范和一致性提出了更苛刻的要求。因此,瑤芯微準確把握國產替代趨勢,彌補國內高端MEMS芯片的空白,深耕這一細分賽道,將音頻MEMS芯片打造成長期產品線。
風起于青萍之末,浪成于微瀾之間。雖然成立僅一年多,但瑤芯微的主營業務除了MEMS麥克風芯片,還拓展到加速度傳感器、射頻MEMS、紅外傳感器、氣體傳感器等領域,在MEMS芯片方面,開發流片均實現一次性成功,產品性能通過了最嚴苛的手機標準,截至目前,MEMS麥克風芯片累積出貨量超過50kk,客訴率為零。
旭日大數據統計,2020年全球TWS出貨量將達4.2億對,2021年將增長至6.7億對,2020年將突破10億大關。伴隨全球TWS硅麥萬億市場的到來,再加上國產MEMS芯片替代加速,瑤芯微將迎來屬于它的時代。
但在數據君看來,是否站在風口上并不是最重要的,是否能趕上產業紅利也是其次,重要的是中國會擁有越來越多像王青松和瑤芯微這樣懷揣國產替代夢想、敢于和強者狹路“亮劍”的創業者和民營企業,無論是對中國制造業、還是中國科技發展,都是極好的。
12月29日,旭日大數據將舉行全球TWS開發者大會,屆時,國內各大MEMS芯片廠匯聚一堂,共同探討MEMS芯片未來在TWS耳機上的應用,會議詳情如下。