從翌創微的多款DSP新品，看AI電源控制新需求...

當代AI基礎設施建設過程中，有個挺有趣的事實：衡量總算力的標尺通常是功率單位——任何hyperscaler大廠宣稱要投入AI基礎設施建設時，最常說的除了成本數字，就是該算力集群的功耗預計將是n個GW（GigaWatt）?？梢娫谡嬲母咚懔χ猓芜@些算力的供電也是關鍵。

在近期的翌創微電子ET6000系列DSP產品發布會上，翌創微電子總經理羅翔鯤就援引研究機構的數字：訓練一次大模型，耗電量相當于普通家庭數年的用電總和；到2030年，AI數據中心電力需求相較2023年將增長165%。上?？萍即髮W信息學院研究員、博導傅旻帆教授則在會上談到AI基礎設施的兩條主線：“AI和能源主線”；他還提到令這兩條主線交匯的一句話：“算就是電”。

對于提供算力的xPU而言，“從微觀器件角度看，晶體管數量上升，電壓在逐漸降低，電流在往上升”。“從物理學角度來看，電壓降低、電流上升，對損耗、功耗都有好處”，“于是在每個算力環節，我們都看到了電流大幅、快速的變化”。比如在訓練推理過程中，電流變化di/dt超過了2000A/μs，“對系統反應有了更極端的要求”。

傅旻帆總結當代xPU的供電挑戰：電壓更低更嚴、電流需求更大、瞬態響應更快、PDN損耗更大。翌創微電子產品總監王偉也在接受采訪時談到，涉及到PSU等環節時，必須考慮高動態的控制方法——體現在翌創微的DSP產品上，“我們做了特別的優化，針對特定場景做了像是算力、環路控制方式等方面的強化，期望給客戶提供更加靈活，各方面都更強的平臺。”

除了AI算力需求的爆發式增長，羅翔鯤還談到“光伏、風電、儲能于電動汽車充電網絡，正在構建‘源、網、荷、儲’的閉環”，也帶來了巨大的市場機遇。兩個應用方向都“需要一顆算力充足、響應迅捷、精度高、供應鏈安全的數字大腦”。這是ET6000系列DSP新品發布的背景——其目標市場涵蓋AI數據中心電源、光伏儲能、新能源汽車電控等。借助ET6000系列新品，我們也能對當代電源控制芯片做個管中一窺。

ET6000系列及多顆新品

從翌創微給出的ET6000系列DSP產品組合圖來看，ET6000系列包括了增強產品和通用產品兩大類（橫軸）。王偉介紹說，前者是與客戶聯合定義開發、針對特定場景優化的系列；后者則著眼于“降低客戶的遷移成本、實現了硬件兼容的產品”。“現階段我們的產品矩陣已經覆蓋市面上80%以上的行業場景”。

而從性能維度（縱軸）看，產品還分為超值系列、主流系列、高性能系列。本次發布的四款新品，分別是超值系列的ET60157和ET60137，和主流系列的ET6039、ET6039C/ET6039C-Q1。超值系列具備高性價比，“面向拓撲相對簡單的入門級應用”，也“集成了數字環路和CLB，可實現靈活應用”；而主流系列的核心部分采用300MHz主頻的Cortex®-M7，“性能可以滿足大多數主流場景需求”。

羅翔鯤在開場演講中就提到了ET6000系列尤其為滿足AI算力電源需求，均采用Cortex®-M7高性能實時控制內核，內置硬件數字環路實現了500ns的閉環更新速度，以及156ps分辨率PWM——能夠精準驅動GaN高頻拓撲。“直擊AI服務器在功率密度、動態響應方面的痛點”。

其中ET60157作為一顆工業級實時控制DSP，目標應用場景涵蓋微型逆變器、充電樁、AI服務器電源（PSU）等。其基本配置如下圖所示：

這款芯片采用200MHz Cortex®-M7核心，“采用新一代的數學加速器，內置硬件數字環路（ADC內置PID/3P3Z計算，最快500ns級環路更新）”——如此一來“在磚塊電源、DCDC等場景中，可將大量算力留給內核，具備了相當的性價比”。

王偉還強調相較競品，“在外設方面做了增強”：尤其是14路SPRWM支持200MHz時鐘頻率/5nS精度，其中4路支持156ps分辨率。

另外兩款主流系列新品均采用車規工藝。其中面向服務器電源等應用的ET6039C支持150℃結溫——“高溫環境下依舊保證工作壽命——并非像友商那樣將工規產品做超規格應用”；而面向汽車的ET6039C-Q1符合AEC-Q100 Grade 1可靠性要求標準及ISO26262 ASIL-B功能安全認證標準。以下是這兩顆芯片的具體規格：

此系列新品采用300MHz主頻的Cortex®-M7核心，算力更強；除了滿足車規標準及功能安全要求，王偉也強調了相較傳統電源控制芯片，還確保信息安全上“符合汽車EVITA Light標準”，“符合服務器RED-DA標準”。

開發工具鏈與應用

芯片之外，翌創微也為ET6000系列提供了“全棧式開發生態”，是“選型到量產的端到端生態”，不同環節的可用資源如下圖所示：

ET-Config圖形化外設配置工具、ET-Monitor數字電源監控與故障錄波平臺，以及諸多參考設計皆為其中亮點。

王偉特別談到了其中的ET-Monitor，除了動態顯示各類參數信息、上報故障等豐富功能，其核心功能為錄波——“比如電壓、電流的動態錄制和顯示，也就能夠為調試提供便利”；“自定義界面”特性，采用“腳本化配置方式，客戶可自定義腳本以滿足不同場景的開發與調試”，而不需要進行代碼編程...

參考設計方面則有6.6kW雙向OBC、微型逆變器、充電樁、PFC+LLC等。值得一提的是，在列舉新品的具體應用場景時，王偉更具體地談到了兩相交錯PFC+LLC和單級DAB（雙有源橋）變換器——“翌創微針對特定應用都做了特別的優化”。ET60157針對單級DAB的優化設計，如增加的CLB（可配置邏輯塊）解決換相環節的技術難點——尤其在交流過零時對開關管實現精準控制。

再比如基于ET60157的PFC+LLC，“我們在這方面投入了不少精力，已經有很多客戶基于我們的參考設計做二次開發和應用量產”，且由于產品的“平臺化”思路，“如果要做三相交錯或增加額外的DCDC或buck boost，需要更多的資源——完全可以在不改硬件的情況下，升級為ET6025；或者改用更大的封裝，用ET6039C來實現功能拓展。”

實際上，ET6000系列芯片已經有不少成功應用的案例，王偉在演講中列舉了并網逆變器、混合逆變器、V2X直流充電樁、OBC、數字電焊機、光伏/電池模擬器等批量應用案例，“行業頭部客戶已經在用我們的芯片，產品品質也在這些實際應用中得到了較好的反饋。”

質量與可靠性是重點

豪威集團總經理、翌創微董事長高文寶在開場演講中就提到了ET6000系列產品在多個應用方向的頭部客戶中實現了大規模量產交付，在翌創微聚焦的工業新能源與新能源汽車兩大賽道上取得了出色成績。羅翔鯤也在采訪環節談到了翌創微在能源控制領域的積累：“翌創微自2021創立，錨定的就是能源控制——我們每一年在該領域的投入都非常大；與此同時，公司引進的電源控制人才也都常年在行業深耕。”

基于翌創微電子的人才儲備及公司在電源控制領域的深耕，在滿足AI數字電源需求時，ET6000系列強調的“針對性優化設計”包括有安全可靠、高開關頻率、復雜控制策略、更快的環路性能。

后面幾項實則從產品規格層面是可見一斑的，包括Cortex®-M7核心的選用，數學加速引擎性能持續提升；硬件數字環路，尤其針對DCDC類應用需求的滿足——“將傳統軟件處理流程硬化，令環路更新速度達到500ns”，“支持開關電源進入MHz時代”；以及在PWM模塊方面滿足更復雜的控制策略，在移相、電荷峰值控制、同步整流、非標脈沖等方向上的創新...

而“安全可靠”可能是整個發布會及采訪環節，羅翔鯤和王偉提及最為頻繁的、屬于翌創微的優勢項。“我們在光、儲、充等領域都做到了規模出貨，客戶的反饋很好。”“我們從設計、測試、量產管控多個角度嚴格按照高標準執行。”羅翔鯤談到，“質量和可靠性的競爭力不是一句空話，這是公司在體系構建、質量管控等每個環節一步步走出來的。”

前文提到如ET6039C的“超工業級”標準——包括功能安全、結溫、壽命等都是這一思路下，產品特性的組成部分。王偉從可靠性設計、可靠性驗證、量產與供應鏈等多個角度談到了翌創微的“高可靠性”標準。比如“可靠性設計”包含有存儲部分的ECC校驗，芯片設計的應力管理、電遷移優化、ESD防護，以及涉及到封裝的熱仿真、對低熱組/長壽命材料的選用、降低IMC、frame粗化等——“這些是我們最大的優勢之一”。

而在“可靠性驗證”環節，包括“3-5個月的加嚴測試周期”，“單款芯片測試樣本量1800+顆”；包括硅基可靠性、存儲可靠性、封裝可靠性，乃至板級測試和深度分析。比如王偉提到：“我們自己會對每顆存儲芯片做可靠性驗證”；再比如可靠性測試流程中，“很多友商做個FT（最終測試/功能測試）就結束了，我們還會做DPA（破壞性物理分析），找到潛在失效因素。”

而到了供貨階段，除了全檢策略做100%高溫、低溫、常溫三溫測試，“我們還會做基于科學統計理論的驗證，比如PAT（部件平均測試）——因為我們發現某些失效，是在測試時正常、但使用過程會暴露出問題——通過PAT分析就能將‘參數離群’產品挑出來，將其作為失效品排除，消除這類潛在失效因素。”“更多失效管控策略，都不止于顯性失效，而是要把潛在失效因素也找出來。”

與豪威的協同效應及巨大的潛在市場機會

羅翔鯤在接受采訪時很有信心地表示，翌創微將在未來3-5年獲得長足發展。除了翌創微本身在產品與技術上的努力，“我們也看到市場在快速成長”——不僅有著如文首所述的兩大市場驅動力：AI基礎設施和新能源電源控制需求量巨大；還在于當前“工控領域，MCP/DSP產品的市場仍以海外廠商為主”，多元化供應選擇下翌創微的潛在市場機會是巨大的。

羅翔鯤認為，翌創微的產品競爭力主要表現在三方面：（1）出色的質量與可靠性；（2）在同質化的市場競爭中，“翌創微在更多細分市場與客戶做協同深度優化”；（3）以及由于協同優化，為客戶帶來BOM成本降低。

更重要的恐怕還在于羅翔鯤數度提到翌創微“不是在走pin-to-pin完全平替的路子”。尤其當芯片設計及終端應用從定義到量產需要數年周期——對匹配目標客戶應用場景提出了更高的要求。王偉強調：“誰能理解未來需求，誰就有優勢——這不是跟隨市場做兼容或平替能解決的。”故而翌創微的“場景化創新”要以更前瞻的視野“匹配未來需求”。

與此同時，“翌創微在進入豪威體系以后，優勢得到了進一步強化。”翌創微在芯片質量與可靠性方面的優勢，很大程度上正是依托于豪威平臺的質量體系。“我們在供應鏈保障方面得到了豪威集團的支持，能夠為客戶提供穩定、可靠的產品，更多的客戶也更愿意和我們做深入合作。”羅翔鯤說，“我們也開始嘗試給客戶提供整體解決方案，這就是拉通了整個集團資源的成果。”

除了供應鏈協同，高文寶還談到了豪威集團與翌創微在技術、市場鏈方向上的協同，“聯合構建起傳感器+主控芯片+功率器件的系統級解決方案，實現從感知到執行的一站式能力”，并在“車載電源、電氣控制、工業能源等領域，在市場端提供長期、有效、有韌性、穩定性的供應鏈”。

“翌創微的路徑很清晰，依托豪威的平臺與厚度，深耕能源控制的專業銳度”，并在AI時代持續提供能源控制支撐。屬于中國高性能數字電源控制芯片的真正破局，或許才剛剛開始。