PMIC，没那么简单_财经频道

（原标题：PMIC，没那么简单）

如果您希望可以时常见面，欢迎标星收藏哦~

来源：内容编译自semiengineering，谢谢。

半导体行业规模如此之大，一些更专业的产品类别中往往会隐藏着惊喜。众所周知，CPU 和 GPU 等大型芯片价格昂贵，内存芯片随处可见。然而，许多观察家对电源管理集成电路 (PMIC) 领域知之甚少。

PMIC 的技术令人印象深刻。单个芯片可能包括 DC-DC 转换、电池充电、电压调节、电源选择、电源排序和一系列杂项功能。许多 PMIC 具有这些功能的多个实例，例如多个 DC-DC 转换器，这些转换器需要能够提供多种电压（5V、3.3V、1.8V 等），这是大多数现代电子设备的要求。

复杂性和市场增长均由电子行业的两个关键趋势推动：

物联网 (IoT) 和可穿戴设备的普及
随着联网设备数量的不断增长，对高效紧凑电源管理解决方案的需求也随之增加。PMIC 对于确保可靠的电力输送和延长这些设备的电池寿命至关重要。
消费电子产品的技术进步
智能手机、平板电脑和笔记本电脑等消费类设备需要功能更强大、更节能的组件。PMIC 对于管理这些设备的电源、确保最佳性能和更长的电池寿命至关重要。

这些行业趋势导致了日益复杂的 PMIC 开发中的几个并发趋势。其中之一就是集成度和小型化程度的提高。随着电子设备变得越来越紧凑，对更小、更高效的电源管理解决方案的需求也日益增长。制造商正在将多种电源管理功能集成到单个芯片中，以减少整体占用空间并提高性能。这一趋势在智能手机、可穿戴设备和物联网应用中尤为明显，因为这些应用的空间非常宝贵。

半导体工艺技术的进步也推动了更高效、更强大的 PMIC 的发展。从传统的硅基工艺过渡到氮化镓 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 等先进材料，实现了更高的效率和更好的热性能。这些材料允许更高的开关频率，减小无源元件的尺寸并提高整体功率密度。

能量收集正变得越来越重要，尤其是在物联网和可穿戴应用中。专为收集而设计的 PMIC 可以从光、热和振动等环境源中捕获能量，并将其转换为可用的电能。这一趋势是由对可持续和自供电设备的需求推动的，旨在减少对电池的依赖并延长电子系统的使用寿命。

同样，无线电力传输 (WPT) 作为一种便捷高效的电子设备充电方法，也越来越受到人们的青睐。PMIC 正在开发中，以支持各种 WPT 技术，包括电感、谐振和电容耦合。这一趋势是由智能手机、可穿戴设备和其他便携式设备的无线充电解决方案的普及推动的，为用户提供了无缝且无线的充电体验。

最后，人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 正在集成到 PMIC 中以优化电源管理。这些技术可实现自适应电源管理，其中 PMIC 可以根据实时条件和使用模式动态调整电力输送。这可提高能源效率并延长电池寿命。人工智能驱动的 PMIC 在数据中心、汽车应用和智能设备等复杂系统中尤其重要。

设计能够反映所有这些趋势并满足所有市场需求的 PMIC 是一项巨大的挑战。电子设计自动化 (EDA) 供应商必须不断创新，确保多种工具之间的顺畅交互，并与代工厂密切合作，使用准确的工艺开发套件 (PDK) 开发优化的设计和验证流程。

加速PMIC设计需要在三个主要领域进行创新：效率、可靠性和上市时间（TTM）：

提高效率

问题：低效的设计会增加面积、功率和温度，同时降低工作频率和可靠性

解决方案：高性能、高容量的仿真和设计环境，可处理大型设计，同时保持领先的性能

增强可靠性

问题：高电压和电流水平导致设备故障、发热和时序问

解决方案：全面的设备老化、热和时序分析，支持大型复杂设计的仿真