杰華特核心看點在哪？

大電流 DCDC、AFE 等亮點大單品持續(xù)推出。

1. 通用 DCDC：與大客戶共同成長，產品布局行業(yè)領先

由于各類芯片所需的電壓電流不同，通常需要用 DCDC、LDO 組合進 行降壓，以提供多樣化電源，其中 DCDC 用于初級調節(jié)（動脈）及電 流較大的末級調節(jié)（1A 以上），LDO 用于電流較小的末級調節(jié)（類似 毛細血管，1A 以下）。

2021 年公司 DCDC 業(yè)務實現營收 3.75 億元，目前主要應用于筆電 （ODM 客戶仁寶電腦、緯創(chuàng)股份、英業(yè)達等，品牌客戶戴爾、惠普、 小米等）和通訊和服務器客戶（A 公司、新華三等）。

1）DCDC buck 芯片：中高低壓全線鋪開

DCDC 的輸入電壓由上一級電源決定（電池、AC-DC 輸出電壓），不 同場景如輸入電壓不同。通常 Buck 可按照輸入電壓標準節(jié)點分為 5V、 12V、24V、48V。

公司在低中高壓段全線鋪開，布局國內領先。從 TI 官網看，產品型號 較多的產品集中在 5V~48V 標準電壓節(jié)點和 0.1~10A 輸出電流，其中 電壓最高為 100V。而從杰華特官網看，公司目前在在 5V（4.5-9V）、 12V（9-18V）、24V（18-36V）、48V（36-75V）幾個標準電壓段均推 出了大量產品。其中，2019 年，公司在國內率先量產了應用于通訊和 工業(yè)市場的 65V 大電流 MOSFET 集成降壓芯片。目前產品布局在國 內廠商中處于領先地位。

2）DCDC boost 芯片：目前布局相對較少

在一些應用中由于供電電源電壓低，而負載又需要得到比輸入電壓更 高的電壓，該場景就需要用到 Boost。這在便攜式類電池供電產品， 如藍牙音響、智能音響、平板、筆記本電腦、遙控器、鼠標等最為常 見，用于 USB 端口（5V）、模擬芯片（部分需要 10V+）、音頻喇叭 （ 10V+ ）。

由于該類芯片的主要應用為消費電子產品，因此公司目前 boost 芯片 相對布局較少，官網顯示的芯片數量為 3 顆。

2. 服務器、通信等大電流 DCDC，大陸領先

大電流場景，需要“多相控制器和 DrMOS”搭配完成。在普通的 DC 轉 DC 場景，我們通常使用 DCDC 轉換器/穩(wěn)壓器，即將控制器和 MOS 管集成于一個芯片里。而對于大電流場景，則是選擇將控制器和 MOS 分別做成兩顆芯片，具體來看： 1) 如果輸出電流＜1A，一般我們選擇 LDO 芯片，或者選擇輕載效率比 較高的 DCDC buck 電源。 2) 如果電流在 1A~10A 之間，一般選擇集成 MOSFET 的 DCDC buck 芯片。 3) 如果電流在 10A~20A 范圍的使用場景，一般選擇外臵 MOSFET+單 項控制器。 4) 如果電流大于 20A，則需要選擇多相控制器+DrMOS（Driver+MOS）。 最典型的場景即是給服務器的 CPU 及 DDR 供電。

對于大電流場景，一般將 MOS 管外臵，主要因為：1）內臵 MOS 下 很難將導通電阻做小（電阻大、則電流小），而如果要將導通電阻做小 則需要做大面積，則將帶來良率下降等問題。2）MOS 的大電流引發(fā) 的各種效應容易干擾控制芯片的正常工作。3）對于服務器 CPU 等復 雜場景，控制器需要處理復雜的協議，將 MOS 管外臵能夠降低難度。

而對于 20A 以上的場景，使用多相控制器+多顆 MOS 并聯，主要因 為：1）單個 MOS 管能夠承受的電流有上限，長時間工作時大電流容 易溫度較高，導致參數漂移、壽命縮短等問題；2）大電流需要做大面 積，將帶來良率下降等問題。

服務器、基站等場景，通常需要二次降壓。48V 電壓軌是大數據中心、 通信基站中最為常用電壓軌，其前一級是交流轉直流電路電源或者備 用電池。后面通常通過兩次降壓以給末端的處理器、存儲芯片等供電。 一般來說，第一次降壓通常是 48V 降至 12V 或者 5V，第二次降壓再 由 5V/12V 降至負載所需電壓，比如 CPU 通常在 1V 左右。

第二次降壓的過程，電流為 10A 到數百安培的大電流，需要用到“多 相控制器+DrMOS” 。一般來說，個人電腦的功耗在 10W 以上，商務 本通常在 15-45W，游戲本在 45-65W，臺式機在 35-100W 不等，而 服務器則通常在數百瓦，通信、交換機則與服務器類似。由于 CPU、 DDR 的制程不斷演進，目前大部分電壓已在 1V 以下，對應的電流則 在 10A 到數百安培之間，因此在第二次降壓的過程需要用“多相控制 器+DrMOS”的電源架構。

多相控制器本質在于并聯分流，其設計難點在于交錯式電源架構與負 載瞬態(tài)響應能力。與單通道降壓轉換器相比，多相控制器其后續(xù)電路 由多路 DrMOS 并聯，因此可提供的輸出電流更高。其設計難點主要 來自于： 1）交錯式電源架構：由于多相控制器使用場景通常為高大電流場景， 開關損耗容易較大。因此為了減小開關損耗，多相電源通常通過相位 交錯的方法，以實現在使用較低的脈寬調制開關頻率時就可輸出給定 的紋波，由此降低開關損耗提高了效率。具體來說，該方法通過以統 一的時間間隔進行相位交錯（例如：在一款三相交錯轉換器中以 120° 的時間間隔進行交錯），其本身單個相位固有的輸出紋波被其他相位降 至平均水平，從而總體輸出紋波就被降低了。 2）負載瞬態(tài)響應能力：電子電路一般都需要一個即使在負載電流發(fā) 生瞬變時，輸出電壓也能維持在特定容差范圍內的電壓源，以確保電 路的正常工作。而 CPU 和 DDR 則是該要求更高，典型 CPU 芯片的 電源規(guī)范要求，即使負載電流在幾百納秒內發(fā)生 20 或 30A 的變化， 供電電壓仍然要保持穩(wěn)定。

DrMOS 本質是 MOSFET 驅動器與功率 FET 的集成。根據英飛凌技術， Drmos 本質上是一個電壓調節(jié)模塊（VRM），使用 buck 配臵的外部脈寬調 制 （PWM）控制器。DrMOS 將高邊 MOSFET、低邊 MOSFET、以及一 組對應的驅動一起集成到芯片上，集成的方式減小了芯片面積，功率密度 得以改善，且誘導寄生感應（parasitic inductances）明顯減小，從而使優(yōu) 化多相拓撲的效率達到 95%以上。DrMOS 自從誕生以來，朝著兩個方向 演進，1）持續(xù)供電的電流已從最初的僅要求 25 A 轉變?yōu)橐蟠笥?50A 甚 至 100A 以上；2）封裝后面積不斷縮小，從最初的 8×8mm2 轉變?yōu)槟壳?僅 5×5mm2。

服務器和電腦場景下，芯片廠商需要與 intel、AMD 協同開發(fā)。與普 通的 DCDC 不同，服務器與電腦中使用的多相控制器需要還需受 CPU 控制，目的是調控電壓，即閑臵時降壓（減少功耗）、忙碌時升 壓。因此整套解決方案的開發(fā)通常要基于特定的芯片平臺，并使用特 定的通信協議完成主控芯片與多相控制器之間的通信。相較而言，通 信和交換機場景則無特定的通信協議，而是使用更為通用的 PMBus （電源管理總線，Power Management Bus），其是系統管理總線 (SMBus)的一種變體，旨在對電源進行管理。

主流玩家包括英飛凌、MPS 等。由于多相控制器對電流、交錯式電源 架構、負載瞬態(tài)響應能力等要求較高，其是 DCDC 市場技術難度最大 的。目前全球市場由英飛凌和 MPS 主導，此外其他廠商則包括 TI、ST、瑞薩、Richtek 等。我們這里分別統計了服務器和個人電腦的解 決方案，具體來看：

服務器：CPU 通常需要 2-4 顆多相控制器合計提供 10 相以上電路， 2 組 DDR 分別需要 1 顆 5~6 相項控制器。我們這里統計了多家芯片 廠商提供給不同平臺的解決方案，其分為兩大部分， 1）CPU 供電：該部分通常由多顆多相控制器搭配完成，我們僅在 ST 的 解決方案中看到了使用 1 顆 7ph+1ph 多相控制器來完成 8 路輸出，而 其他廠商提供的方案中，均采用 2-4 顆多相控制器搭配完成，單顆控 制器相數在 2-12 相不等，合計相數在 10 相以上，因此需要 10 顆以上 DrMOS 搭配使用，單顆 DrMOS 的持續(xù)電流在 20A 到目前市場最高 130A 不等。 2）DDR 供電：通常服務器中一顆 CPU 搭配 2 顆相同的 DDR，該 DDR 通常需要一顆 5~6 相的多相控制器+5~6 顆 DrMOS。 3）通常而言，平臺廠商傾向于向同一家芯片廠商同時采購以上兩部分。

個人電腦：CPU 通常需要 1 顆 5 相左右的多相控制器，DDR 部分可 不使用“多相控制器+DrMOS”。與服務器方案相比，電腦功耗較低、 因此用量較少： 1) CPU 供電：從 MPS 的解決方看，其大部分由 1 顆 5 相的多相控制器 +5 顆 DrMOS 完成，DrMOS 的持續(xù)電流也明顯低于服務器，25A 即 可。 2) DDR 供電：從我們收集到的資料看，個人電腦的 DDR 供電部分不一 定要用多相控制器+DrMOS 方式，比如 MPS 為 intel 的 PC 平臺 Comet Lake 提供的解決方案中，即使用了普通的 DCDC/LDO；而在 Richtek 的方案中，則是使用一顆單項控制器+一顆 DrMOS+一顆普通 的單項轉換器。

多相控制器：行業(yè)層面最高 16 相，單相數價格 4-8 元。我們這里統 計了 MPS、TI、英飛凌三家的多相控制器產品，其中公開產品數量上 英飛凌>MPS>TI，其中 MPS 的相數在 2~16 相，TI 的在 8~12 相，英 飛凌的相數在 2~16 相。價格上，我們采用貿澤電子 3000 以上訂購量 的單價，TI 和英飛凌的產品單相數價格主要集中在 4.5-8.0 元人民幣。

DrMOS：行業(yè)層面持續(xù)電流在 20~90A，最高 130A，每 10A 價格 3- 6 元。我們這里統計了 MPS、TI、英飛凌三家的 DrMOS 產品，其中 公開產品數量上 TI>MPS>英飛凌，其均可提供持續(xù)電流在 20~90A 的 產品，而 MPS 則最高可做到 130A。價格上，我們采用貿澤電子的單 價（選取其最大訂購量價格），三家公司的多數產品每 10A 價格集中 在 3-6 元人民幣區(qū)間。

根據我們測算，2021 年 DRMOS 和多相控制器市場空間分別為 34 億 美金和 15 億元美金。我們對服務器市場和個人電腦市場在 DRMOS 和控制器得規(guī)模分別做了如下測算，其中 1）DRMOS 安培數：22H1 總安培數我們參考了英飛凌和瑞薩給 intel 提供的解決方案，其僅給 CPU 供電的 DRMOS 總安培數在 970- 1110A，考慮兩組 DDR 合計電流比 CPU 稍低，我們假設 CPU 和 DDR 合計電流為 1500A。考慮近年服務器功率不斷增加，我們假設每 年電流增加 200A。 2）DRMOS 單價：根據我們統計，英飛凌、TI、MPS 的 DRMOS 每 10A 單價在 3-6 元，考慮到大批量購買價格比經商零售價更低，我們 以 3 元人民幣計算。 3）多相控制器相數：22H1 總安培數我們參考了英飛凌和瑞薩給 intel 提供的解決方案，相數在 13-16 相不等，我們以中值 14 相計算；2 組DDR 分別需要 5 相；因此合計相數在 24 相。同樣，考慮近年服務器 功率不斷增加，我們假設每年相數增加 1 相。 4）多相控制器單價：根據我們統計，英飛凌、TI、MPS 的 DRMOS 每 10A 單價在 4-8 元，考慮到大批量購買價格比經商零售價更低，我 們以 4 元人民幣計算。 通過以上假設計算，我們得到 2021 年 DRMOS 在服務器和電腦的市 場規(guī)模分別為 15 億美元、19 億美元；多相控制器在服務器和電腦的 市場規(guī)模分別 11 億美元、4 億美元。

3.AFE：大陸廠商主要在低串數競爭，目前公司已有高串數產品 （16 串）

BMS 電池系統一般稱作電池管家，主要作用為管理及維護各個電池單 元，防止電池出現過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池 的狀態(tài)。一般而言，BMS 中包含 AFE 芯片和 MCU，目前公司的 BMS 芯片均為 AFE 芯片。

模擬前端（AFE-Analog Front End Front End）是包含采集模塊、均 衡開關、通信模快。1）采集模塊一般有包含模數轉換器（ADC）、參 考源（REFRENCE）和模擬開關（MUX）。2）通信模塊是 AFE 和 MCU 之間的數據交互接口（Data I/O），一般是 SPI，I2C 或是 UART。

AFE 通過內臵傳感器感知電池組的電壓、溫度、電流等數據，并通過 ADC 將模擬信號轉換為數字信號供后端 MCU 使用，MCU 負責接收 AFE 傳遞而來的信息，并通過算法計算電池的 SOC、SOH 等數值從 而管理電池系統，還可以與其他控制單元進行信息交互。

BMS 主要應用場景包括：1）中低端類：手機、電腦、電動工具、掃 地機、無人機等低串數場景，其中手機以單串為主，其他 3-10 為主； 2）中高端場景：戶外儲能電池、光伏儲能、基站儲能等儲能應用，汽 車 BMS 系統，該類場景通常需要支持十幾串電池串聯，目前海外大 廠的主流方案為 16 串。

國內廠商仍主要在低串數場景競爭，目前公司最高已做到 16 串。首 先在低串數產品的形態(tài)上，有 AFE 既可選擇與 MCU 集成，也可分立 使用。國內廠商如中穎電子、芯海科技這類擁有 MCU 技術的公司通 常選擇將 AFE 和 MCU 集成。其次在應用上，目前國內廠商主要集中 在低串數場景的競爭，并往高串數場景發(fā)力。目前杰華特能提供 4-16 串產品，廣泛運用于電動工具、電動自行車、儲能等應用場景。