一家低调的电源芯片巨头
在中国的电源芯片领域，一直活跃着一家低调，但又在细分领域非常有影响力的公司，那就是MPS（Monolithic Power Systems），中文名芯源系统有限公司。 从公司相关资料可以看到，由Michael Hsing 于 1997 年成立于美国的MPS是一家高性能半导体电力电子解决方案提供商，拥有三大核心优势，包括深厚的系统级知识、强大的半导体设计专业知识以及在半导体工艺、系统集成和封装领域积累的创新专有技术。这些综合优势让MPS能够提供可靠、紧凑和单片的解决方案。 值得一提的是，“将整个电源系统构建到单个芯片上”正是Michael Hsing 成立的初衷。在他的带领下，MPS也的确开发出了一种真正将整个电源系统集成到单个封装中的单片电源单元，该公司凭借其获得专利的尖端技术不断超越行业标准
MPS上市至今的股价变化
MPS也是在这种工作方式指导下稳步成长，成为了行业内不可或缺重要公司。近日，笔者获得罕有的机会，与MPS 中国区副总经理肖飒进行了一番交流。向他请教了这家低调巨头的经营之道。 无晶圆厂的模拟芯片巨头 MPS 中国区副总经理肖飒先生日前在于笔者沟通的时候告诉半导体行业观察，MPS专注于电源管理解决方案，涵盖多个应用领域。具体而言，MPS提供了包括高效DC-DC转换器、电机驱动器、电源模块，电池管理，Class D类功放，传感器和AC-DC电源在内的解决方案。应用范围涵盖工业控制、汽车电子、消费电子、计算存储、通信基础设施等。“我们的产品以高效、可靠和小尺寸著称，满足客户多样化的需求。”肖飒先生强调。 然而，和TI和ADI这些全球领先的模拟芯片厂商是IDM不一样，MPS从成立到现在都是以无晶圆厂的模式运行的，这颠覆了我们对模拟芯片的理解。 在问到公司是如何达成这个成就的时候。肖飒回应道：“这首先归因于公司包括持续的技术创新、先进的生产工艺和优质的客户服务在内的核心竞争力。” 首先，得益于公司本身所拥有一流的研发团队，MPS能够一直专注于前沿电源管理技术的研发和专利封装技术的创新。公司每年也投入大量资源用于研发，确保能始终站在技术的前沿，不断推出创新产品。 其次，MPS的Fab-lite”式的也使公司能够灵活应对市场变化，快速推出高性能产品。 “我们的Fab-lite”模式使我们能够集中资源在研发和市场拓展上，不受制于生产设施的限制，使我们能够灵活调整产能，快速响应市场需求。”肖飒解析说。他进一步指出，通过与晶圆厂和封测厂深度合作，MPS确保了公司产品质量和供应链的稳定性。 此外，公司还注重与客户的紧密合作，提供定制化的解决方案，满足客户的独特需求。 “我们专注于电源管理这一细分市场，建立了强大的技术优势和市场地位，使我们能够在竞争激烈的市场中脱颖而出。”肖飒强调。当然，积极拓展包括新能源汽车、智能制造和数据中心等在内的高增长市场，捕捉市场机遇，也是让MPS能够走到今天的一个重要原因。 上述种种，在帮助MPS全球扩张的同时，也夯实了公司在中国的市场地位。 从竞争激烈的中国市场突围 和很多其他芯片公司一样，中国也在MPS的客户端中也扮演了重要角色。按照肖飒所说，这主要得益于公司在中国包括研发中心和技术服务团队在内的广泛布局。 “我们的研发团队专注于前沿技术的开发和本地化应用的研究，致力于为中国市场开发符合需求的产品。我们的技术服务团队覆盖全国，提供专业的技术支持和客户服务，确保我们的产品能够迅速响应市场需求。我们在成都和杭州的设施进一步加强了我们的本地化能力，确保我们能够及时为客户提供支持和服务。”肖飒告诉半导体行业观察。 在这些布局的支撑下，MPS能够为新能源、工业控制、数据计算和消费电子等市场提供可靠的支持。特别是在新能源汽车、智能制造、人工智能领域，MPS的创新产品和解决方案，能够推动行业发展，并有许多颠覆行业发展的前沿想法。 “比如48V电源系统，相对于12V，24V电源系统，这是一个降低能耗，节省线材成本的电源方案，应用场景越来越多。我们在人工智能相关的数据中心上已经在多家知名厂商占有主要份额，并且积极与汽车电子解决方案商沟通合作，共同面对新能源汽车的变革需要。我们看好国内市场的增长潜力，并将继续投入资源，推动技术创新和市场拓展。”肖飒举例说。 如文章开头所说，MPS之所以能够在中国市场拥有如此高的地位，除了领先的产品外，公司在人才上面的培养也是不得不提的一方面，有人甚至称MPS为中国电源管理芯片的黄埔军校。有人也曾跟笔者说过，中国的电源管理芯片公司，一半人才来自MPS，另一半人才来自TI。这可能是一个相对夸张的说法，但足以体现了公司对中国电源管理市场的贡献。与此同时，我们也看到，中国电源管理芯片市场也正在快速发展过程中，走进了一个竞争一场激烈的内卷阶段。 作为以一家老牌厂商，MPS又将如何应对呢？ 肖飒首先回应道：“我们很荣幸被誉为中国电源管理芯片的黄埔军校。这是对我们长期以来在技术创新和人才培养方面努力的认可。我们将继续致力于推动行业发展，培养更多的专业人才，为行业的持续进步做出贡献。” “面对竞争压力，我们相信通过持续的技术创新、优质的客户服务和高效的供应链管理，能够保持竞争优势。我们将继续加大研发投入，推出更具竞争力的产品，满足市场需求。我们还将加强与客户的合作，提供定制化解决方案，确保我们在市场中保持领先地位。”肖飒接着说。 最后，笔者还就市场上盛传的MPS芯片缺货传言咨询了肖飒。他首先回应道：“对于任何传言，我们将用实际的出货表现来证明我们的供应能力。MPS也会继续努力，确保产品的高品质和稳定的供应。” 肖飒接着说：“我们理解市场的波动以及转瞬即逝的商业机会。虽然任何工厂在应对没有计划的瞬时激增订单时都会面临压力，特别是在供应链较长的半导体行业，但MPS通过紧密的合作伙伴关系和高效的供应链管理能力，在过去最困难的几年中交出了完美的答卷。” “在产能相对充裕的未来几年，我们也将继续利用我们的产能弹性优势，服务好各行各业的客户，尽力确保客户的真实、紧急需求都能得到满足。”肖飒信心满满地说。
存储市场酝酿新一轮DRAM技术革命
AI应用浪潮之下，高性能存储器需求持续攀升，以HBM为代表的DRAM风生水起。同时，为进一步满足市场需求，存储厂商也在酝酿新一轮DRAM技术“革命”。
4F Square DRAM顺利开发
韩媒消息，近期三星电子副总裁柳昌植对外表示，三星下一代DRAM技术进展良好，除了1b DRAM正在顺利量产之外，4F Square DRAM技术也在顺利开发，计划在2025年开发出4F Square DRAM的初始样品。
资料显示，4F Square是三星开发的下一代DRAM技术，其中“F”是特征尺寸（Feature Size），用以衡量DRAM单元中晶体管等组件尺寸；“Square”则用于衡量向单元中的晶体管施加电压的组件面积大小。
业界表示，早期DRAM单元结构是8F Square，目前商业化的DRAM主要采用6F Square，与上述两项技术相比，4F Square采用垂直信道晶体管 ( VCT：vertical channel transistor ) 结构，可将芯片表面积减少30%。DRAM密度与性能随着单元面积的减小而提升，因此AI等应用推动之下，4F Square这项技术也逐渐受到存储大厂的青睐。
此前三星表示，许多公司正努力将技术过渡到4F Square VCT DRAM，不过需要克服一些困难，包括开发氧化物沟道材料和铁电体等新材料等。业界认为，2025年三星4F Square DRAM的初始样品或为对内发布，另一家半导体厂商东京电子预估，采用VCT和4F Square技术的DRAM将在2027年至2028年出现。
图片来源：东京电子
除此之外，早前媒体还报道，三星计划应用混合键合（Hybrid Bonding）技术支持4F Square DRAM的生产，混合键合是下一代封装技术，指的是芯片垂直堆叠，能提高单元密度，进而提高性能，该技术也将对HBM4以及3D DRAM带来影响。
HBM4呼之欲出
AI时代下，HBM尤其是HBM3E在存储器市场发展如鱼得水，引发三大DRAM原厂争相布局。同时，新的较量也开始打响，主要围绕下一代HBM4技术展开。
图片来源：SK海力士
今年4月SK海力士已经宣布将携手台积电共同开发HBM4。据悉，两家公司将首先致力于针对搭载于HBM封装内最底层的基础裸片（Base Die）进行性能改善。HBM是将多个DRAM裸片（Core Die）堆叠在基础裸片上，并通过TSV技术进行垂直连接而成；为专注下一代HBM4技术的开发，三星已经成立了新的“HBM开发团队”。7月，三星电子存储部门新事业企划组组长Choi Jang-seok透露，公司正在开发单堆栈达48GB的大容量HBM4内存，预计明年投产。近期，媒体报道，三星计划使用4nm先进制程工艺生产HBM4 逻辑裸晶（Logic Die）；美光则规划2025年—2027年推出HBM4 ，而到2028年则正式步入HBM4E。
除了生产工艺之外，DRAM原厂针对未来HBM，还在积极布局混合键合技术。相较现有键合工艺，混合键合无需在DRAM内存层间添加凸块，而是将上下两层直接铜对铜连接，可显著提高信号传输速率，更适应AI计算对高带宽的需求。
今年4月，媒体报道三星成功制造了基于混合键合技术的16层堆叠HBM3内存，该内存样品工作正常，未来16层堆叠混合键合技术将用于HBM4量产；SK海力士计划于2026年在其HBM生产中采用混合键合；此外，美光也正着手开发HBM4，会考虑采用包括混合键合在内等相关技术，目前一切都在研究中。
3D DRAM进程加速
3D DRAM（三维动态随机存取内存）是一种具有全新存储单元结构的DRAM技术，不同于传统DRAM水平放置存储单元，3D DRAM通过垂直堆叠存储单元的方式，可显著提高单位面积内的存储容量并带来更高的效率，因而被视为下一代DRAM发展的关键。
传统DRAM与3D DRAM比较（图片来源：应用材料）
存储器市场中，3D NAND Flash早已实现商业化应用，3D DRAM技术则仍处于研发阶段。不过，随着AI、大数据等应用快速发展，高容量、高性能存储器需求也将攀升，未来3D DRAM有望成为存储器市场主流产品之一。
HBM技术开启了DRAM 3D化之路，让DRAM从传统2D走向了3D，不过当前的HBM并不能被认同为3D DRAM技术。三星4F Square VCT DRAM与3D DRAM概念更为接近，但这不是3D DRAM唯一的方向与目标，存储厂商对3D DRAM有着更丰富设想。
三星计划2030年实现3D DRAM商业化发展，2024年三星对外展示了两项3D DRAM技术，包括VCT和堆叠DRAM（Stacked DRAM），三星首先引入VCT技术，之后升级到堆叠DRAM，将多组VCT堆在一起，以持续提升DRAM容量与性能。针对堆叠DRAM，三星表示，其可充分利用Z轴向空间，较小面积容纳更多存储单元，单芯片容纳提升至100Gb以上。今年5月，三星表示，包括三星在内的一些公司已经成功制造出16层3D DRAM，他同时强调，现阶段公司不准备大规模生产3D DRAM产品。3D DRAM预计将通过晶圆对晶圆（wafer-to-wafer）等混合键合技术来制造，同时三星也在考虑把BSPDN（背面供电网络）技术应用于3D DRAM。
美光方面，据业界爆料，美光提交了与三星不同的3D DRAM专利申请，计划在不放置cell的情况下改变晶体管和电容器的形状。
SK海力士方面，6月韩媒BusinessKorea报道，SK海力士5层堆叠的3D DRAM的制造良率已达56.1%。这意味着在单个测试晶圆上制造的约1000个3D DRAM中，约有561个可行器件被生产出来。实验性的3D DRAM显示出与目前使用的2D DRAM相似的特性，业界表示，这是SK海力士首次披露其3D DRAM开发的具体数字和特性。
除此之外，美国NEO半导体公司（NEO Semiconductor）也在布局3D DRAM。去年，NEO半导体宣布推出全球首款3D DRAM原型：3D X-DRAM。该技术与3D NAND Flash类似，都是堆叠层数提高内存容量，有良率高、成本低、密度大幅提升等优点。
图片来源：NEO半导体
NEO半导体表示2025年将推出第一代3D X-DRAM就有230层堆栈，核心容量128Gb，相较2D DRAM内存16Gb容量，提升数倍。
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