2007/5/26

Power IC / TI







如果把 IC 當成產品


要設計一顆擁有市場競爭力 IC

有下面的步驟要進行


 


第一

要符合公定的規格 規範 和 SPEC




以一顆 Power  IC 來說

他有一些基本的規範要遵守


在 Active 狀態

1 W 的功率要在 50% 以上

1W - 49 W 的功率 要在 80% -83%

49 W - 2500 W 要到 84% 以上




有些公司已經做到 84%

Intel 可以做到 90%




在待機狀態

10 W 的 Power 只能有 0.5 W 的輸出


在輕載狀態

10 W 的Power 只能有 0.75 W 的輸出


 


2007 會有更嚴格的標準


待機狀態

10 W 的 Power 只能有 0.3 W 的輸出


輕載狀態

10 W 的 Power 只能有 0.5 W 的輸出




Power Supply 即將邁入 80 plus 的時代

各家廠商會追regulor 和 SPEC 追的很辛苦




在做出市場差異化

或是想出競爭手段之前


一家 IC 公司要先想出符合新規定的 Solution




DSP IC 和 類比 IC 在實作上

會遇到很多理論上無法看見的困難




每個元件都會產生 Loss

複雜的電路會產生相位差 會產生 Leakage

訊號會失真 會受到雜訊干擾 會 Delay


元件和干擾的誤差甚至還不固定

他們通常是一個不確定的範圍




論文可以假設最好的狀況

但是實務上必須計算最壞的情形


 


有時候三個並聯的 CMOS 在設計上很完美的解決所有問題 


但是他在 Layout 的時候很容易發生錯誤

一不小心就爆掉一顆


 


IC 設計很多時候就在解決這些實際的問題

 


5% 到 3% 是一個很恐怖距離




因為 5% 已經榨乾了所有的腦細胞

而他們既然要你做到 3%


 




IT 產業的需求很明確

SPEC 是一個嚴格規定的數字


但是有時候他是對技術的無理要求


 


行銷的的需求很模糊


手段很多

炒新聞相對也很容易

但是你從來不知道客戶在想什麼


 


他們之間的關係

就像電機系的期末實驗專題

和命題小說獎的徵稿比賽




很難說哪個比較困難




但是或許可以知道哪個比較有趣


 




TI 有一些他們解決的思考模式




如果元件串聯會發生問題

他就改成等效的並聯


如果 MOSET 不能並聯

那就讓 Diode 並聯




如果有一個元件的 Loss 太大

你就想辦法用 MOS 取代他


或是乾脆直接用線路跳過他


 


然後他們喜歡用 Switch 去解決問題


如果沒有一個 Solution 可以完美解決兩種極端的狀況




他就準備兩套 Model

根據高輸入和低輸入

去切換他的處理模組


 


要想出這樣的 Solution 沒有捷徑

只能投入研發的成本 時間

和人力




為了趕上最新的 SPEC

TI 的 POWER IC 工程師人數已經增加成原本的 3 倍 




那常常就是台灣不願意付出的成本


 




但是很遺憾

解決問題不代表產品就有競爭力

解決問題只代表產品可以開始擺上檯面


 

  Interleaved PFC 的 Solution

  是我們先提出的


  但一提出來

  很多人抄


 


要提升競爭力

就必須想辦法提升功率 效率


Interleaved PFC 的優勢是在高電壓的時候

可以有更好表現


但是低電壓的時候

和其他 IC 的表現就差不多




而高電壓的市場和需求終究是比較少一點


 


TI 幫他們的 IC 增加一些附屬功能


像是他有一個展頻的 Function

可以幫助工程師設計時迴避過高的電磁波問題


他有一個低電壓保護腳位

電壓變化過於劇烈的時候 元件運作依然可以保持平穩




就像買便當還要送飲料的促銷


 




這些是設計部門還可以解決的問題


沒有這些競爭力

你就只剩下價格手段


元件的成本無法 CostDown

就只好把工程師的薪水 CostDown


 


 


 


在生產的時候會面臨 IC 上市第二階段的問題


 


製造成本

和量產穩定性




像 TI 這樣的 IC 公司

他的 Assembly 封裝測試 還有 Layouut 都外包


 

科技業走向專業的分工


這些東西一間 IC 公司自己作

成本不一定會比較少


設備和廠房會讓成本增加

專業不足和缺少經驗失敗的風險 也會讓成本增加

 


這些東西的成本是固定的

要 CostDown 需要復雜的溝通協調 和 Co-Work


 


新的設計會用到新的元件

或是更複雜的線路




然後就增加生產的成本




論文和研究可以只要求實驗數據的突破和美觀


因為他只是畢業的工具

和升級的點數




但是業界會要你在功率的提升和成本的增加之間

抓一個平衡




因為他是賺錢的工具

和吃飯的飯碗


 


除了元件成本的負擔之外

新設計也代表生產成本的增加


一條生產線的產能要經過一段劇烈震盪

才會達到平穩




工廠需要時間 和數量 來獲得經驗

讓品質穩定 讓出貨量順暢




新的設計代表低良率和失敗品的故事

要重新再來一遍


 


 


最後就是市場




  如果你能賣給 ASUS 一顆

  那就賺不完了


 




一顆 IC 再強

功能再先進

規格再前瞻




沒有人要用

他就沒有用


TI 有一個 Digital Power Controller




元件比較少

可以直接用軟體控制電壓和電流


技術很成熟

但是沒有市場 


 

有時候是因為價格

有時候是因為需求還沒有出現

有時候是因為系統廠還不知道要怎麼去用它




  數位控制最大的問題

  就是採樣時間的選擇

  產生的誤差

  還有 Delay 


 


而有時候沒有市場


只是因為

一個穩定的系統不願意去增加組件變動帶來的風險




 

  有些東西他會動

  動的很理想


  但是你不清楚他怎麼動的




  那最好的方法

  就是不要再去動她


 




一個好的 FAE 要了解市場的規範

訂出有競爭力的規格




生產發生問題的時候

要和雙方協調和溝通


Layout 要重畫

或是設計要重新設計




這個過程很困難

因為每個都不會承認是自己的錯誤

每個人都希望問題由別人去解決


 


了解自己產品的強項

推銷技術的優勢




然後要負責客戶的訓練

和系統的整合


 


你要想辦法讓一台用聯發科驅動 IC 的 NB

改用妳家的 IC




告訴他們空間會更省

效率會更高

然後成本可以壓的更便宜




而且他們的電路圖還不需要做太大的變動


 




傳聞日商的 FAE 除了會告訴你有沒有問題

還會幫你找出問題在哪裡


 


 


一間 IC 公司除了市場的推銷之外

還要負責訓練和教育




要發展 Demo Board

還要研發 Design Tool




這是一種長期投資


如果學生在學校就習慣使用 TI 的 IC

那他出了社會也會對TI 有特別的偏好


 


TI 的 Design Tool 設計的非常完整

使用很方便


幾乎所有的線路和元件就都已經內建


 

  你只要輸入規格

  和選擇元件就好了


 




IC 公司很卑微


她會求你用它的 IC

然後還怕你嫌用它的 Design Tool 太麻煩


 




不過 Demo Board 很貴

而且更新很慢




現在都用 USB 了

很多 Board 都還用 RS232 做傳輸


 


IC 很便宜

但是 Demo Board 沒有市場

所以她根本不用 Cost Down


 


這種現象叫做 KB 手的悲哀




KB 不太像是樂器

他基本上只是一個不很很複雜的電子儀器




她的功能比電腦還少

他絕對可以比手機更便宜




但是他很貴

因為 KB 手很少

但是 KB 手沒有 KB 不行




如果哪天KB 和電腦一樣普及

每個人都有 2隻手機 和一台 KB


KB 就會開始 CostDOwn

功能還會越來越強


Roland 和 KORG 會免費送你編曲軟體

搞不好還會派人來教你彈




很遺憾

這個夢想大概永遠不會實現


 




吉他不一樣


他本來就是一種有名吉他手代言簽名版的奢侈品




好的吉他已經和義大利純手工小提琴一樣

是身分地位的象徵


 




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TI 是世界三大半導體公司之一


第一是Intel

生產 CPU


第二是SAMSUNG

用SRAM 和 DRAM 稱霸世界


第三就是 TI

他設計數量繁多的 DSP IC


 


TI 靠消費性電子過活


AUDIO VEDIO 和網路的產品線加起來超過一萬種

3 隻手機 有兩隻可能用的就是 TI 的晶片


 


而未來的消費性電子 IC

將走向影像 娛樂 和數位通訊的輕量化




  DLP


  Digital light process




一顆 IC 要越做越小

然後要整合越來越多的功能


 


TI 的 Power IC 部門是經過合併和整合的成果


它把 DC to DC 的專業技術

技術研討會的頂尖論文

放進了 TI 擅長的的品管銷售通路裡面


 


 


TI 是台灣最大的外商

她有很多外商的優良制度




準時上下班

員工訓練扎實


沒有股票

但是有股票選擇權

和更高的底薪




員工費用分紅化之後

開始會有公司採用外商的制度


 




TI 的內部升遷採雙軌制


一邊是管理職

一邊是技術職


工程師可以不需要兼管理

技術幕僚的地位和副總裁一樣高


 


不過外商的研發主力不在台灣

台灣通常負責銷售業務和技術支援


 


然後 TI 有特別設一個道德長


 


  最近很多公司經營都有問題




  你不用怕進我們公司

  有一天就要進看守所