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|数字隔离器应该向光耦全面宣战荣湃半导体


序言——本文属于半导体行业观察《企业访谈录》专栏 ， 在这里 ， 你会看到细分领域中的某一家公司的真实生存状况、深度见解以及技术门道 。 没有个人崇拜、没有企业软文、没有严肃科普 ， 有的只是作者的采访所感以及瞎叨叨的偏见 。
“光耦[1]在瑟瑟发抖中过了几十年 ， 数字隔离器[2]也没能把它怎么样 ， 至今只占据了约25%的隔离市场 。 ”
荣湃半导体（上海）有限公司（下简称“荣湃”）创始人董志伟这句话让我印象深刻 ， 不管你牛如TI、ADI、美信等国际模拟大厂 ， 但是本质上你的数字隔离器产品就是不能把光耦彻底掐死 。 怀揣先进的设计工具、便宜的材料、便宜的封装欲给光耦重拳出击 ， 最终变成一刺挠 。
荣湃是做数字隔离器的 ， 它非常清楚数字隔离器对光耦宣战背后的门道 ， 不相信新兴技术会败下阵来 。 数字隔离忆往昔和望未来 ， 董志伟都有很多话要说 。
数字隔离器的崛起
那天在荣湃办公室楼下 ， 一个绿色植物环绕的茶馆外 ， 我见到了董志伟 ， 夏天的绿色环绕吸引了蚊子的低空飞行 。 痒吗？痒！但我知道 ， 数字隔离器更“痒” ， 荣湃的数字隔离器“痒上加痒” 。
董志伟本科从西安电子科技大学开始 ， 一路扶摇而上 ， 后进入清华大学微电子所攻读硕士 。 1998年毕业后 ， 去美留学 ， 在佐治亚理工大学电子工程系读博士 。 不少集成电路的大佬求学经历大抵如此 ， 从电子系一路到国际企业 ， 就像进了一个筛子 ， 被筛进了一个非常细小的分支 。
与董志伟的交流中 ， 我开始相信是数字隔离器选择了董志伟 ， 他也觉得“这是不得不做的事情 ， 否则会感到愧疚 。 ”这里的不得不做指的是创立荣湃 ， 而在创立荣湃之前 ， 董志伟已经“闭关修炼”了很久 ， 在TI、Silicon Labs（芯科）都工作过 ， 此后还担任过高通的首席设计师 。
“大约1997、1998年 ， ADI和TI就着手研究数字隔离 。 ”董志伟讲起了数字隔离器的发展史：“ADI的方法是将变压器放到集成电路中去 ， 而TI采用的是电容式 。 2007年左右 ， ADI成功研发出数字隔离器方案 ， 另一方面 ， 真正第一个做出电容式数字隔离器的是Silicon Labs 。 ”
董志伟在Silicon Labs工作十来年 ， 2007年有了自己的电容双芯片隔离理论研究 ， 是Silabs隔离专利的唯一发明人；2008年便是Si84xx系统电路专利的第一发明人 ， 核心技术便是RF电容隔离 ， OOK技术[3] 。 董志伟表示：“如今除了荣湃之外 ， ADI、TI等都改成了OOK技术 。 ”
2009年 ， 发明世界第一款电容双芯片隔离驱动器；2010年 ， 发明世界第一款电容5kVrms隔离器；2011年 ， 发明第一款电容10kV浪涌电压隔离器 。
【|数字隔离器应该向光耦全面宣战荣湃半导体】|数字隔离器应该向光耦全面宣战荣湃半导体
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董志伟认为 ， 因为Silicon Labs拥有理论指导 ， 所以可以比ADI、TI花更少的时间 ， 研发出先进的数字隔离器 。 但这里的理论指导就很有意思 ， 正如本文一开头所说 ， 拥有便宜的平面封装、成熟材料、先进设计工具的数字隔离为什么成本上干不掉光耦 ， 表明了理念有一点瑕疵 。
市面上主流的数字隔离器采用信号传输技术 ， 本质上都是调制解调技术方案 。 调制解调器常用于电报、收音机、手机等应用 ， 模拟电路人的习惯思维中 ， 在设计数字隔离器时 ， 也采用了该方案 。 但调制解调器是解决长距离传输的技术 ， 并非适合用到几微米的隔离介质中去 。
“就像我和你已经面对面了 ， 还在用电话交流 。 ”
董志伟认为一开始的思路可能就错了 。
“用已知的方案解决现有问题 ， 最终所解决的一定是过去已经解决的问题 。 ”
这句话有些哲学的味道 ， 且有些绕口 。 但我知道 ， 董志伟一定悟到了某种关于“武林秘籍”的东西 。 而且这个武林秘籍不是什么“易筋经2.0” ， 是纯正的新招式——智能分压技术（iDivider技术） 。
据官网解释 ， 智能分压技术（iDivider技术）是荣湃半导体发明的一种数字隔离器技术 ， 它应用了电容分压的原理 ， 直接把电压信号从电容一边传到另一边 ， 不需要RF信号和调制解调 ， 发扬了其它隔离技术（如光耦的opto-coupler技术 ， icoupler技术 ， OOK技术等）的优点 ， 也最大限度的优化了其它隔离技术的不足 ， 是一种更本质更简洁的隔离信号传输技术 ， 智能分压（iDivider）技术电路大大简化 ， 功耗更低 ， 速度更快 ， 抗干扰能力增强 ， 噪声更低 。
|数字隔离器应该向光耦全面宣战荣湃半导体
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上图截取自荣湃的官网2018年的一篇产品对比 ， 红色部分是智能分压技术所能达到的功效 。
至此 ， 我相信你一定有着跟我一样的疑问 ， 按照武侠小说的套路 ， 当有人神功炼成 ， 甭管练的是什么吧 ， 下面总该要血洗武林 ， 弄个武林盟主之位坐坐 。 既然各项参数都如此超前 ， 连成本都比国际大厂的数字隔离器低 。 难道不应该笑收中国这20亿左右的数字隔离器市场？让TI、ADI败走中国？
问题就在于这不是武侠小说 。
“TI、ADI等大厂在品牌度、产品可靠性以及市场认知度上有着你很难跨越的高度 。 ”
董志伟说这句话的时候 ， 我特想给他点根烟 ， 奈何手头只有录音笔 。 模拟芯片公司的处境就像当时外面下的暴雨 ， 滴滴都是国产替代 ， 下在“填补国产空白市场”的大地上 。
董志伟成立荣湃的时间2017年1月 ， 从2016年下半年开始 ， 已经着手新公司事宜 。 据董志伟说 ， 他在2013年就出来创业了 ， 没有做好 ， 付出了很大的代价 。
2018年下半年 ， 荣湃融资遭遇困境 。 “当时正在融资 ， 账户上只有几千块 ， 而你一个月要发出去一百万 。 ”董志伟甚至想来一次莎士比亚式呐喊 ， 生存还是毁灭？这是一个问题 。
如今2020年已过去半程 ， “预计荣湃今年的业绩会比去年翻番 ， 光是下半年的业绩 ， 可能就会是上半年的两倍 。 ”
说这话的是荣湃副总裁胡拥军 ， 他深耕模拟芯片近二十年 ， 从TI到美信 ， 再到如今的荣湃 。 对模拟市场已经非常熟悉 ， 可能客户打个嗝 ， 他都能知道中午吃的是什么馅儿的饺子 。 对隔离市场的痛点 ， 更是熟悉异常 。
跑断腿的模拟市场
“模拟公司小而离散 ， 不像数字类赢者通吃 ， 最大的模拟芯片厂商TI也只占百分之十几的份额 。 它想要市场份额提高一个点都非常累 ， 需要将运营和资源做到极致”胡拥军话锋一转：“在中国 ， 模拟芯片是市场是一个很大的机会 。 ”
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将模拟巨头的产品列表拉出 ， 找出一个产品分支“临摹”做国产替代 ， 赚得一时 。 这是许多国内模拟公司在做的事情 ， 也是一个切入市场非常好的方法 ， 甚至成了一个铁律 。
荣湃的数字隔离器似乎不太一样 ， 在董志伟和胡拥军眼里 ， 智能分压技术是目前主流数字隔离器底层技术一个跨越 ， 这是一个重新定义新的数字隔离器设计理论的存在 ， 让TI、ADI刮目相看的技术 。
即便是这样 ， 一切理想的实现都要和现实的妥协作为交换 。 国产替代的第二条铁律就是你得PIN TO PIN 。 “你的产品能够PIN TO PIN吗？”胡拥军说 ， 客户这一个问题让你本身拥有的技术优势一下回到现实：“数字隔离器本身就是优于光耦 ， 智能分压技术又是一个创新 ， 新技术居然要为PIN TO PIN折腰；这听上去很不合理 ， 但它是现实 。 ”
在荣湃开拓市场的过程中 ， 从某一个角度 ， 客户大体分成两类：1 ， 没有PIN TO PIN就不用 ， 原因很简单 ， 如果你交期紧 ， 供不上货怎么办；2 ， 被你的技术指标吸引 ， 跟着荣湃产品迭代 ， 这类客户多为消费类电子 ， 家电客户多为愿意接受甚至主动尝试的一方 。
“我们要兼顾两种客户的需求 ， 你不能说服所有人‘闹革命’ ， 这是中国 ， 你要了解并尊重这个市场”
胡拥军表示 ， 如今的荣湃是两条腿走路 ， 那些偏保守的工业客户 ， 荣湃可以提供PIN TO PIN的数字光耦产品为其提供产品服务：“这是一个巨大的存量市场 ， 你必须要帮助客户确保他们的选择是安全的 ， 同时又具备性能和成本的迭代优势”
有业内专家曾在接受半导体行业观察采访时说过 ， PIN TO PIN是国产替代的必由之路 ， 只有这样才能一步步往上做 ， 不然你连开拓市场的机会都没有 。
此时 ， 我又想给胡拥军点根烟 ， 因为我听到了一个超越TI和ADI等大厂的梦想：“隔离市场非常大 ， 如今智能分压技术带来很好的成本优势 ， 可以与光耦竞争 。 隔离市场有70%是被光耦占据 。 我们有机会去改变这个存在几十年的产品区分 ， 打开一个完全不同的模式 。 ”
业务已经颇具规模的荣湃 ， 目前有40%的业务跟光耦有关 ， 剩下60%是传统的数字隔离业务 。 胡拥军表示：
“中国市场和欧美不一样 ， 其最大的魅力就是 ， 新客户不断涌现 。 你永远不知道明天会有什么新应用 。 而今天的小弟 ， 有可能明天就成为大佬 。 ”
此前 ， 胡拥军在TI工作时 ， 有一段时间的工作地是苏州 ， 从那时开始 ， 每年都会跑二三百家客户 。
“国内市场的命脉是中小客户 ， 因为大部分市场份额是由中小客户组成 ， 国外则相反 。 ”当胡拥军告诉我苏州电子企业的数量是五千家级别的时候 ， 我有点愕然 。 我在苏州晃荡4、5年 ， 居然踩着拥有五千家电子企业的土地而不知 ， 他们不出现在媒体上 ， 在默默等待上帝突然有一天让他们其中几个变成大佬 。
“有一个报告表示 ， 中国电子类客户的平均寿命是三到五年 。 ”
原来电子产业的新陈代谢这么快 ， 也解释了为什么胡拥军得不断的跑客户 ， 客户数量是占领中国市场的关键 。
现在胡拥军不仅跑客户 ， 还跑半马 ， 十公里可以跑到6分钟/公里以内 。 他说 ， 人要时不时把自己拖出舒适区 ， 以免变得“资深” 。
这里的资深有一种新的解释 ， 当你随着工作年龄的增长 ， 开始变得不够好奇 ， 对新事物新应用不敏感 ， 对他人的意见经常会质疑 ， 此时就会变得“资深” 。 我想提醒胡拥军 ， 这个资深可能叫做“油腻” ， 我捏了一下自己略微隆起的肚子 ， 只好作罢 。
“国产模拟公司不能小富即安 。 ”
胡拥军表示 ， 很多国产半导体公司做了三四年后 ， 稍有成就眼睛里就全是同类 ， 实际上国际大厂随便一脚可能就把你踩死 。 国际大厂的这一脚是否踩下去 ， 取决于竞争对手所带来的威胁 。
“Stay Hungry ， Stay Foolish”胡拥军引用的乔布斯的一句名言 ， 受访时 ， 略微高昂的语调翻译了这句英文——“保持激情 ， 保持好奇心” 。
“国产半导体企业一定要有自己的理论体系和技术Know-How ， 不能仅仅着眼于销售额和把上市作为目标；作为产业链头部的半导体原厂 ， 要有使命感 ， 荣湃的使命就是要做高价值的模拟类半导体公司 。 ”此时 ， 外面的大雨也停了 ， 全程合着胡拥军的说话节奏 ， 就像命运交响曲奏完最后一个音符的戛然而止 。
备注：
[1]光耦合器（opticalcoupler equipment ， 英文缩写为OCEP）亦称光电隔离器或光电耦合器 ， 简称光耦 。 它是以光为媒介来传输电信号的器件 ， 通常把发光器（红外线发光二极管LED）与受光器（光敏半导体管 ， 光敏电阻）封装在同一管壳内 。 当输入端加电信号时发光器发出光线 ， 受光器接受光线之后就产生光电流 ， 从输出端流出 ， 从而实现了“电—光—电”转换 。
[2]数字隔离器：数字隔离设备使用半导体工艺技术来创建变压器或电容器 ， 以便传输数据而不是传输光 。 通过使用这种技术 ， 性能和功能集成都得到了改善 。
[3]开关键控（on-off keying ， OOK）表示最简单形式的幅移键控（ASK）调制 ， 其表示数字信号是否存在高频载波 ， 在其最简单的形式中 ， 持续特定时间的载波存在代表二进制1 ， 载波不存在则表示二进制0 ， 一些更复杂的方案会改变载波持续的时间实现信号编码以传达更多信息 ， 例如单极性线性编码 。
作者：半导体行业观察作者：亚亚君


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