Microchip業(yè)務(wù)的核心是MCU，更準(zhǔn)確地說是“嵌入式控制”。

Microchip擁有全方位的微控制器，從8位和16位的數(shù)字信號控制器到32位MCU和FPGA。但Drehobl指出，它的重點實際上并不是內(nèi)核，關(guān)鍵在于外設(shè)。

外設(shè)包括模擬、存儲器和射頻通信接入，它們可以在芯片內(nèi)部或外部。它們使Microchip的MCU與眾不同，并讓Microchip的大量客戶充滿熱情。

在MCU8和MCU16部門擔(dān)任高級副總裁的Drehobl已經(jīng)在Microchip工作了30多年。他說：“我們很久前就明白了，在微控制器領(lǐng)域，一切都是關(guān)于控制功能，獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)并將其發(fā)送給其他設(shè)備。而在模擬領(lǐng)域，一切都是關(guān)于規(guī)格。” 他解釋說，人們關(guān)心運算放大器的規(guī)格，因為市場上有成千上萬種運算放大器。

外設(shè)（如模擬、存儲器或USB控制器、以太網(wǎng)控制器甚至無線）至關(guān)重要。它們決定了嵌入式控制的規(guī)格和性能。然而，集成并非終極目標(biāo)。“有時候，在芯片外部可以獲得更好的性能，提供更多的靈活性。那么，我們就會在芯片外部進(jìn)行開發(fā)，”他說。

可配置I/O

Yole Intelligence計算和軟件主要分析師Tom Hackenberg表示，與競爭對手如NXP、ST和Renesas相比，Microchip的MCU優(yōu)勢在于“基于Arm、MIPS、PIC和AVR架構(gòu)以及8/16/32位內(nèi)核的多樣化、具有成本競爭力的微控制器組合。而且許多產(chǎn)品提供可配置I/O。”

Microchip表示，它將MCU上集成哪些外設(shè)的選擇權(quán)留給了客戶。但通常，大多數(shù)芯片公司并不希望有太多的定制。

Hackenberg說：“這種‘定制化’很大程度上來自于已經(jīng)包含可定制I/O的核心功能多樣化組合，這些功能已經(jīng)設(shè)計到基本產(chǎn)品線中。通過收購Microsemi公司，甚至還包括了一些具有可配置邏輯的產(chǎn)品。”

決定MCU選擇的因素

當(dāng)人們在確定他們最喜歡的MCU時，往往會狹隘地關(guān)注MCU的處理性能。

Microchip模擬產(chǎn)品副總裁Fanie Duvenhage說：“我稱之為信仰。”自1996年以來，Duvenhage一直在Microchip工作，曾在多個產(chǎn)品組工作，包括微控制器。

對于Microchip來說，好消息是它擁有廣泛的MCU客戶。在選擇MCU后，客戶將決定集成哪些外設(shè)。Duvenhage表示，他們關(guān)心的是“與集成相關(guān)的靈活性”，而不是處理內(nèi)核的性能。“我稱它為經(jīng)典意義上的MCU系統(tǒng)級芯片，因為它集成了模擬和微控制器中的閃存，這是非常關(guān)鍵的組成部分。”

Duvenhage在微控制器組工作時說：“我過去常告訴別人，照片中的一個像素因為某個位沒編程而呈現(xiàn)錯誤顏色是一回事。但如果一個嵌入式控制器上的閃存位失敗，而這個控制器用于煙霧探測器，那你就有問題了。”

他說，解決方案是專注于“MCU的可靠性”。他說：“微控制器的質(zhì)量重要性要高出好幾個數(shù)量級。微控制器應(yīng)用于飛機、汽車、碰撞傳感器、醫(yī)療設(shè)備等所有關(guān)乎安全的領(lǐng)域。”

Drehobl觀察到，“當(dāng)客戶在嵌入式系統(tǒng)中設(shè)計微控制器時，通常不僅僅是關(guān)于一個設(shè)計。客戶希望評估具有不同性能的MCU解決方案，有無某些外設(shè)。他們可能希望遷移到不同的MCU架構(gòu)。Microchip對于提供引腳兼容性和代碼兼容性非常重視。

此外，圍繞MCU產(chǎn)品還有工具和基礎(chǔ)設(shè)施層，Duvenhage指出：“這些往往與產(chǎn)品本身同樣重要。”他補充道：“一旦人們學(xué)會使用我們的工具，他們就會對其感到滿意。這使得他們在開發(fā)新產(chǎn)品方面非常高效，并能重復(fù)利用已有的資源。”Microchip的產(chǎn)品組合“歷史上一直圍繞這種重復(fù)使用而設(shè)計。”

不淘汰政策

嵌入式控制系統(tǒng)的組合使得Microchip必須支持越來越多的產(chǎn)品。那么，Microchip是如何應(yīng)對的呢？

Drehobl強調(diào)：“我們不淘汰產(chǎn)品。只要有人購買，而且我們或我們的代工合作伙伴可以生產(chǎn)并繼續(xù)生產(chǎn)。”他補充說：“我們很久前就明白了，不要強迫任何人離開。”Microchip平臺上的客戶希望建立長期合作關(guān)系。

但是，Microchip不能溫柔地請他們轉(zhuǎn)移到下一個產(chǎn)品家族嗎？

Drehobl說：“哦，我們做得不止是溫柔。我們會定期推薦。一些客戶的采購部門甚至懇求產(chǎn)品淘汰，渴望他們的工程師轉(zhuǎn)移到新平臺。然而，工程師不喜歡重新設(shè)計。Drehobl說：“我非常樂意轉(zhuǎn)移到新的產(chǎn)品線，但工程師不想這么做，采購部門也無法強迫他們。”

當(dāng)Microchip在2016年收購Atmel時，Drehobl表示，Atmel計劃淘汰其AVR微控制器家族的策略證實了Microchip一直以來的看法。

Atmel試圖將客戶推向32位。他們拒絕了。所以，當(dāng)Microchip收購Atmel時，“我們不僅沒有淘汰AVR，我們還投資于它、重組它，讓它重新煥發(fā)活力。”

12年巔峰理論

促使Microchip采用長青政策的一個動力是從產(chǎn)品周期中學(xué)到的經(jīng)驗教訓(xùn)。

一個產(chǎn)品從發(fā)布到生產(chǎn)的巔峰期平均時間約為12年。Drehobl說：“客戶采納它并開始使用另一個設(shè)計所需的時間之長令人難以置信。我們通常在產(chǎn)品發(fā)布后的前三四年看不到收入。而收入會在12年內(nèi)達(dá)到頂峰。”

但是Microchip發(fā)現(xiàn)的魔力在于此。“到了第20年，該產(chǎn)品仍然比產(chǎn)品發(fā)布后的第三四年產(chǎn)生的收入要多。”這并非偶然。Microchip每個季度都看到這種長尾收入。Drehobl說，公司在30年前發(fā)布的產(chǎn)品仍然有這種現(xiàn)象。這種現(xiàn)象與微處理器市場所見非常不同。

Drehobl說，一旦客戶被Microchip吸引，“我們不想讓他們失望。”對于那些忠實度已經(jīng)延續(xù)了六代產(chǎn)品的客戶，“他們信任它。他們知道它的特點。他們了解它的一切。”

并購的影響

Microchip的一系列并購不僅擴(kuò)大了其產(chǎn)品組合，還帶來了一些新技術(shù)的整合。

例如，Drehobl表示：“我們注意到Atmel擁有一種非常有趣的工藝技術(shù)，我們非常喜歡。但我們也發(fā)現(xiàn)它存在一些局限性。”

在與Atmel的AVR競爭的Microchip的PIC家族MCU上，Drehobl表示：“我們開發(fā)了一種追求更多和更高存儲方面的工藝。”相比之下，Atmel擁有“一種出色的適用于低存儲方面的工藝”。

Drehobl說：“在整合Atmel的過程中，我們將所有團(tuán)隊放在一起，涵蓋了PIC和AVR，我們混合并匹配了開發(fā)團(tuán)隊。所以，今天我們在內(nèi)部設(shè)施中運行著這兩種工藝。PIC正在運行Atmel的工藝，AVR正在運行PIC的工藝，或者是任何一種有意義的工藝。”

Microchip還在Microsemi交易中獲得了SiC技術(shù)。

例如，Microchip的dsPIC數(shù)字信號控制器（DSC）提供高性能、靈活的外設(shè)。它們具有專門用于高性能、先進(jìn)感測與控制、電機控制和數(shù)字功率轉(zhuǎn)換的外設(shè)。

正如Drehobl所指出的，“SiC的性能事實證明，真正有助于dsPIC發(fā)揮出色。”在他看來，SiC和dsPIC在許多不同的汽車應(yīng)用中“結(jié)合得非常好。”

Microchip與SiC

這引出了一個問題，即Microchip在SiC業(yè)務(wù)中的參與領(lǐng)域。

Duvenhage表示，自從收購Microsemi以來，Microchip已經(jīng)在SiC領(lǐng)域有20多年的歷史。直到最近，公司才決定成立一個SiC小組，現(xiàn)在這也是Duvenhage的職責(zé)之一。

Microchip聲稱它提供了“業(yè)界最廣泛、最靈活的產(chǎn)品組合”，包括裸片、離散器件、模塊和定制電源模塊形式的SiC二極管、MOSFET和門驅(qū)動器。

新的SiC小組反映了這個產(chǎn)品細(xì)分市場的快速增長，Duvenhage說：“現(xiàn)在逐年翻番。電動車的增長，加上SiC晶圓制造的規(guī)模使SiC更加主流，導(dǎo)致市場對SiC在功率方面的效率提升有了認(rèn)識。”

他表示，Microchip已經(jīng)贏得了汽車設(shè)計項目，“我們的重點更多地關(guān)注廣泛市場。包括電力轉(zhuǎn)換移動性，許多工業(yè)應(yīng)用，甚至半導(dǎo)體制造業(yè)中的SiC，用于他們制造的部分設(shè)備。”

Microchip正忙于許多電網(wǎng)類型的應(yīng)用，太陽能逆變器，一般電力轉(zhuǎn)換，以及大眾交通工具如火車。SiC對充電站也具有吸引力。

Microchip從多個供應(yīng)商采購SiC晶圓。但在SiC器件的生產(chǎn)方面，Duvenhage表示，Microchip正在開發(fā)一種“混合模式”。

公司上個月宣布計劃投資8.8億美元，以擴(kuò)大其位于科羅拉多斯普林斯的50英畝、58萬平方英尺制造設(shè)施的SiC和Si生產(chǎn)能力，以開發(fā)和升級園區(qū)，增加SiC制造。

目標(biāo)是最終使公司內(nèi)部生產(chǎn)的SiC器件占50%。

Microchip的工藝技術(shù)

鑒于其不淘汰政策和不斷增長的產(chǎn)品組合，擁有自己的工廠生產(chǎn)使用傳統(tǒng)工藝節(jié)點的芯片對Microchip至關(guān)重要。

據(jù)Drehobl介紹，Microchip位于科羅拉多斯普林斯、亞利桑那州坦佩和俄勒岡州格雷舍姆的晶圓廠使用110至180納米工藝技術(shù)的傳統(tǒng)節(jié)點。所有節(jié)點都是在8英寸晶圓上制作的，這進(jìn)一步增加了復(fù)雜性。

半導(dǎo)體制造業(yè)在90納米工藝節(jié)點出現(xiàn)時，將晶圓的使用從8英寸轉(zhuǎn)向了12英寸。由于較大晶圓上的單片收入要高得多，晶圓廠很快轉(zhuǎn)向了12英寸晶圓。

Drehobl觀察到，這一行業(yè)趨勢導(dǎo)致了“這種真空現(xiàn)象……即從8英寸到12英寸再無進(jìn)展之路。”他說，“我認(rèn)為摩爾定律從技術(shù)上破壞了許多傳統(tǒng)產(chǎn)品。”

這讓像Microchip這樣制造傳統(tǒng)產(chǎn)品的公司陷入困境。集成了大量模擬和存儲器的MCU根本無法縮小。

然后，新冠爆發(fā)了。

Drehobl表示，很多客戶非常恐慌，開始取消訂單。危機加劇的原因是，在疫情之前，由于貿(mào)易戰(zhàn)和關(guān)稅，半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)放緩。Drehobl說，制造設(shè)備訂單減少，促使制造商停止建造新的8英寸設(shè)備。用于傳統(tǒng)制造設(shè)備的二手市場也迅速枯竭。

Microchip表示，他們的芯片供應(yīng)仍然受限。

但公司在2021年初創(chuàng)建了“優(yōu)選供應(yīng)商計劃（PSP）”。 “任何想要與我們下訂單的人都可以這樣做，但他們必須在不可取消、不可重新安排的協(xié)議下提前12個月預(yù)訂。”PSP非常受歡迎，Microchip以前的客戶中有50%加入了PSP。

有什么弱點嗎？

如果說Microchip的MCU存在弱點，Yole的Hackenberg觀察到，“多樣性在維護(hù)廣泛的產(chǎn)品組合方面具有其自身的成本。許多頂級競爭對手經(jīng)常選擇專門針對大型、有利可圖的客戶、高需求的縱向市場和尖端產(chǎn)品的專業(yè)產(chǎn)品線策略，這些策略讓Microchip的多樣化策略很難直接競爭。”

他補充說：“例如，汽車是主導(dǎo)MCU市場的行業(yè)。這并非巧合，頂級競爭對手都有非常針對性的汽車MCU產(chǎn)品線，甚至比Microchip還要多。”

這似乎正是Microchip不愿做的事。Duvenhage解釋說，擁有一款明星產(chǎn)品是好的，直到它成為拖累你的弱點。簡言之，在他看來，Microchip最大的優(yōu)勢在于沒有突出的弱點。

審核編輯：劉清