SerDes技术通过并行到串行的数据转换与接收端恢复,有效解决了信号衰减和码间串扰,实现了高速数据传输。该技术门槛高,需ADC、PLL、DSP及Risc-V/ARM架构专家协同攻关,长期由国外厂商主导。然而,随着数据需求激增、地缘政治风险加剧及成本效益考量,国产化SerDes替代趋势日益明显且不可逆转。
SerDes芯片设计是一个技术门槛高、市场潜力大的领域,当前国内市场主要由国外厂商主导,但国产替代已成为必然趋势。这主要受国内市场需求激增和新能源汽车等行业快速发展驱动。SerDes芯片在汽车中的应用广泛,市场需求巨大,然而供应依赖海外可能导致“缺芯”问题,且高昂价格影响成本。
SerDes芯片设计包括ADC、PLL、DSP及指令集架构等关键技术部分,其中ADC和PLL尤为关键。高端ADC芯片性能受国际出口管制限制,国内厂商普遍面临ADC速率不足的挑战。因此,国内厂商需重点优化锁相环(PLL)设计,以提升SerDes芯片性能。然而,国内在PLL优化设计上的人才稀缺,竞争激烈,成为制约发展的瓶颈。
成功的SerDes芯片创业公司需汇聚ADC、PLL、DSP等领域的顶尖人才,并深入指令集架构和参数调试,以实现技术突破。这是国内厂商在国产替代过程中必须克服的前期准备和挑战。
在技术层面,当前车载SerDes主要聚焦于40nm至28nm制程,通信速率覆盖3Gbps至12Gbps范围,其中6-8Gbps已能满足多数需求。但随着智能驾驶与车载设备的不断升级,预计至2027/2028年,市场将迎来24Gbps高速SerDes产品。尽管国内新能源汽车产业发展迅速,但在低速率车载SerDes芯片领域,海外厂商仍占据主导地位。不过,国内市场的巨大潜力正激发着本土企业的创业热情,已有超过20家芯片厂商投身车载SerDes领域,并得到蔚来、广汽、长安等车企及资本的鼎力支持,共同推动产业链的完善与发展。
尽管我国在该技术领域起步较晚,但当前竞争格局已相当激烈,主要参与力量包括:
1. 仁芯科技:这家于2022年创立的新兴企业,汇聚了来自高通、Synopsys及通用汽车等全球顶尖企业的精英团队。其标志性成就在于成功点亮并量产了首颗采用22nm工艺的高性能车载SerDes芯片,该芯片支持从1.6bps至16Gbps的宽范围传输速率,技术与工艺水平较行业同仁领先一至两代。
2. 瑞发科:作为2009年成立的老牌企业,瑞发科的核心团队源自清华大学,并由拥有超过二十年ASIC芯片设计及高速模拟混合电路架构丰富经验的王元龙博士领航。该公司推出的车载SerDes芯片,支持单通道正向传输速率从2Gbps跨越至12.8Gbps,是全球仅有的两家能够实现超过12G PAM4车载SerDes量产的企业之一。
3. 锐泰微:成立于2021年的锐泰微,由ADI、MAXIM、Marvell等业界巨头的资深人士共同创立,专注于车载SerDes技术的深耕细作。其基于自主研发SerDes协议和IP的12Gbps车载SerDes产品,正稳步迈向2024年底的量产目标。
4. 景略半导体:自2009年成立以来,景略半导体便由前Marvell核心成员构成,领军人物何润生先生以其在千兆以太网物理层芯片系统架构设计的卓越成就而闻名。公司创新性地推出了中国首款基于ASA协议的车载SerDes产品,该产品覆盖了2-16Gbps的广泛通讯速率,并支持长达30米的通讯距离,计划于2024年底投入量产。
5. 慷智:由前海思美国IC Lab首席多媒体科学家刘文军于2017年创立,慷智的团队汇聚了TI、NXP等世界顶级芯片公司的精英。其第一代车规级芯片已成功实现量产,市场出货量逼近百万颗大关。第二代产品在传输速率上实现了质的飞跃,最高可达6Gbps。
6. 英纳微:这家于2022年成立的企业,几乎全员来自Marvell,并由前Marvell技术专家张海青先生亲自挂帅。英纳微已开发出支持最高12.8Gbps传输速率的车载SerDes产品,展现了其在高速数据传输领域的强劲实力。
当前,车载SerDes芯片市场与数据中心对高速SerDes芯片的需求均呈现爆发式增长,成为行业两大显著趋势。国内汽车行业繁荣、AI技术飞跃及计算模型迭代驱动了车载SerDes市场扩张,同时激发了本土企业崛起。尽管全球化受阻,美国高端供应链保护主义加剧,但这反而促使国内供应链创新,企业分散风险,促进新兴国产企业合作机会。
SerDes技术领域门槛高,初创企业正处于技术吸收与创新初期,市场格局未定,充满变数。为避免内耗,业内应秉持合作共赢,共同提升,为彼此创造发展空间。中国力量的增强对于打破国际垄断、保障供应链安全及推动行业创新升级至关重要。