时钟芯片赛道跑出准独角兽,研发从晶振时钟到MEMS时钟

MEMS 2025-04-14 00:02

来源:南方财经记者郑康喜

去年开始,当萝卜快跑的Robotaxi驶上街头时,一场全球智驾科技大比拼早已上演。

核心算法和主机厂的较量之外,如何保证车辆在自动驾驶中,具备准确的时间同步,对保证导航系统和传感器精度至关重要。时钟芯片,在这一系统中扮演着“时间中枢神经”的角色。

随着全球性AI旋风的席卷,国内大模型应用场景迎来飞速拓展,却也带来了新的挑战。其训练和推理需要处理海量数据,对时钟信号的抖动、时延、同步都提出了极高要求。时钟产品作为电子设备的“脉搏”,是各场景实现设备间协同工作和高效运行的核心要素。

这也让各时钟芯片公司快速走上台前。在广东大普通信技术股份有限公司的研发实验室内,企业正面向自动驾驶、机器人以及消费电子领域,布局更多高端时钟芯片,研发更高精度、更小型化、更低功耗的晶振时钟、全硅时钟、MEMS时钟、光钟等产品。


大普技术的全硅振荡器:采用纯硅LC振荡源,通过频率合成和独有的补偿技术,在无石英、无MEMS器件的条件下产生单端或差分频率信号,用于提供电路基准时钟源

今年,大普技术已成功研发并向市场推出PTP时间同步模块CM35P,该产品集成高精度恒温晶体振荡器(OCXO)和符合IEEE 1588v2协议的ACS9522时钟芯片,配合自主研发的自适应算法,成功构建高度集成化的PTP时频解决方案,极大地提高了客户的开发效率。

大普技术董事长陈宝华在接受南方财经记者采访时称,今年,大普技术会推出更精准的时钟补偿算法,以此赋能芯片产品。“除了高稳时钟产品,基于高精度补偿算法的消费类时钟产品,可以为终端消费者带来更智能化的体验。”陈宝华说。


大普技术创始人陈宝华

她同时表示,目前国内时钟芯片领域已形成相对明确的产业分工体系,大多数时钟模组厂商和时钟芯片厂商选择专注于各自细分赛道。而大普技术通过覆盖芯片设计、模组集成、算法补偿到自动化检测的全链路技术布局,构建起贯穿全产业链的技术协同创新体系,实现了产品性能与品质的跃升。

“大普的核心优势在于,我们具备芯片和模组深度融合的市场产业化能力,这种能力已通过多个领域头部客户严苛场景的长期验证。”陈宝华表示,今年大普技术会继续走好创新路,紧跟技术发展趋势及客户需求,积极进行新技术、新工艺、新材料的自主研发,不断提高产品性能和质量。

凭借在时钟领域的坚实基础和战略布局,大普技术受到了行业内产业基金的青睐和加持。目前,大普技术已完成5轮融资,最近一轮融资后市场估值为46.6亿元,已是国产时钟芯片领域的准独角兽企业

从钻研中国“芯”到应用场景的拓展

由于华为这个科技巨擘的存在,东莞松山湖高新区吸引了一大批电子信息上下游企业,它们早已在各自领域积累了深厚的技术壁垒和客户黏性,从跟跑、陪跑迈向领跑,不断加强技术创新和前瞻性布局。

从2005年在松山湖成立以来,大普技术就猛地扎进时钟芯片的研发创新浪潮。千禧年代初期,全球电子信息产业分工图谱中,时钟高端频率源市场一直被国外市场所垄断,而国内企业却基本处于产业价值链低价值环节。

行业发展日新月异,只有不断跟上进阶脚步,走向价值链高端的企业才能屹立不倒。创业初期,陈宝华带领团队从通信基站所用的高稳时钟产品开始,在2G到3G过渡阶段快速成长起来。而从3G时代到5G时代,大普经历了一次“新长征”。

“3G时代之初,TD-SCDMA向刚成立的大普技术打开了一扇窗。4G时代,凭借5年以上为基站服务的数据积累,大普技术成功进入NOKIA等一部分头部企业的供应链,成功走向规模化发展。”陈宝华说。

5G时代初期,大普技术率先满足了各大厂商的入网测试要求,并成为全球五大通信设备商在5G基站的重要战略合作伙伴,这也让大普技术品牌快速进入国际主流市场,OCXO产品在5G基站位处全球市场份额第一。

陈宝华告诉南方财经记者,从2G、3G到未来的6G时代,通信质量的好坏,实际上与时钟息息相关。这当中包括时钟信号的性能、时钟同步技术等,而在芯片、高端设备等面临“卡脖子”难题的时代背景下,突破关键核心技术,打造属于自己的国产时钟芯片,成了大普技术创新的核心动力

“我们从成立之初就把创新作为企业的基因。”陈宝华这样定义大普技术。她提到,大普技术不仅在基础研究、技术引入、产品研发上保持每年15%的高比例持续投入,还与国内多家顶尖的科研院所和高等院校成立联合实验室。截至今年一季度,大普技术累计获得知识产权260余项,研发人员已占到员工总数的25.5%。

这几年,大普技术自主研发的包括SPXO-IC、TCXO-IC、OCXO-IC、1588时钟同步芯片、RTC、Buffer、PLL等多品种时钟芯片,彻底摆脱高精度温度补偿算法芯片长期被国外进口垄断的局面

这一核心技术优势,也让企业在市场份额上显著提升。大普技术来源于5G通信领域收入占比超过50%,企业近年来自研的高稳晶振时钟产品在5G通信基站BBU领域的全球市场份额达到近1/3,位列第一,业务分布在全球30多个国家和地区。

今年被业界称为6G“标准元年”。当前,全球6G技术研发已从概念探索迈向关键技术攻关阶段,各国6G布局重点已从单一技术突破转向系统性产业布局,也在探索实现AI与通信的融合。

对于大普技术这样的“硬”科技企业而言,未来的发展方向在何方?“我们制定了双轨创新战略,即纵向深化核心技术维度,通过研究全硅时钟、更高频率时钟等新材料、新技术,推动产品线向更高、精、尖方向迈进,始终保持与国际先进水平接轨;横向拓展应用场景维度,针对诸如医疗设备、AI终端、机器人等领域提出的超低功耗、超小尺寸、超小重量等要求,不断优化产品设计和解决方案,满足不同场景的多样化需求。”陈宝华说。

以人形机器人为例来看大普技术的创新方向,或许更为明了。当前,一个机器人身上的时钟芯片早已经超过100颗。由于处理器的指令是以纳秒级甚至更短时间下达,所以芯片准确度需要非常高。同时,与静态环境不同,户外执行作业的机器人对时钟的稳定和高效要求更加苛刻。这便要求时钟芯片既要具备超高精度,又要满足超小尺寸、超小重量和高稳定性。

时至今日,大普技术在市场层面已实现了从高端的通信设备、高精密仪器仪表,到更广泛的低空经济、卫星导航定位、新能源汽车电子、数据中心、安防监控、智能穿戴消费电子等领域的全面覆盖,实现多品类、多领域的市场矩阵布局。

构建时钟链路整体解决方案

时钟芯片在人工智能领域的应用,为其打开了一扇全新的窗户。通过充分利用这种微电子设备的能力,人们可以构建更加智能化的世界。而当国产AI横空出世后,大普技术这类时钟芯片企业如何借助AI大模型展开新一轮的创新?

在陈宝华看来,企业迈入规模化成长阶段后,资源分配的优先级需要动态调整。她向南方财经全媒体记者透露,大普技术在持续加大研发投入的同时,将更加注重技术成果的产业化落地。2025年,大普技术将聚焦规模效益与创新价值,通过优化产品矩阵提升市场覆盖率,同时保持对前沿技术的跟踪投入,为长期竞争力奠定基础。

AI时代,人工智能技术让诸多芯片企业在某个技术环节或产业链条上不断强化。在芯片产业生态重构趋势背景下,陈宝华表示,AI带来的不仅是技术的升级,也加速了行业竞争的规模化趋势。“因为大家进入行业的时间门槛在缩短,成本在降低,单纯依赖差异化创新的边际效益正在递减,而更多的业态会放在规模化、综合实力的比拼上”。

AI正推动时钟芯片从被动计时工具进化为智能系统协处理器,其价值已超越传统时序管理,成为算力、能效、可靠性的核心枢纽。值得关注的是,在芯片制造领域长期积累的工程化能力,依然是企业构筑竞争优势的重要基石。这种需要产线验证、工艺磨合和技术沉淀的硬实力,与AI技术演进形成了相辅相成的发展态势。

“在智能化转型过程中,我们既要积极拥抱AI带来的技术革新,也要清醒认识到实体制造的客观规律。”陈宝华说,正如芯片制造的工程化能力,既需要持续吸收新技术进行迭代升级,更离不开长期的技术沉淀和工艺积累。当前,大普技术的发展策略,是在保持规模优势的基础上,系统性地强化各技术环节的协同创新。

今年,大普技术将与世界TOP级主芯片厂家形成深度战略合作,构建更全面时钟链路整体解决方案。

对此陈宝华介绍,作为一家半导体公司,大普技术一定要深度跟进行业标准。要实现这一点,就必须与每个行业的头部客户合作,才可以第一时间掌握市场最新需求,且能够深入到参与联合开发、共同定义标准上。截至目前,大普技术已参与了包括《射频MEMS环形器和隔离器》国家标准在内的多项国际、国家和行业标准的制定。

落地粤港澳大湾区,也让这家时钟芯片企业拥有更多与行业巨头合作的优势。“大湾区非常有利于我们研发,更为重要的是,这里其实是各类产品应用的中心。我始终认为,一家企业只有靠近客户,才能知道产品的方向,市场的走向,半导体公司尤其是这样。”陈宝华说。

采访最后,陈宝华告诉南方财经记者,春节后,全国围绕“杭州六小龙”的话题展开了深刻讨论。她认为,每个区域都有自己的优势,如大湾区在应用终端每个行业里,都有全国最优秀的公司。尽管大湾区在大学资源、基础材料、半导体等领域的积累相对长三角可能稍显不足,但通过持续的投入和努力,这些短板是可以通过时间逐步弥补的。

“大湾区这片热土所具备的产业链优势,仍有进一步释放的空间,尤其是强化‘链主’企业引领作用效应方面。通过深化产业链上下游的有机衔接,配合精准化的人才政策配套,大湾区正持续巩固其科创高地的战略地位。”陈宝华说。

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