从TCON芯片短缺,聊一聊FPGA是核心芯片替换的最佳方案

admin 12-08

 

概述

受疫情和消费升级双重影响,全球芯片供应迎来短缺潮,从开始的电源,到手机芯片,到汽车电子。由于芯片短缺严重,很多公司生产中断,整个行业被缺货和高价笼罩,得芯片者得天下。

 

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图1:新冠疫情下的芯片短缺

 

        当前市场是全行业的芯片短缺,提高产能需要大量金钱和时间投资,短时间内很难解决。对于诸多行业,例如目前需求大涨的面板显示行业,能够得到核心TCON芯片,或者找到完整的替换方案,变得尤为重要。
 

TCON板是当前液晶电视必须的模块,用于将输入信号转换或扩展为液晶面板信号,也称为Timing Control逻辑控制板,是液晶显示信号调整的核心。随着液晶电视的发展,FHD,4K,8K液晶显示越来越常见,根据显示器供应商和类型的不同,TCON 的视频输出可能是 LVDS、RSDS、P2P 等多种信号标准。输入也有LVDS,DP,VbyOne,HDMI等信号标准。

 

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图2:电视背板(图片来源网络)
 

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图3:典型TCON板(图片来源网络)
 

FPGA最适合此类接口转换和时序调整,早期的TCON板核心芯片均是FPGA,但随着显示市场的规模化,包括Mstar,海信等在内的公司均陆续提供ASIC芯片,使得近些年FPGA市场份额越来越小。但受近期缺货影响,尤其是55nm节点以上的半导体供货严重不足,液晶显示行业一芯难求,使得很多厂商重新考虑FPGA灵活替代方案。

 

本来就应用于此行业的FPGA使用起来并不复杂,易灵思中国区销售总监张永慧称:

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      易灵思作为国内首家提供16nm FPGA的厂商,已经量产40nm和16nm两个工艺节点产品,目前提供从4K到120K LE产品,拥有可替换绝大部分TCON芯片的能力,已经助力多家客户实现了TCON芯片的替换。得益于易灵思多年备货经验,且40nm产品在中芯国际SMIC生产,有超高的良率和品质保证,目前供货非常稳定。

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图4:易灵思FPGA提供的TCON解决方案
 

易灵思是可编程FPGA产品的创新者,采用逻辑和路由可以互换的XLR结构,革命性的发明了Quantum FPGA架构。在TCON行业具备以下特点:

 

特点

 

1、支持LVDS和miniLVDS电平标准;

2、支持不同类型Gearbox,如8:1, 7:1, 6:1, 5:1, 4:1, 3:1, 2:1;

3、Trion系列FPGA小封装,F169仅9mm * 9mm;

4、T13/T20芯片数百万级别出货,质量保证;

5、全产业链立足国内,有大批量交付的能力;

6、得益于易灵思多年备货经验,且40nm产品在SMIC超高的良率和品质保证,目前供货非常稳定。

 
 

 

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图5:易灵思40nm FPGA
 

易灵思公司中国区市场部经理Felix认为,本次罕见的全球缺货潮主要由以下几个方面造成:

六大方面

 

1、新冠疫情造成的全球产业链紧张或断裂,且致使医疗电子数倍增长;

2、5G和新能源汽车的快速发展,致使产品迭代加速,需求增大;

3、疫情引起的生活工作方式改变,在线教育,远程办公,娱乐媒体需求大涨;

4、全球贸易战影响,或为抢占华为空出的市场,或为战略备货,导致短期备货过多,或重复备货;

5、数字货币需求旺盛,挖矿潮盛行,内存,GPU,SSD需求过热;

6、芯片价格上涨,二级市场囤货严重,进一步加剧了缺货。

 
 

       

       随着近期全球疫情反复,除去材料方面的短缺,代工厂和封测厂停工也会直接加剧行业芯片的紧张。使用灵活多变的FPGA作为芯片替换,可以快速缓解核心芯片短缺,减小由于产品无法生成造成的不利影响。

       

       根据业内权威人士透露,28nm的产能有望在2022年下半年开始缓和。对于只有少数代工厂扩大产能的65nm/55nm/40nm工艺节点产能将持续恶化。对于使用8寸晶圆来的工艺节点,可以用绝望来形容,因为全球没有任何一家代工厂会对其扩产能。

       目前易灵思的40nm与16nm的产能都非常稳定,也提前做了备货预案,有不同的规格型号可供选择。欢迎遇到芯片短缺的企业前来咨询,希望我们能助您解决燃眉之急。

 
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