RTC(Real Time Clock)即實時時鐘芯片，可以為電子產(chǎn)品提供日歷、時鐘、定時、鬧鐘等功能，廣泛應用于需要提供精確的時間顯示、記錄事件發(fā)生時間、計時收費、時間標識等場景。

最近，芯八哥“走進產(chǎn)業(yè)鏈”欄目記者采訪了國內(nèi)RTC芯片領域的龍頭企業(yè)—興威帆電子的總經(jīng)理陳定文。探討在物聯(lián)網(wǎng)時代RTC芯片國產(chǎn)替代加速的背景下，當前興威帆電子企業(yè)的發(fā)展情況以及對行業(yè)未來發(fā)展的展望。

RTC芯片和模塊雙戰(zhàn)略驅(qū)動，累計出貨量已經(jīng)達到數(shù)億顆

據(jù)了解，興威帆電子成立于2000年，是一家高可靠高精度全場景 RTC芯片生產(chǎn)商，也是國內(nèi)最早一批專業(yè)以RTC芯片為主營業(yè)務的企業(yè)。經(jīng)過二十余年的發(fā)展，截至目前采用公司自主專利正向設計的RTC芯片出貨量數(shù)以億計，廣泛應用于汽車、安防、家電、水電氣三表、工業(yè)類等對可靠性要求較高的產(chǎn)品上。

興威帆電子RTC芯片主要應用場景

資料來源：興威帆電子

“興威帆電子自成立以來，一直專注于時鐘芯片和模塊的研發(fā)生產(chǎn)與銷售。基于業(yè)內(nèi)領先的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務，目前我們的產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應用于不同領域的3000多家終端客戶的產(chǎn)品中，其中世界500強企業(yè)有19家，涵蓋了汽車電子如BMS、T-BOX、EDR；智能交通如高鐵、地鐵、ETC；安防包括了監(jiān)控、門禁、考勤；以及日常生活的水電氣三表類等產(chǎn)品。”陳定文介紹道。

經(jīng)過多年的更新迭代，目前興威帆已建立起涵蓋內(nèi)置電池、大容量SRAM、充電電路、電壓測量及報警、溫度測量及補償、ID碼、GPS/WIFI主動校時等功能的五大系列、近200個品種的RTC芯片組，并且出貨量已位于國內(nèi)領先水平。

陳定文表示：“目前我們是國內(nèi)少有的多品類、全場景RTC公司，已擁有的RTC芯片產(chǎn)品線主要包括帶數(shù)字補償?shù)腞TC SD20系列、內(nèi)置溫度補償?shù)腞TC SD30系列、以及提供給工程師配套的一系列開發(fā)工具。”

其中，帶有數(shù)字補償功能的RTC SD20系列，分別有內(nèi)置晶振和外置晶振的型號，提供12字節(jié)或者44字節(jié)的SRAM供用戶使用。以SD2058為例，通過內(nèi)置的時鐘精度調(diào)整，用戶不僅可以通過軟件實現(xiàn)高精度的走時，還可以結(jié)合外置的溫度傳感器設定溫度補償值，進而實現(xiàn)低成本寬溫度范圍內(nèi)的高精度走時。目前該芯片已經(jīng)通過了ESD 8KV、Latch up 200 mA、EFT 4KV等測試，并且在車載T-BOX、家電等場景中大量應用。 

興威帆電子帶有數(shù)字補償功能的RTC SD20系列SD2058

資料來源：興威帆電子

而內(nèi)置溫度補償?shù)腞TC SD30系列，芯片的工作電壓在2.7V~5.5V，典型電流為0.8uA，有內(nèi)置晶振和外置晶振可選，對應有不同的走時精度。 其中全溫補高精度RTC 芯片SD3178可以提供70字節(jié)的SRAM給用戶使用，在-40℃~+85℃走時精度可以達到5ppm（25℃的走時精度可以達到3.8ppm）。此外，該芯片還在Linux5.0以上內(nèi)核自帶了驅(qū)動，對于Linux的用戶可以更方便快捷地進行軟件開發(fā)。

隨著智能化的不斷發(fā)展，單純的RTC芯片已經(jīng)不能滿足類似中央空調(diào)、儀器儀表、新能源車、高鐵等對性能及可靠性要求比較高的場景需求，因此RTC模塊應運而生。

“其實國內(nèi)RTC模塊市場最早都是國外廠商的產(chǎn)品，包括我們當時用的也是國外的。 但后來在使用的過程中發(fā)現(xiàn)相關(guān)國外廠商RTC的可靠性不太好，容易受到電源上下電等因素的干擾。而我們做RTC模塊，是要保證產(chǎn)品全天候運轉(zhuǎn)并且任務數(shù)據(jù)是絕對不能錯亂的，因此為了保證品質(zhì)，后來我們就自己開始設計自己的RTC。”陳定文解釋道，“RTC模塊客戶對集成度、性能及可靠性要求比較高，售價大概在十幾塊錢左右，截至目前在營業(yè)收入上已經(jīng)占據(jù)了公司的半壁江山。”

以SD2522為例，該系列產(chǎn)品是帶有衛(wèi)星校時的RTC模塊，支持GPS/GLONASS/北斗三種衛(wèi)星信號校時。模塊在校時的時候工作電流是70mA，校時完成之后進行休眠狀態(tài)，此時的電流在135uA。此外，SD2522模塊可以通過I2C接口讀取當前的地理位置、速度、衛(wèi)星數(shù)等信息，并且由于其獨特的天線設計，用戶不需要考慮衛(wèi)星信號輸入的阻抗匹配問題。

值得一提的是，RTC模塊的生產(chǎn)工藝比較復雜，并且對品質(zhì)要求極高，如果委外代工在品控方面就很難得到保證。為了滿足下游市場日益增長的需求，興威帆在深圳坂田建立了1200㎡的RTC模塊生產(chǎn)基地，以保證客戶訂單及時的交付。

陳定文指出：“我們斥資千萬自建RTC模塊廠，主要是為了加強RTC的老化測試，為客戶提供更好的產(chǎn)品品質(zhì)與服務。在產(chǎn)能上，現(xiàn)在已經(jīng)可以實現(xiàn)含電池的RTC模塊100萬片/月，未來將根據(jù)實際需要進一步擴大產(chǎn)能，從而保證客戶不斷增長的采購需要。”

車規(guī)RTC打破國內(nèi)大廠壟斷，目前市占比已在20%以上

近年來，在“電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化”的驅(qū)動下，百年汽車產(chǎn)業(yè)迎來重大革新，我國有望抓住新能源汽車產(chǎn)業(yè)變革的契機，從而實現(xiàn)變道超車成為汽車強國。

根據(jù)乘聯(lián)會統(tǒng)計的數(shù)據(jù),2022年前三季度我國新能源乘用車國內(nèi)零售為387.7萬輛，同比增長113.2%，已超越了2021年全年的銷量。據(jù)其預測，今年國內(nèi)新能源乘用車銷量將沖刺600萬輛，有望連續(xù)八年成為全球最大的新能源汽車市場。

2022年前三季度我國新能源汽車銷量排行（單位：輛）

資料來源：乘聯(lián)會

從具體銷量來看，今年前三季度前十大廠商平均月銷量都突破了1萬輛的重要關(guān)口，其中比亞迪、上汽通用五菱、特斯拉分別為以115.29萬輛、32.50萬輛、31.82萬輛的總銷量位列前三，市占比分別為29.7%、8.4%、8.2%；增長方面，比亞迪、吉利汽車、廣汽埃安、奇瑞汽車、長安汽車、哪吒汽車、零跑汽車銷量同比增長都超過了1倍，其中增幅最大的是吉利汽車，同比增長幅度高達357.1%。

新能源車的爆發(fā)式增長對上游芯片的需求也逐漸水漲船高。從2020年以來，由于供需端錯配疊加供應量混亂導致汽車缺芯持續(xù)存在。而在車規(guī)RTC芯片領域，由于準入門檻高、導入周期長，一直以來該領域芯片市場就被愛普生、恩智浦國外知名企業(yè)壟斷，國內(nèi)一直處于空白狀態(tài)。

“車規(guī)級高精度RTC芯片主要應用在汽車的BMS系統(tǒng)、T-BOX系統(tǒng)、中控儀表、駕駛監(jiān)控系統(tǒng)EDS、自動駕駛系統(tǒng)等方面。在BMS領域，RTC作為喚醒源之一，觸發(fā)BMS對自身工作模式（休眠、運行）的管理，并且可用于定期對SOC進行修正，為BMS提供歷史數(shù)據(jù)和故障信息對應的時間坐標；在自動駕駛領域，高穩(wěn)定度的RTC芯片則可以糾偏受到干擾的異常數(shù)據(jù)，再配合本地慣導，可以在各種復雜場景下保障定位精度在亞米級水平；而在監(jiān)控系統(tǒng)中，RTC芯片能夠?qū)ζ嚨男旭偹俣取r間、里程以及有關(guān)車輛行駛的視頻做實時記錄，并且在交通事故分析、碰撞先后責任認定上起到關(guān)鍵作用。”陳定文說道。

受益于新能源汽車的快速發(fā)展，近年來汽車領域?qū)TC的需求不斷增加。興威帆電子憑借多年以來在新能源車RTC芯片領域的深耕，從國內(nèi)新能源車發(fā)展初始階段就與各車廠及配套廠商緊密合作，目前公司已經(jīng)推出了多款車規(guī)RTC產(chǎn)品，并且在出貨量上已經(jīng)位于國內(nèi)前列。

以SD2520APA為例，該款RTC內(nèi)置了晶振和電容，在-40℃~+85℃走時精度可以達到5ppm，并且內(nèi)置了96mAh的電池和電池管理電路，在使用壽命上可以達到10年以上；此外，公司還計劃在2023年上半年推出新一代的SD8804車規(guī)RTC產(chǎn)品。據(jù)其介紹，該款新品采用3225超小貼片晶振封裝，能通過衛(wèi)星1PPS信號輸入，可以實現(xiàn)60us誤差的時間同步，并且具有內(nèi)部、外部事件捕獲以及多種可靠性設計技術(shù)保障數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠等多種功能。

興威帆電子車用超高精度超小封裝RTC芯片

資料來源：興威帆電子

“公司是國內(nèi)最早通過汽車IATF16949質(zhì)量管理體系認證以及AEC-Q200等測試的企業(yè)之一。在今年一季度我們收到電動汽車BMS的RTC訂單超過70萬顆，車載TBOX的RTC訂單超過50萬顆，同比均增長200%以上。截至目前，興威帆RTC已應用到北汽、上汽、長安、東風、江淮、小鵬等多家車廠的BMS、T-BOX等系統(tǒng)的RTC芯片已經(jīng)在300萬顆以上，市場占比超20%，打破了該市場一直以來被日系廠商壟斷的局面，并且產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性經(jīng)受住了零缺陷要求的考驗。”

萬物互聯(lián)時代RTC芯片國產(chǎn)替代加速，興威帆直面競爭立志成為全球一流的RTC企業(yè)

業(yè)內(nèi)周知，RTC芯片在整個時鐘鏈路中是一個非常重要的環(huán)節(jié)，隨著萬物互聯(lián)的時代的到來，催生了各行各業(yè)對時間精度和記錄的需求，也讓RTC芯片有了新的定義和海量需求。

從市場規(guī)模來看，2020年全球RTC市場規(guī)模已達104億元，2026年有望達150億元，年均復合增長率為5.3%。雖然市場規(guī)模較大，但是目前該市場主要被愛普生、恩智浦、瑞薩、美信等世界知名廠商所壟斷，國內(nèi)廠商占比較低，僅有興威帆等少數(shù)廠商具有大規(guī)模RTC出貨的能力。

尤其在2020年以后，在疫情的干擾下，半導體制造企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)奏被打亂，供應鏈出現(xiàn)了前所未有的危機。原材料的匱乏和缺失，導致市場上的RTC芯片供應量急劇下降，這給以興威帆為代表的國內(nèi)新晉品牌帶來了較大的國產(chǎn)替代機會。

“目前國內(nèi)下游頭部企業(yè)對國產(chǎn)芯片的認同度較之前高很多，愿意選用國產(chǎn)芯片，因此這給了我們很大的發(fā)展機遇。”針對RTC行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，陳定文表示：“不過除了我們外，其他廠商也看了這個機遇，因此近幾年RTC細分賽道也涌入了不少參與者。與其他競爭對手相比，我們在以下幾方面具有優(yōu)勢：首先，在RTC可靠性方面，我們自主創(chuàng)新了專利保護的方法、低電壓IIC禁止功能、I2C總線0.5s自動復位、起振條件冗余等6項RTC可靠性技術(shù)，實現(xiàn)了RTC數(shù)據(jù)長時間的穩(wěn)定可靠；其次，興威帆建立了RTC芯片可靠性實驗室，為RTC產(chǎn)品的可靠性提供了實質(zhì)的保障；最后，在技術(shù)支持方面興威帆擁有20多年的RTC應用經(jīng)驗，以及5000+的產(chǎn)品應用、數(shù)以億計的RTC芯片長時間運行的檢驗，我們可以幫助客戶快速、無后顧之憂地開發(fā)使用興威帆的RTC產(chǎn)品。”

興威帆電子RTC可靠性實驗室

資料來源：興威帆電子

RTC芯片的設計生產(chǎn)是一門復雜的系統(tǒng)，需要有晶體技術(shù)、芯片技術(shù)、算法能力以及克服物理器件的差異性，從而讓生產(chǎn)出的每一顆RTC芯片都能保持產(chǎn)品的一致性。

為了保持持續(xù)的競爭優(yōu)勢，據(jù)公司透露，目前公司已在深圳南山設立RTC芯片研發(fā)中心，其中研發(fā)團隊是由一批具有十年以上芯片設計經(jīng)驗工程師和專家組成，專門負責興威帆RTC芯片的設計研發(fā)工作，預計在明年將推出10幾顆RTC新品，以滿足各個領域客戶對高精確時間不斷增長的需求。

“20年前，RTC主要應用在電能表中，以實現(xiàn)精確的計時收費；10年前，RTC主要應用在考勤機、DVR等安防產(chǎn)品中，以實現(xiàn)精確的事件記錄；而現(xiàn)在隨著萬物互聯(lián)時代的到來，RTC已經(jīng)被廣泛應用在物聯(lián)網(wǎng)的各種智能化場景中，新增市場空間巨大。未來，公司產(chǎn)品方向?qū)⒕o盯高可靠、高精度、全場景的RTC，目標是奪取中國RTC市場占有率第一，并且將公司打造成具有全球市場競爭力的一流RTC芯片企業(yè)。” 陳定文滿懷信心地說道。