研发ATDC模数转换芯片，「湃睿半导体」完成数千万元A 轮融资丨 36氪首发

作者丨邱晓芬

编辑丨苏建勋

36 氪获悉，「湃睿半导体」近期完成两轮数千万元融资——Pre-A轮次由德联资本投资，A轮由江苏毅达资本领投。融资额将用于产品拓展、新技术研发等等。

「湃睿半导体」成立于2020年8月，是一家专攻模数转换芯片ATDC的公司。模数转换芯片，本质上是将用于将真实世界产生的模拟信号（如温度、压力、声音、 指纹或者图像等），转换成更容易处理的数字形式，是模拟芯片中难度最高的一部分，被称为模拟电路皇冠上的“掌上明珠”。

ATDC芯片与传统ADC芯片的作用一样，都是主要用于模数转换，但两者在实现原理上差别不小。

「湃睿半导体」创始人黄孙峰告诉36氪，ADC的全称应该为AVDC，也就是“模拟-电压-数字转换”，ATDC则是“模拟-时间-数字转换”的意思，最本质的差别是，转换的介质从电压变成了时间。

相较之下，ATDC芯片的特点在于，引入了时间的要素作为中间变量，可以减少混合信号中的模拟部分，提高数字部分占比，可以实现更高精度、更低噪声、极低功耗和极低成本。而在下游客户使用时，并不会产生迁移门槛，两种芯片方案一致，因此，ATDC 芯片再未来有望逐步替代 ADC芯片——有行业数据预测，2023年全球ADC芯片市场规模将达到50亿美元。

新思界产业研究中心数据显示，目前国际上ADC芯片的市场份额基本被被ADI（亚德诺）、TI（德州仪器）、MAXIM（美信）、MICROCHIP（微芯）等国外企业独占，各家的市占率分别为58%、25%、7%、3%。其中，几乎没有中国厂商的身影。

「湃睿半导体」创始人黄孙峰告诉36氪，此前大部分国外芯片巨头都曾经押注ATDC路线，但行业一直有着困扰多年的LPV（本地工艺变异）影响，导致最终成片表现不佳。因此，ATDC并未成为行业主流选择。

而「湃睿半导体」正好解决了这一技术壁垒——在前端的VTC（电压-时间）、后端的TDC（时间-数字）上的技术创新，使得ATDC芯片得以在更成熟的90-180nm芯片制程下实现，最终实现更高精度、更低噪声、更低成本。 目前，「湃睿半导体」的团队已经申请了近20项相关专利，包括多项PCT国际发明专利。

黄孙峰表示，相比于国际巨头，「湃睿半导体」在差分延迟链技术上更为领先的，在流水线延迟链技术上则处于追赶状态，但在技术原理和产品落地方面，「湃睿半导体」是最坚决、最领先的，而国际巨头可能受既有技术和产品体系的影响，动作要缓慢得多。

得益于公司再技术的进展，「湃睿半导体」的产品进展迅速，在2023年上半年正式流片了两款细分产品，截至发稿日，公司已出货接近五百万颗。

商业合作也在快速铺开。黄孙峰表示，理论上，ATDC适用于所有需要进行模拟-数字转换的场合，尤其是在高精度、高线性度、低噪声的工业和汽车场景更加匹配。

目前， 「湃睿半导体」已经和新能源汽车两家头部品牌、地铁和高铁系统的传感器系统通过了测试验证、进入了小批量产，在2024年将进入快速增长阶段。

核心技术团队方面，「湃睿半导体」的四位联合创始人在传感器半导体领域都有着20年以上的经验，创始人来自Samsung、Elmos、Micronas、ams等公司。

投资人评价：

德联资本董事总经理方宏认为：任何一项创新技术都必须通过一个个的产品落地才能真正夯实它的实用价值，并逐渐拓展它的应用边界，湃睿半导体就是这样一家具备全球创新技术，又能够脚踏实地将技术逐渐在汽车、工业、消费各个领域逐一落地的企业。我们相信基于时间延迟链的ATDC技术具备非常巨大的应用潜力，在万物互联和人工智能的时代，面对多维度、多模式的传感和测量需求，该技术的创新应用一定会带来众多的硬件架构创新、系统升级，乃至用户体验的飞跃。

储能电源中的模数转换芯片

电子发烧友网报道（文/黄山明）ADC（模数转换芯片）是储能系统中必不可少的芯片，是模拟芯片中难度最高的一部分，也被人们赞誉为模拟电路皇冠上的明珠。ADC在储能电源中的作用主要是进行高精度数模转换，实现模拟信号到数字信号的转换。

ADC是电力设备必备产品

1974年，世界上首个ADC芯片由IBM的M. Klein所推出，至今已有近50年的历史。ADC 主要作用是将真实世界产生的如温度、压力、声音、指纹或者图像等模拟信号转换成更容易处理的数字形式。

模拟信号经过带限滤波、采样保持电路，成为梯形信号，再经过编码器，使梯形信号中的每一级都变成二进制码。最后，模拟量被转换成数字量，然后传送到CPU。也就是说，几乎所有的通电数据都需要经过ADC转换。

与ADC相对的还有DAC，主要作用是将数字信号调制成模拟信号，从应用需求来看，ADC总需求更高，占比接近 80%。

市场中，目前的主导企业主要为ADI、TI、瑞萨等，国内的企业如圣邦微、芯海、必易微、晶华微、芯佰微、迅芯微、治精微、类比、智毅聚芯等。

ADC芯片的工作原理是将模拟信号转化为数字信号，需要经过采样、保持、量化和编程四个阶段。根据不同的处理方式，ADC芯片的结构及其应用场景有很多种，例如Flash结构、Half-Flash结构、折叠型（Folding）结构、Σ-Δ（Sigma-Delta）结构、逐次逼近型（SAR）结构、流水型（Pipelined）等，储能电源中主要使用的便是Σ-Δ ADC。

有意思的是，尽管ADC芯片已经发展了近半个世纪，但ADC/DAC芯片产业更新迭代的速度要比普通的芯片更快，大概是以4-6年为一个周期。

据 Statista 统计，2022年ADC芯片市场规模约为29.3 亿美元，同比增长6.55%，预计到2027年全球ADC芯片市场规模将达到40.9亿美元，2022-2027年均复合增速为6.90%。

储能电源中关键的ADC

ADC芯片在储能电源中扮演着重要的角色，主要用于电池的监测和管理。在电化学储能系统中，BMS（电池管理系统）是至关重要的部分，它需要实时监测电池的状态，如电压、电流和温度等，并通过特定的算法对电池的SOC（State of Charge，充电状态）和SOH（State of Health，健康状态）等关键参数进行估计。

为了实现高精度的电池状态估计和有效的电池管理，ADC芯片将模拟信号转换为数字信号供给BMS使用。这样，MCU就可以根据这些精确的数字信号数据对电池进行适当的管理和控制，以确保电池的安全和有效运行。

例如，当电池的温度升高或者电流过大时，MCU可以通过ADC芯片获取到这些信息，并及时采取相应的措施来防止电池出现过热或者过充的情况，从而保护电池的使用寿命和安全。

从工作原理来看，ADC是将模拟信号转换为数字信号。这个过程通常包括采样、保持、量化和编码四个步骤。

ADC通过采样-保持电路，将输入的模拟信号进行取样，即选取信号的一个时间点或者一小段时间内的电平作为样本。在取样后，ADC会保持这个样本值不变，直到下一次取样。

随后ADC会将取样后的模拟信号转换为数字信号，这个过程包括将模拟信号的幅度进行数字化，通常采用二进制表示。最后，ADC将量化后的数字信号进行编码，将其转换成二进制代码，以便于计算机或者其他数字系统进行处理和识别。

ADC芯片的核心原理是将模拟信号转换为数字信号，而这个转换的过程是通过比较和转换实现的。在比较过程中，ADC将输入模拟信号与一个参考模拟量进行比较，得到一个相对的数字值。而转换则是将这个相对的数字值转换成真正的二进制数值。

不同类型的ADC芯片有不同的实现方式和工作原理，如逐次逼近型ADC、Σ-Δ型ADC等。其中，逐次逼近型ADC采用逐次比较的方法，将输入电压与内置DA转换器输出进行比较，经过多次比较而输出数字值。Σ-Δ型ADC则以很低的采样分辨率和很高的采样速率将模拟信号数字化，通过使用过采样、噪声整形和数字滤波等方法增加有效分辨率，然后对ADC输出进行采样抽取处理以降低有效采样速率。

小结

在储能电源中，ADC的作用主要是进行高精度数模转换，实现模拟信号到数字信号的转换。在储能系统中，ADC广泛应用于电信号的检测，如电池包电压和电流/绝缘电阻、接触器端电压、继电器粘连检测、充电检测等，帮助实现整个锂电池管理过程中的状态监控、故障诊断和充放电管理。

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