因为可以实现更高的电源转换效率和更低功耗，及更少的组件数以适应缩小的板级空间，PMU已经成为电源管理企业关注的焦点。PMU又称电源管理单元，是一种高低集成的、针对便携式应用的电源管理方案，即将传统分立的若干类电源管理器件整合在单个的封装之内。然而，集成化并不能解决全部问题，一个PMU往往只能针对某类应用，甚至某个产品，从某个角度来说有些类似ASSP（专用标准产品），其扩展应用性不如分离解决方案，而且分离解决方案可以根据需求选择最适合的电源管理芯片，可以达到最高的能效。由于分立和集成各有优势，集成化和分离的解决方案将会一直长期存在。

电源管理单元PMU渐行渐热
      当前电源管理芯片产品的发展趋势表现为多样化，包括同时提供多个不同的供电电压趋势、数字电源管理趋势、产品设计周期缩短趋势、产品面积缩小趋势以及低成本趋势等等，然而最值得一提的仍然是集成化趋势，集成化是半导体产品发展的一大趋势，电源管理芯片也不例外。具备易用性和高集成度优势的PMU已经渐行渐热，上海芯龙半导体有限公司市场总监杜岩说：“随着便携式，，手持式设备的趋小型化，功能更全面，性能更强大的发展需求。PMU可以提供更加完善、便捷的整体系统电源管理方案。”
      无锡芯朋微电子有限公司市场部经理陈健则表示：“PMU产品的使用首先是让产品的集成度更高，应用系统给人以更上档次的感觉；另外，各路电源的时序控制也更为便利，采购、生产过程也比多个分立的电源来得方便。”

无锡芯朋微电子有限公司市场部经理 陈健

      上海南麟电子有限公司高级技术工程师吴国平对记者说：“PMU一定是将来的方向，市场前景广阔。它可以高度集成，为系统减少空间，降低成本。”他指出：“这对IC设计公司是一次机遇，也是一次挑战。”
      对于当前移动电话之类的便携式应用，在需要连接配套的外围设备、电池充电和背光灯需要提高电压时，采用独立PMU极具优势。华润矽威科技（上海）有限公司市场部经理颜重光表示：“PMU一般是为手机、GPS、MP4、PMP等特定主芯片配套的电源管理集成单元，它能提供主芯片所需要的、所有的、多档次而各不相同电压的电源。”

华润矽威科技（上海）有限公司市场部经理 颜重光

      颜重光指出：“PMU解决方案主要是按照主芯片厂商的系统应用方案需要而集成LDO、DC/DC（Boost、Buck、Boost-Buck）、Charge Pump、Constant current、Charger、I2C、SPI等芯片产品。”系统应用设计者在决定如何划分系统时，必须在集中式与分布式电源分配方案中作出选择：前者是将单只PMU紧靠系统的主处理器用于实现所有的电源切换与电压调整功能；后者则是每个子系统都拥有自己的PMU。决策过程取决于两个主要因素：应用及响应速度，以及所需电源管理的间隔尺度（granularity）。例如，在高阶多媒体手机应用中，制造商用一种模块化方案来增加功能，即在一个基础设计上增加模块来实现某个特定功能，如蓝芽、Wi-Fi或行动电视模块。这种情况下，如果采用集中式PMU架构，则各种不同手机型号中未使用的PMU功能仍会继续保留，造成浪费。但对于固定架构的装置如MP3播放器或音乐播放盒，集中式PMU仍是最具成本效益的选择之一。
      然而，融合的趋势促使行动可携设备整合更多功能，其它技术也有力地推动分布式PMU结构，使其占主导地位。为节省更多功耗，PMU要紧密耦合到其控制的子系统中，而非主系统的处理器。例如，对一个手机的电视子系统，在相关广播讯框之间的间隔内关闭大部份前端接收机电路可节省相当多的功耗。这种转换的时序需要微秒级的精密度，只能在行动电视基频处理器与其PMU之间设立直接控制电路来实现。因此，PMU及耦合到子系统的方式可以是非常特定的。
      分布式PMU方案还非常灵活。设计者只需围绕系统布设一根电源轨（通常是电池的连接线），所有外围都把它当作自己唯一的电源连接线，而不需要考虑其它的电源连接。每个外围电路中嵌入的PMU负责本地的全部电源管理。而在集中式PMU结构中，设计者必须预先知道哪个外围可能会连接到PMU，还要保证在各种可能的组合情况下，所有电源电压和时序都能正确无误。
      随着所谓动态电压与频率调整DVFS技术的导入，PMU及其供电的SoC之间的耦合将变得更加紧密。与电压岛方法相同，该技术在SoC中设立了多个频率频率域，因而减少了对芯片各部份的供电电压，动态电压与频率调整可根据系统处理器的活动情况，自动调节频率频率与供电电压。如此将可直接联系电源管理与软件活动。DVFS的实现需要系统执行附加软件来评估目前处理器的负载，并预测出在实时系统约束下完成这个处理负载所需频率速度。这样就可以将频率速度降低到适当的频率上，而供电电压也降低到能够维持这一频率速度的水平。为满足标准系统的实时约束，DVFS过程必须每间隔数毫秒被重复，或者当任务进度表或中断驱动的软件程序明显改变处理器负载时就被重复。

分立器件仍有市场空间  高性能LDO与LED驱动成新增长点
      为了支持手机、PMP、PDA等便携式产品层出不穷的新功能，厂商们对多媒体应用处理器的需求日趋提升；同时，中国3G市场的真正全面启动亦会给电源管理带来新的挑战，比如，大量高速数据的传输使得3G手机的PA模块功耗大幅提升。尽管PMU是便携式设备电源解决方案的一种发展趋势，但是灵活性相对较差是高度集成方案目前存在的一个问题。其实电源解决方案在强调高集成度的同时，还要求必须具备足够的灵活性，因为便携式设备的功能融合趋势要求电源管理架构可快速满足新功能对电源的要求，以达到迅速推向市场的目的。在高度集成的电源解决方案中，一个PMU能提供所有的电源管理功能，例如PMU中的降压转换器为处理器内核、代码内存和闪存提供电源，LDO稳压器为射频电路、音频编解码器的提供低噪声电源，升压转换器被用在电池充电电路中并提供屏幕背光和照明。虽然高度集成解决方案具备设计布局精简、所需外围器件非常少以及易于实现小尺寸的外形因子，但其布局比较麻烦、缺乏灵活性，难以满足当前消费者对便携式产品功能差异化要求。
      深圳市长运通（CYT）集成电路设计有限公司高级技术工程师杨通军说：“PMU目前的市场还不是很成熟，特别是在中国国内市场，主要是因为成本太高。虽然在很多高端手机产品中已经应用上了PMU，但大部分手机方案商主要还是采用分离元件来实现。目前主要还是几家规模较大的半导体公司在做PMU芯片，规模小的IC设计公司做得很少，主要原因是一来PMU芯片主要用在高端手机上，二是技术的原因，PMU芯片是实现多种工艺的混合集成，对于规模较小的企业而言在技术上有很高的门槛。”
      上海市百力微电子有限公司总经理JECK表示：“目前主芯片已经正在集成CMOS制程的电源管理芯片，而且分立的电源管理LDO/DC-DC的价格进一步下跌，客户对PMU的紧迫性呈现下降，成本至上的市场规律使PMU的未来在某些领域还不清晰。”
      陈健则认为：“PMU的成本由于其产量的原因，要比几颗分立电路的总和更高。在这种情况下，一些有一定技术条件的方案商，会在用PMU方案供货的同时，修改原厂的设计方案，以求得更低的物料成本。并且由于PMU会远离负载，也会影响到系统的性能的，所以从性能的保证及成本上看，分立的方案仍具有吸引力。”所以，尽管PMU高集成解决方案是发展趋势，但业界仍然看好分立电源管理芯片的市场生存空间。首先，用户设计的产品需要差异化为分立的电源管理器件带来了用武之地；其次，在很多场合中，因为考虑到负载和电源管理器件离得太远既可能会受到干扰而导致性能会下降，也将影响电源的瞬态响应，客户会要求负载和电源管理器件摆放在一起，但由于受限于模具和面积等因素，PMU和负载常常没有办法放在一起，因此很多客户反而会抛弃PMU而采用分立器件，将其与负载放在一起；另外，PMU集成太多功能，将导致其性能下降。吴国平分析说：“顺应行业发展需求，市场将呈现分立器件与PMU共存，其中分立元件将采用通用化道路，PMU芯片市场则走差异化路线；高端市场会采用PMU，低端市场在很长一段时间内还是对通用元件的需求为占主导。”
      高度集成的解决方案适合对灵活性要求不高的高产量应用，分立解决方案有助于实现困难的电路板布局并达到严苛的电磁兼容性要求，具体选用哪种方案还需根据特定应用的需求来定，无论是分立还是集成的电源管理方案，其终将落实到细节的进步上以达成充分利用电能的目的。对于分立器件市场，行业厂商越来越重视如何综合利用DC/DC转换器和LDO的优势。目前，便携产品需要越来越多的低电压通道，例如，手机中的主电源过去是3.3V的，而新款手机设计采用的则是1.5V。这样做的理由是明显的：多数数字IC的工作电压都是1.5V或者低于1.5V。例如，基带芯片组需要1.375V的电压，而用于视频处理的DSP需要1.2V的电压。伴随多电压管理出现的，是维持最佳效率的要求，这给设计人员提出挑战，促使其重新考虑如何以最有效率和成本效益最高的方式满足要求。显然，由于空间、效率和成本方面的限制，直接利用负载点DC/DC转换把3.6V的锂离子电池标称输出电压降至上述较低的电压，在“惜电如金”的便携式应用中，显得有些“老套”了。众所周知，在不同应用条件下，LDO和DC/DC各有优劣：前者是线性转换，适合于降压、负载轻时效率高、无EMI问题，优点在于瞬态特性好，缺点是中到高负载时效率低；后者的优势是升或降压均适用、效率高，但缺点是EMI特性随负载而显著变化，整个负载范围内，都出现高纹波电压。用DC/DC把输出电压降至中等电压，然后再利用LDO降至所需的低电压，以降低LDO级的总体功耗和提高效率这是业界所采取的一个越来越常见的方法，这提供了中等效率水平，比采用多个DC/DC具有更高的成本效益。除了加强对DC/DC转换器与LDO的综合利用，行业厂商对高性能LDO和白光LED驱动芯片的应用是普遍看好，杨通军表示：“LDO和白光LED驱动在未来几年还是拥有很大的市场发展空间，PMU暂时并不能替换。”吴国平说：“高性能LDO和LED驱动在市场上越来越受欢迎，随着国内设计公司的水平提升，他们必然能给企业带来可观的利润。”LDO主要是以应用简洁、高性能、低成本见长。
      目前，LED背光屏的运用已从手机扩展到MP4、GPS、PMP、ePC、NB、NetBook等领域，未来几年LED驱动芯片在NB和NetBook的普及率会像在手机上应用一样迅猛。随着人类的照明灯具已进跨入绿色、节能、省电、长寿命的第四代，LED照明灯具因而异军突起、广受关注、如火如荼迅速发展。杜岩指出：“随着技术的发展和成本进一步降低，LED照明应用能够进入到普通家庭级消费，将会出现巨量的消费需求，这将是未来一个很大的市场增长点。”

上海芯龙半导体有限公司市场总监 杜岩 

      颜重光则表示：“LED光源从手机、MP3、NB等消费电子LCD屏的背光应用快速扩展到城市灯光、道路及家庭照明、汽车灯具、便携灯具、灯饰，甚至影响深远的奥运会场景表演。LED光源及其驱动控制IC必将得到飞跃发展，及时而快速有效的开发技术先进的新一代LED光源及其驱动控制IC，必将能赢得海量市场。”

高端市场刺激电源性能升级  国内厂商须尽快提高自己的系统设计能力
      高端显示产品已经成为电源提供商关注的焦点，其中包括LCD电视和显示器、PDP电视、背投和正投。而高端显示产品也对电源的性能提出了更高的要求，PDP电源向显示电路和屏供电，并提供驱动电路的维持电压和扫描电压、控制和接口电路的5V、12V以及15V电压，同时还必须提供针对显示故障的过压、过电流保护以及电源工作时序控制；大屏幕LCD电视背光冷阴极荧光灯（CCFL）的驱动需要小心控制高压高频交流电，以精确控制亮度，同时保证画面稳定。这些应用需求对电源设计工程师提出了新的挑战。
      iSuppli公司据相关数据统计分析认为，对于供应商来说，未来的增长将取决于能否推出集成度更高的解决方案，分立解决方案在笔记本电脑市场中与集成度较高的方案竞争时，将面临特殊的挑战。iSuppli公司认为，为了求得生存，分立方案供应商必须转向集成式解决方案。集成解决方案要求厂商大量投资于开发工作，而且多数传统分立解决方案供应商在试图向无线市场扩张时也将遇到困难。由于用户希望其便携设备能够提供更多的内容，而且大型娱乐公司为了抓住此类产品带来的商机而改变了商业模式，因此电源管理必然在帮助把这些应用推向大众市场方面扮演更加关键的角色。
      在现阶段，PMU通常是集成多个DC/DC转换器、数个LDO、充电器、保护电路和LED驱动等。未来还将有越来越多的电源管理功能移至芯片上。例如在手机市场上，越来越多的附加功能采用SoC来实现，现在的一些需求是将每颗SoC直接连接在公共的准稳压电压轨上，一般在1.8V左右。如此将要求DVFS所需的可程序稳压器移至芯片上，而不是整合在一个独立的PMU中。
      在电池与这些SoC之间，只需用一个高效率的DC/DC转换器产生公共电源。现有的DC/DC转换器已经能够在所有负载条件下提供高于90%的效率。但要将它们小型化还有相当多工作要做。
      现有的开关模式转换器最高工作频率约2MHz，因此仍然要使用体积相对较大的电感器。正在开发中的新型转换器工作频率在10MHz以上，它可以使电感器体积减少到可以整合的程度，即使不是放在芯片上，也可以作为系统级封装（SiP）PMU方案的一部份。还有一种很快就可能整合在PMU中的组件，即基准电压和LDO的输出去耦电容器。作为被动整合工具箱中的一部份，飞利浦已经拥有一种制程技术，能在硅芯片上实现高达230nF/mm2的电容器密度，可用于SiP方案的整合。
      另外，行动设备的液晶屏幕和背光照明功耗通常要占整体功耗的一半。新型显示技术与相应的PMU结合，也能在降低整体功耗方面扮演相当重要的角色。与消费电子中的所有事物一样，PMU也不断迈向更高整合度，这不仅为了降低成本，也是为了减少实体尺寸。实现PMU对半导体制程技术的要求包括：能整合可承载高达1A电流、且能在正常执行和在电池充电期间承受电池与充电器峰值电压的低导通电阻MOSFET；另外还应能整合低功耗的逻辑电路，用于控制切换与稳压功能。
      为了应对不同的需求，业界企业都认为电源管理解决方案的集成化和分离将会长期互存。当前，电源管理芯片产品种类众多，但是市场结构则显分散，份额最大的LDO占据20%的市场份额，DC-DC、Driver和PMU则均占不到15%的市场份额，其它产品的份额都在10%以下。当前，电源管理芯片产品的发展趋势表现为多样化，包括同时提供多个不同的供电电压趋势、数字电源管理趋势、产品设计周期缩短趋势、产品面积缩小趋势以及低成本趋势等等，然而最值得一提的仍然是集成化趋势，另外，虽然目前LDO是中国电源管理芯片市场上份额最大的产品，但由于参与竞争厂商较多，价格持续下降，因此发展速度明显放缓；所以PMU已经引起国内越来越多的电源管理芯片厂商的青睐。
      吴国平说：“仔细分析目前国外的PMU，它们的集成度非常高，包含了很多模块；但在实际应用中要考虑利用率的问题，如果利用率低，性价比则不合算了，反而会不易被采用。现在，国内的电源管理厂商目前走的基本上就是低端路线，价格低，量大，利薄，如果要顺应市场发展需求，国内的设计公司可以走小规模集成的路线，针对不同产品，做出不同组合的利用率高的PMU。”他认为：“国内电源管理的市场很大，但有高低端之分，高端市场会采用PMU，但低端市场在未来很长一段时间内还是以通用元件占主导。”
      JECK则表示：“国外设计的PMU产品除了在频率能做得很高外，封装也比较小；国内设计公司必须联合国内的封装企业一起努力，才能替代欧美产品。”
      消费、网络通信和计算机一直是电源管理芯片市场最主要的应用领域，三大领域占据了中国电源管理芯片市场近80%的市场份额；另外，汽车电子领域被认为是未来发展最快的应用领域。但是，由于2008年美国金融风暴对全球市场造成了严重的冲击，消费、网络通信、计算机和汽车电子领域的市场需求无一幸免地出现需求大幅度下滑。但业界人士认为，电源管理芯片是电子产品不可或缺的组建，只要全球经济复苏过来，电源管理市场需求仍然将得以高速发展。JECK说：“全球大环境不好，国内电源管理市场将面临恶性竞争，洗牌在即，如果国内厂商能积极应对，在下一轮竞争中国内企业将拥有明显的竞争优势。”杨通军指出：“国内的电源管理厂家，主要的技术的积累不足，产品的系列化做得不全，后劲不足，人才的缺失。要在新的一轮竞争中站稳脚，企业就要正视这些问题的存在并积极应对。”吴国平认为：“尽快提高自己的系统设计能力，是IC设计公司做高集成度电源所面临的主要问题。”