宁波奥拉半导体股份有限公司研发的时钟芯片产品评估版。 董 斌摄（中经视觉）
宁波奥拉半导体股份有限公司实验室内，技术人员在进行产品测试。 董 斌摄（中经视觉）
时钟芯片被誉为电子系统的“心脏”，技术含量颇高。瞄准这一领域技术难题，宁波奥拉半导体股份有限公司（以下简称“奥拉股份”）持续加大研发投入力度，并对产品进行迭代创新，仅用5年时间，技术就达到行业领先水平。
近年来，围绕成为国内领先的平台型模拟集成电路设计企业的战略目标，奥拉股份在模拟芯片领域持续发力，积极进行产品布局及研发，在基础技术积累、销售渠道开拓、加强人才储备等方面不断取得突破。去年，公司被工信部认定为国家级专精特新“小巨人”企业。
找准研发方向
随着信息通信、智能安防、工业控制、汽车电子和消费电子等行业快速发展，全球模拟芯片市场需求量大幅上升。奥拉股份敏锐地捕捉到这个机遇，瞄准其中的时钟芯片作为研发和生产方向。
“时钟芯片可为电子系统提供其所需的时钟信号。这个小小的电子元器件既能协调整个电子系统步调一致，又能为电子系统运转提供精准无误的时钟参考。”奥拉股份董事长、总经理王成栋说。
通过充分的市场调研和技术分析，奥拉股份认识到，受信号噪声干扰、半导体材料纯度和均匀度等因素的影响，时钟信号从产生到传递再到读取，每一个环节都不可避免存在各种干扰，这些因素导致时钟信号质量下降。同时，随着通信技术不断迭代，信息传输速率越来越快，对时钟信号的抖动要求越来越高。
如何生产出满足市场需求的产品？奥拉股份将研发重点放在去抖时钟芯片上，力求实现时钟信号在不同设备之间同步、去抖、调制并进行多路输出。
去抖时钟芯片是时钟芯片技术难度最高的芯片产品之一。奥拉股份坚定不移走自主创新道路，快速组建起一支研发团队，持续开展技术攻关，掌握了低抖动鉴相器设计技术、可编程分频器设计技术、输入/输出全交叉结构设计技术等多项核心技术。
2018年，奥拉股份推出的首款去抖时钟芯片的抖动性能达到150飞秒。“时钟信号的抖动大小直接影响数据传递的准确性，均值抖动指标是去抖时钟芯片的核心技术指标，数值越小说明输出的时钟信号质量越好。”王成栋说，“科技发展主动权必须要牢牢掌握在自己手里，为快速缩小与国际先进水平的差距，我们不断提升技术创新能力。”去年，奥拉股份已规模销售的去抖时钟产品可使时钟信号抖动小于50飞秒，性能达到国际一流水平。
“把先进技术与市场需求精准对接，才能实现企业的快速发展。”王成栋说。奥拉股份在推动技术不断突破的同时，大力开拓市场，掌握客户需求并对接客户的技术评估和测试工作。
目前，奥拉股份已推出多款去抖时钟芯片产品，并实现产品不断升级，广泛应用于5G通信基站、光传输网设备、光模块、路由器、交换机、服务器、数据中心等信息通信设备，成为国内顶尖基站和通信设备厂商的战略供应商。2019年至2022年，奥拉股份时钟芯片年销售收入从1.1亿多元增长至5.1亿多元。
提升技术能力
模拟芯片作为通信设备运作的关键元器件，其稳定性和适配度一直备受关注，这对企业的研发设计能力提出了高要求。
“培育核心竞争力，关键靠创新。对集成电路设计企业而言，产品研发以及设计实力是我们保持竞争力的核心因素。其中，模拟集成电路设计能力是对企业从电路设计到晶圆制程和封装工艺等全流程研发经验的综合体现。”奥拉股份物联网产品线负责人刘新权告诉记者，作为技术驱动型企业，奥拉股份350多名员工中，研发人员占比已超过75%，在全球设立了7个芯片研发中心。
通过持续投入科研力量，奥拉股份积极布局多元化的模拟芯片设计领域，充分利用自身先进的时钟芯片设计技术切入市场，构筑发展优势。公司获得多项发明专利，并积累了一系列核心技术。其中，锁相环多输入无缝切换技术就是奥拉股份自主研发的代表技术之一。
“通常，电子设备会接收多个输入时钟信号源，时钟芯片会根据电子设备需求选择多个输入时钟中的一个作为基准时钟信号，并根据相应的基准时钟信号生成输出时钟。”奥拉股份董事会秘书董斌说，但是当较早选择的输入时钟发生故障，变得无效或无法正常工作时，时钟芯片就需要进行输入源选择的切换。
对此，奥拉股份设计了一种估计和消除残余相位误差的电路和特殊的时钟开关控制器，在检测到需要切换时钟信号源的情况时，可同步重新启动反馈分频器，达到输出时钟无中断切换的效果。经过多次技术迭代，奥拉股份研发的多输入无缝切换技术使切换产生的瞬时相位跳变小于25皮秒，可确保电子设备持续输出稳定的低抖动时钟信号。如今，该技术已广泛应用于提供给无线基站、有线通信设备等应用场景的去抖时钟芯片中，保障了高速通信设备在时钟源切换时的持续稳定工作。
目前，奥拉股份已积累了放大器非线性误差矫正技术、负载瞬态跳变恢复技术、高集成振动传感器设计技术、超高线性度射频开关设计技术等18项核心技术，覆盖时钟芯片、电源管理芯片、传感器芯片及射频芯片领域。
“高新技术领域的竞争，说到底就是人才的竞争。”王成栋说，奥拉股份自成立以来，一直高度重视技术团队的建设，坚持以核心技术人员为基石，以经验丰富的研发团队成员为骨干，大力吸收行业内优质人才。同时，公司坚持以市场为导向的研发策略，通过建立健全研发体系和研发管理制度，加强从新产品立项、设计到产品技术验证，再到试产和量产的研发全过程管理。产品应用于信息通信基础设施、智能手机、新能源汽车、工业控制等领域，初步形成完整的产品矩阵。
随着技术不断创新升级，奥拉股份的产品性能、技术水平、可靠性和竞争力都不断提高。“集成电路设计行业是技术密集型行业，技术更新速度较快，新技术层出不穷。我们将持续跟踪并深入调研最新的发展趋势、技术与产品，继续加大研发投入力度，提供多样化的模拟芯片产品与系统解决方案，不断拓展终端应用领域，积极参与全球模拟芯片市场竞争。”王成栋说。 （经济日报记者 郁进东）
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