跟着传感器和处理技能的老练,医疗芯片商场正在升温,看到体系公司和草创公司的张狂活动,他们期望在宽广且基本上未开发的范畴中占有一席之地。
与任何职业相同,存在多种商业形式,能够将规划担负涣散到许多公司或仅一家大公司。这在曩昔遭到医疗设备芯片数量相对较低的约束,这约束了规划活动。但跟着更多规划服务公司的参加,他们能够在多个供货商之间完结规划经济。人口老龄化、对更多家庭医疗服务的需求、更高的准确性和更广泛的可用性以及可穿戴显示器等担负得起的电子医疗设备进一步推动了这一趋势。
制作和出售医疗设备的大型医疗技能公司,如美敦力 (Medtronic),仍在为其医疗设备规划内部芯片。他们有一个半导体工程师团队以及软件和硬件工程部分,担任规划其他的医疗设备。这些一般是专属模型,他们运用自己的芯片运用商业 EDA 东西规划和出售自己的医疗设备,并取得自己的监管同意。
但也有越来越多的工程服务公司专门从事医疗运用。他们为小型到大型医疗设备 OEM 供给服务,为各种公司规划芯片和体系,其间一些公司曾经从未规划过医疗设备。他们还经过规划和制作协助这些客户,由于客户没有晶圆厂联系或工程专业知识。
除此之外,一些客户——一般是大公司——正在外包一些按小时付费的规划服务作业,以加强自己的工程人员。这些工程公司需求了解医疗商场的杂乱法规,但他们一般不参加监管批阅。一家独立的芯片规划公司或许会看到客户产品之间的共同点,并创立 ASIC 作为自己的产品,可供多个客户运用。
相同,为各种职业制作芯片并为多个医疗客户调整其现有芯片和东西的半导体制作商不用处理监管同意,但他们有必要了解需求什么。半导体制作商能够将医疗芯片作为生态体系的一部分进行出售,其间或许包含生命周期办理。
“对一切客户而言,重要的是英飞凌不只供给半导体,而且将供给经过全面测验和拼装(封装)的设备,”英飞凌科技定制解决方案部分担任人 Ralf Leuchter 说。“此外,他们还会挑选晶圆或单晶芯片交给,并在其背面有一个物流体系。经过运用 ASIC 办法,客户将取得商场上无法购买的设备。凭仗集成的或许性,除了维护其 IP 之外,它们还能够节约空间(尺度)和体系本钱,由于这些设备无法经过揭露商场上的竞赛找到。”
另一项第三方服务是保管医疗设备云 (MMDC),这是一种办理设备项目的契合法规的云服务。“为了支撑这一波连医疗器械的,咱们也看到快速的医疗设备开发渠道,如L2S2 MMDC,这得益于ARM解决方案的顶部呈现,”彼得·弗格森,在医疗技能总监臂。“像 MMDC 这样的渠道经过预先集成的云和医疗社区衔接供给交钥匙医疗设备硬件开发。运用这样的解决方案使新的认证医疗设备能够明显下降从原型到扩展患者护理的危险和本钱。”
半导体规划和制作公司的一个比如是 Cirtec Medical 的集成电路开发团队。2019 年,Cirtec收买了Cactus Semiconductor,这是一家成立于 2002 年的半导体规划公司,专门从事医疗用 ASIC。坐落亚利桑那州钱德勒的集成电路开发团队担任从产品规划到出产的整个过程中规划定制 IC。该团队在医疗集成电路、电源办理电路以及模仿和混合信号 ASIC 方面具有专业知识。
“典型的商业形式是咱们所说的交钥匙 ASIC 供货商,”Cirtec Medical 运用工程总监 Andrew Kelly 说,他曾在 Cactus Semiconductor 作业,之前在 Medtronic 作业。“在交钥匙 ASIC 供货商人物中,这是咱们的首要关注点,咱们找到了一个正在测验开发设备的客户,不管出于何种原因,客户以为他们需求定制芯片。咱们协助他们界说他们的体系,界说定制芯片。然后咱们指定芯片。咱们开发它。咱们做一切的作业。然后,假如一切顺利,咱们就卖给他们。但它一般是一个芯片——一个芯片给一个客户一个运用程序。所以它是高度专业化的。”
Cirtec 的运用工程组也有自己的芯片——它在看到客户项目趋势后开发的专用规范产品 (ASSP)。“比方说,咱们选用了一个运用程序,其间或许有四五个乃至十到二十个不同的客户,他们没有做彻底相同的作业,但他们在做相似的作业。所以咱们会制作一个咱们出资的芯片,然后咱们说,“假如咱们制作了这个,咱们以为有 10 到 20 人会购买它。” 假如没人买,咱们就浪费了钱。假如有 40 人购买,咱们就赢了。所以咱们有几个,”凯利说。他的团队还供给工程规划服务以供租借。
大大小小的半导体公司供给医疗设备客户无法在内部供给的服务。“咱们的大多数客户是——让咱们称他们为二线或更小规划的公司——他们实际上无法树立足够大的职工来完结一切这些不同的作业,由于他们一般会规划一个,或许两个芯片,然后你对一切的人做什么?他们做的作业还不行,但你需求有人担任这些人物,”凯利说。
当团队与更大的公司协作时,凯利指出,这一般是在规划服务形式下。“这些人的笔直整合程度更高,他们一般自己做这一切。当咱们与他们协作时,咱们一般选用这种服务形式,他们说,在这么多小时内完结作业,每小时只需 X 美元。在那里,咱们为咱们的任何客户供给服务形式。实际上,他们中的大多数人都无法承受它,由于,瞧,咱们给了他们一个 ASIC 而且它有用。他们计划怎么办?他们有必要与晶圆厂、测验厂和封装厂树立一切联系。他们将不得不办理一切这些。当你为一个芯片做这件事时,这些数字并没有真实加起来。咱们的部分价值建议基本上是,假如你想独自做一切这些作业,你是做不到的,但由于咱们有 20 到 40 个客户,咱们在某种程度上汇集了资源,现在这很有含义。咱们开端在工程支撑和供货商方面取得一些规划经济。一些供货商,假如您只想从他们那里购买 10,000 个芯片,他们就不会真实想与您打交道。但假如我向 20 个不同的客户出售 10,000 个芯片,现在咱们正在评论。”
与其他职业比较,医疗设备不需求许多的芯片。低数量意味着医疗芯片在半工业的雷达下飞翔。Cirtec 的 Kelly 说:“没有哪个晶圆厂在他们的脑筋中会说咱们将成为一个可植入的医疗设备晶圆厂。” “数字仅仅不加起来。可是,假如他们说他们是轿车晶圆厂,然后医疗人员说,嘿,这与咱们需求的查看大致相同, 就有点加起来了。重点是咱们所搭载的轿车,而不是相反。”
“这种状况并不罕见,比如说在一个晶圆上有几千个芯片,在许多时分有 25 个晶圆。因而,或许您说的是一次性出产 50 到 100,000 个芯片,而这对咱们的客户运用 10 年或更长时刻的状况并不罕见,”凯利说。“然后你给晶圆厂打电话,他们问你每个月想要多少万片,咱们说大约为零。这是最重要的窘境——半导体彻底是关于规划经济的。医疗设备,尤其是植入式医疗设备,远不及那些规划经济。”
但许多人估计这些经济状况会发生改变。尽管某些医疗设备或许无法满意需求,但医疗保健日益数字化、人口老龄化以及某些疾病(例如糖尿病)发病率的上升或许会推高对某些医疗芯片的需求,不管是作为规范组件仍是定制筹码。
“估计网络集成无线设备也将见证办理医患互动的运用添加,数字确诊东西或许支撑长途查看,这也有望协助半导体在医疗保健职业的整合,” Mordor Intelligence 的一份题为“医疗保健商场中的半导体——增加、趋势、COVID-19 影响和猜测(2021 年至 2026 年)”的陈述。Mordor Intelligence 估计,从 2021 年到 2026 年,医疗半导体的复合年增加率为 10.2%。
这或许包含定制和规范化芯片的组合,这些芯片将经过大型半导体制作商的生态体系供给,包含各种专业和通用代工厂和封装厂。这些生态体系一般具有从其他职业学习而来的内涵优势,使它们能够运用更大的芯片运转。
“关于医疗运用,英飞凌首要专心于为单个医疗客户彻底定制的 ASIC 解决方案,”Leuchter 说。“定制设备的美好之处在于,客户无需整个 IC 规划团队就能取得他们所需求的东西。他们只需求共享一个产品构思或规范,而英飞凌正在寻求整合和施行的或许性。客户将取得最大利益,咱们还运用咱们的规范组件支撑整个体系。”
谁制作医疗集成电路取决于谁在规划医疗设备以及他们的商场规划,但这个商场的动态是不断改变的。尽管今日的大型医疗 OEM 有才能具有自己的芯片规划团队,但其他 OEM 能够差遣他们的规划团队与大型半导体公司或专门从事医疗设备芯片的工程事务协作。
哪种形式终究取胜,或许它们是否会和平共处,还有待调查。但该范畴的竞赛正在加重,参加者的数量以及他们将新产品推向商场的手法将敏捷成倍添加。改变行将到来,现在判别它是什么姿态还为时过早。