安森美全新Treo平台,带来模拟和混合信号处理技术重大革新
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模拟和混合信号处理(Analog and Mixed-Signal Processing, 简称AMS)是电子和通信领域的重要技术分支,用于处理现实世界中的连续信号(如声音、温度、光线等)以及这些信号与数字世界之间的交互。简单来说,模拟和混合信号处理是现代电子技术的核心之一,它的价值在于能够高效地实现现实信号与数字系统的交互,是所有智能硬件和系统运转的基础。
据世界半导体贸易统计协会(WSTS)的数据,2023年全球模拟芯片市场规模达到812.25亿美元,占集成电路市场的18.96%,在整个半导体市场中占比15.42%。并且近年来随着汽车、工业和医疗等领域的发展,整个模拟市场正在逐步企稳恢复增长。AI数据中心、新能源汽车和可穿戴CGM等新兴应用对于系统能效的要求越来越高,这也就对于模拟和混合信号处理芯片的PPA指标提出了新的挑战。
为了帮助客户应对一系列的挑战,安森美近日重磅推出了业界领先的模拟和混合信号平台——Treo平台。据悉这一平台将会是安森美未来所有AMS产品的基础平台,采用了先进的65nm BCD工艺技术、支持1- 90V 宽电压范围、高达 175°C 的工作温度;通过模块化架构能够快速实现安森美各种模拟和数字IP的组合,大大加速了未来新产品的研发进程,同时也极大地降低了成本。
“Treo平台,其实就是我们在技术上一个利器,能够(帮助来)实现安森美的愿景,那就是我们要用领先行业的平台来提供intelligent power和intelligent sensing的方案给大家。”我们有幸在第一时间采访了安森美模拟与混合信号事业群(AMG)汽车市场营销经理张青,他针对Treo平台进行了精彩的讲解。
新兴市场需求引发的技术痛点
随着全球智能化、绿色化和健康化趋势的深入,这些行业对技术的需求不仅在数量上呈现出爆发式增长,更在复杂度、效率和可靠性上提出了更高的要求。
首先,中国汽车产业向新四化(电气化、智能化、网联化、共享化)迈进,市场对高效、智能的汽车电子系统的需求日益增长。电动车的电力需求逐渐增大,对功率和效率的要求也在不断提高。同时,汽车电子架构正由传统的独立控制单元和ECU向更加智能化的区域控制器架构转型,并且软件定义汽车(SDV)及其OTA功能成为新趋势。这些变化推动了对高压电源管理、智能传感器、通信接口等技术的需求增长,48V系统的广泛应用也成为汽车行业的一大痛点。Treo平台在这一领域的解决方案,涵盖了以太网通讯、eFuse以及适应ADAS系统的传感器技术,为满足这些日益增长的需求提供了可靠的技术支持。
此外,数据中心领域的需求也呈现出显著增长。随着人工智能(AI)技术的迅猛发展,AI硬件的支撑依赖于高效能的计算平台,尤其是数据中心。为了应对日益增长的电力需求,数据中心不仅需要更高的效率,还必须实现更加紧凑的体积和更好的散热管理。提升电源效率1%的改进,全球范围内可节省上万亿度电,这对于节能减排、降低运营成本至关重要。这一趋势突出了数据中心电源管理的核心痛点:高效、节能、可靠。
最后,医疗健康领域也面临着显著的技术挑战,尤其是在糖尿病监测方面。全球糖尿病患者的数量不断增加,前期糖尿病的早期诊断和干预变得尤为关键。连续动态血糖监测(CGM)技术成为重要的健康监测工具,尤其是在美国,OTC(非处方)CGM产品的推出,极大地改善了患者的生活质量,减少了医院就诊频率,并有助于降低糖尿病的确诊率。为了实现这一目标,设备必须具备超低功耗、长时间电池寿命和高度准确的监测能力。这要求在硬件设计中充分考虑功耗管理和性能平衡,确保糖尿病患者能够获得精确和持续的健康监控。
而安森美最新推出的Treo平台的技术优势和创新解决方案,将帮助业界应对高压电源、智能传感、低功耗和高效能等方面的挑战,推动在汽车电子、电源管理、数据中心和医疗健康四大领域相关产业的进一步创新和升级。
Treo平台带来模拟和混合信号技术重大革新
在应对当前市场的趋势与挑战时,安森美推出的Treo平台凭借其统一的模块化设计,提供了灵活的定制化解决方案。该平台的架构允许根据不同客户需求、功能要求及应用场景,快速定义、设计并制造出符合特定需求的产品。无论是电源管理、传感器接口、通信芯片,还是标准产品,Treo平台都能够高效地应对多样化的市场需求,所有这些都基于安森美的65纳米BCD先进制造技术,确保平台具有出色的性能和可靠性。
在和张青交流的时候,他谈到了Treo平台的几个重大技术革新。
【BCD65带来1~90V宽电压技术突破】
安森美的BCD平台基于65纳米制程技术,提供了在电压范围和集成度方面的显著优势。传统的BCD制程一般面临两个选择:一是追求高密度但电压较低,二是追求高电压但密度较低。相比之下,安森美的BCD65技术突破了这一局限,能够在提供较高密度的同时,支持更宽的电压范围,满足了包括高级驾驶辅助系统(ADAS)在内的多个高性能应用的需求。尤其是在ADAS领域,随着智能驾驶一体化的推进,安森美的BCD65技术能够有效整合传感器、功率管理及通信模块,提升系统的集成度和可靠性。
“它的特点就是在一个统一的平台上,可以在从1-90V的这个电压范围的产品,在我刚才提到的48V这一块也特别有意义。因为我们电压范围必须要让足够到90V左右,才能够满足48V的需求。”张青解释到。
据悉,能够支持高达90V的电压范围这一核心优势,使得安森美的BCD65制程成为市场上为数不多的能够满足高电压需求的技术之一。所有经过积累的IP和模块都会经过BCD65的重新设计与验证,确保每个模块都能在这一平台上达到更高的电压和更精细的设计要求。通过这一流程,安森美能够提供更为精准和可靠的解决方案,满足日益增长的市场需求。
作为安森美的技术利器,Treo平台依托BCD65制程的强大支持,能够实现更高集成度的芯片设计。此前可能面临的一些技术挑战,如集成度高、功能复杂的产品,现如今都能够通过这一平台得到有效解决。Treo平台不仅仅是一个技术平台,它集成了从产品定义、设计到制造的全过程。安森美通过与客户的密切沟通,了解客户的具体需求和技术指标,转化为精确的产品设计,从而确保每一个产品都能完全符合客户的期望。
值得一提的是,65纳米制程技术在目前仍然是市场上性价比最高的技术节点。尽管一些厂商也提供55纳米和40纳米的制程,但从成熟度和市场接受度来看,65纳米仍然是最具竞争力的选择。安森美不仅依托这一成熟制程进行技术积累,还在不断推进技术研发,逐步扩展和提升其平台的能力,以应对未来更复杂的市场需求。因此,Treo平台不仅代表了安森美在制程技术上的优势,也体现了公司在产品创新和客户需求响应方面的领先能力。
【模块化、可裁剪,带来快速、灵活、可拓展方案优势】
安森美的Treo平台为其在专用芯片和定制化产品领域提供了强大的技术支持,凭借其深厚的经验积累和市场需求驱动,安森美能够为客户提供一系列高效、集成度高且具备创新性的解决方案。虽然安森美的产品组合相较其他厂商可能显得更加精简,但其在专用芯片、定制产品及模拟与混合信号领域的技术积淀,使其能够在满足市场复杂需求的同时,保持高效的市场响应和技术创新。
首先,Treo平台的模块化设计使得安森美能够快速响应市场需求。通过统一的BCD65制程技术,安森美能够为客户提供从低端到高端的多种模块选择。这些模块不仅包括LDO、低功耗产品、模拟前端等基础组件,还涵盖了更复杂的功能,如超声传感器接口等。通过这一平台,安森美能够快速将客户的需求转化为产品设计,并加速生产和量产过程,显著缩短产品的上市周期,满足快速变化的市场环境,尤其是在竞争激烈的中国市场中,这种响应速度成为了其重要的竞争优势。
Treo平台的另一个突出特点是其高度集成的能力,这使得其在很多场景下具有明显的优势。例如,在医疗设备(如CGM血糖监测仪)中,如果传统的独立器件使用不当,可能导致体积过大、集成度低、电池寿命短等问题,而这些问题通过Treo平台的集成方案得到了有效解决。集成度高的单芯片解决方案能够减少系统间的干扰,提高一致性和可靠性,从而提升最终产品的性能与用户体验。特别是在一些高要求的应用场景中(如汽车领域的智能驾驶系统),安森美能够通过Treo平台提供更高效的解决方案,确保更好的功能整合和系统可靠性。
此外,Treo平台还具有高度的可裁剪性。无论是面向低端市场的基础功能模块,还是针对高端应用的复杂集成产品,Treo平台都能灵活应对。这一可裁剪性不仅体现在产品功能上,也体现在平台的可扩展性上。安森美的工程团队可以根据不同客户的需求,快速调整模块组合,开发新型IP模块,并将其整合到现有平台中,满足市场对新产品的不断需求。
总体而言,安森美的Treo平台不仅是一个技术平台,更是未来业务增长的重要驱动力。凭借其模块化、可裁剪的特点,安森美能够在未来产品的定义、设计、生产等各个环节中提供更快速、更高效的解决方案,确保其在快速发展的科技领域中始终保持竞争力。
“我认为这个Treo平台是安森美接下来生意业务增长很重要的一个驱动力,就是因为它是一个单一的平台,刚才提到了模块化的、可裁剪的,所以响应时间很快,产品从开始定义,最后到市场这个周期也会快。”张青解释到。
【应对新兴应用技术挑战,加速客户产品设计】
安森美的Treo平台是一种集成度极高的技术平台,旨在帮助客户加速产品设计和开发。它通过模块化设计将模拟和数字信号的IP模块进行集成,降低了技术门槛,并简化了开发过程。尽管该平台包含多个混合信号模块,客户可能需要掌握一定的模拟和数字电路知识,但安森美通过精心优化这些模块间的兼容性,实际上大大减少了客户的设计复杂度。这意味着客户在创新产品时,不再受限于技术上的约束,而是可以根据市场需求进行更具创意的产品设计,平台本身提供了大量的技术支持和优化,确保了项目能够顺利推进。
Treo平台支持广泛的电压范围,从1V到90V不等,这使得它能够满足从低功耗到高电压需求的各种应用。对于低电压需求的产品(如健康行业的CGM设备和低功耗DSP),平台能够提供稳定的超低功耗解决方案。与此同时,对于高电压需求的应用,如汽车领域的48V系统或超声波应用,Treo平台也能提供合适的电压支持。这种宽电压范围不仅优化了生产成本,而且减少了外部元件的需求。例如,在超声波应用中,平台能够将电压提升至48V,消除了外部变压器的需求,从而降低了系统BOM成本,并提高了整体设计的简化度和可行性。
CGM(连续血糖监测)市场的快速发展也为Treo平台提供了机会。随着FDA批准非处方CGM设备的销售,全球糖尿病患者的庞大需求推动了CGM设备的广泛使用。目前,全球已有4.22亿糖尿病患者,预计随着更多前期糖尿病患者进入市场,CGM设备的需求将大幅增长。安森美已经与全球前三大CGM厂商建立了合作关系,其平台支持的AFE(模拟前端)方案在这些厂商的产品中得到了广泛应用。通过提供硬件支持,安森美使得这些设备厂商能够更容易地实现其功能,尤其是在可穿戴设备日益受到关注的背景下,安森美的平台为更多功能的集成提供了硬件基础,确保了超低功耗和小体积的需求。
总的来说,安森美的Treo平台不仅帮助客户解决了设计中可能遇到的技术挑战,还加速了产品的市场推广过程。其模块化、可裁剪的设计,以及对宽电压范围的支持,使得它成为应对日益复杂的市场需求和快速发展的技术趋势的有力工具。随着CGM和其他可穿戴设备需求的增长,Treo平台将继续发挥其在产品创新和市场竞争中的重要作用。
结语
Treo平台,意义重大。从安森美内部视角来看,Treo平台基于安森美领先的BCD65技术平台,开启了安森美的模拟和混合信号产品的新篇章,新品的设计速度大大提升,制造成本也进一步降低。“丰俭由人,这是一个可裁剪,从低端、中端到高端,都是可以做的一个平台。所以后面下一代,哪怕是一个简单的LDO,我们都会是基于这个平台。”张青分享到。
从全行业的视角来看,Treo平台则为汽车、工业、医疗中的新兴应用提供了更多的助力,帮助客户解决了设计中可能遇到的技术挑战,还加速了产品的市场推广过程。其模块化、可裁剪的设计,以及对宽电压范围的支持,使得它成为应对日益复杂的市场需求和快速发展的技术趋势的有力工具。随着CGM、ADAS、AI datacenter等需求的增长,Treo平台将继续发挥其在产品创新和市场竞争中的重要作用。
据悉,目前安森美已基于Treo平台推出一系列初步产品样品,包括电压转换器、超低功耗AFE、LDO、超声波传感器、多相控制器和单对以太网控制器。预计到2025年,安森美将加速扩展其产品线,推出更多具备系统级价值的产品,如高性能传感器、DC-DC转换器、汽车LED驱动器、电气安全IC和连接产品等。