模拟IC整合将成趋势
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Maxim中国区总经理 董晔炜
模拟IC整合时代已经到来,虽然我们仍关注单功能器件,但我们在将这些模拟功能器件整合为高集成度的解决方案方面更加专业。
Maxim(美信)认为模拟IC整合时代已经到来,虽然我们仍关注单功能器件,但我们在将这些模拟功能器件整合为高集成度的解决方案方面更加专业。美信的高集成度既指将很多功能集成至一颗芯片,也指集成多个产品,从而为客户提供一站式的解决方案。更小的尺寸、更复杂的设计以及更短的项目设计周期,这些问题和需求都决定了模拟整合将成为趋势。将模拟功能集成于一颗芯片,可以节省空间、简化设计,同时缩短设计时间,从而使设备变得更小、更薄且更高效。无论模拟设计构件来自何处,我们都有能力将它们集成在单芯片上,创建出内容丰富的子系统。很多客户缺乏模拟方面的专业知识和经验,他们对于集成的解决方案更为渴望。但我们的竞争对手大多不愿去追求这种趋势,因为这需要拥有合适的产品、合适的工艺和协作精神。
工艺至关重要
CMOS工艺并不适合用于模拟/混合信号(AMS)功能,突破便携式平台集成障碍需要多功能AMS解决方案。
得益于CMOS工艺技术的不断进步,以智能手机为代表的数字系统正变得日益复杂,其对外围模拟器件,例如ADC/DAC、电源管理IC、高性能模拟前端等在精度、速度、信噪比、性能等方面的需求也日益高涨。然而,由于高泄漏和噪声的原因,用于集成数字门电路的深亚微米CMOS工艺并不适合用于模拟/混合信号(AMS)功能。
现在,智能电话和平板电脑中的电源、模拟、混合信号音频和无源器件大约占据了一半的PCB空间。将这些功能模块组合至单个片上系统(SoC)能够释放大量空间,可用于各种不同的新特性和大容量电池。美信拥有专利的180nm BCD模拟工艺(S18),能够将任意数量的AMS模块集成在一起,帮助用户以尺寸更小、成本更低、功能更加丰富的解决方案突破集成屏障。
模拟IP的使用、IC的低功耗特性和工艺制程有着非常紧密的关系。美信拥有自己的晶圆厂,可以根据自己的产品线定义开发出更符合需求的工艺技术。美信是少数几家具备300mm晶圆制造能力的模拟IC厂商,我们的300mm晶圆生产线的模拟产品早在2010年年底就通过验证并开始供货。其采用了先进的180nm BCD模拟工艺(S18),从而我们能够以极高资本效率的生产模式快速应对不断变化的市场需求。此外,美信一直奉行自主生产与外部代工相结合的多渠道晶圆生产模式理念,并且早在2007年美信与Seiko Epson合作时就开始遵循。2010年11月,我们又与台湾力晶(Powerchip)签订了300mm S18工艺代工协议。300mm晶圆产品的出货进一步巩固了美信在模拟/混合信号领域的优势。通过这一系列改革,美信现在的产品平均交付周期是6周。
超越消费电子进入工业领域
在工业领域,模拟集成主要应用于工厂智能化以及智能仪表等,优势在于精确性、可靠性及安全性。
我们正在采取的集成战略已经超越了消费类市场,正源源不断进入工业领域,包括智能电表、金融终端、汽车电子、绿色能源等。
移动互联网和智能手机的技术为模拟和传感器技术提供了无限的发展空间。一方面会对模拟产品的功耗、尺寸提出越来越高的要求,另一方面就是会集成更多的传感器和MEMS技术进去,这正是美信的强项所在。在移动技术领域,相比同行,美信的优势在于有着六大技术创新优势:电源和电池管理、音频编解码、声音处理、触摸屏控制器、光传感器和MEMS技术。大多数同行都只能在前三种或是前四种技术上占有优势。
在工业领域,美信的模拟集成主要应用于包括工厂智能化以及智能仪表在内的市场,优势在于精确性、可靠性及安全性。以工业马达应用为例,新的马达方案将监测电路内置,随时检测马达运转情况,在马达故障前进行告警或者处理,从而大大延长工业设备的运转时间。
模拟整合产品也带来医疗保健领域的创新应用,使便携式监护仪变得更加小巧、耐用、便宜。例如,你的衣服将会有各类传感器,可以感知你的生命体征参数并将数据通过手机或者个人无线网络发送到云计算中心进行分析和处理,这样的应用显然不能用分立器件或者集成度不高的器件来实现。智能衣服将是融合了各类新技术的产品,以美信的健康监控平台为例:通过一个小小的盒子,就可以监控到病人的实时体征,包括心率、呼吸、体温、血压等情况,并可通过射频发射至iPhone客户端,进行数据收集、提醒或进行远程医疗协助。
对于汽车来说,模拟整合市场关注的是电动/混动市场、汽车娱乐信息系统以及高速串行链路等。借助模拟整合,美信第3代电池管理系统将元件数量减少了50%。
在通信领域方面,客户主要有3个方面的需求:覆盖范围、网络容量以及功耗,我们的模拟集成恰好可以同时满足这3个要求。通过高度小型化、集成化的产品,使微蜂窝商业化成为可能。
在智能电网方面,以智能电表方案为例,未来的高集成方案将集成模拟前端、处理器、微控制器、通信基带、通信前端电路等等,提升了电表的精确度和抄表技术。这样高集成的SoC方案一定比分立方案有更强的竞争力。
要与正确客户形成合作伙伴关系
设计资源是有限的,所以我们必须考虑把资源用在最合适、最正确的产品上。
模拟整合不是简单地将几个模拟器件堆砌在一起,它是一种建立在系统客户需求基础上的功能集成。一个模拟整合的芯片内部,不仅有模拟电路,还会有传感器、MCU、ADC、DAC等电路,它们共同完成客户所需要的功能。由于我们一直以来和系统客户保持良好的合作,所以我们非常理解他们的需求,加上美信在传感器、模拟技术以及数字电路IP方面有深厚的积累,所以我们非常适合做模拟整合。
然而我们的设计资源是有限的,当集成度越高,你要用到的设计资源也是越多的,所以我们必须考虑把资源用在最合适、最正确的产品上,就像是好钢用在刀刃上。高度集成化的产品不像以前做的小器件,设计资源投放错了也没关系,不会给你带来灾难性的后果。但现在不一样了,你必须选对产品,然后把你有限的设计资源投入进去。因此,我们要与正确的客户形成良好的合作伙伴关系。[!--empirenews.page--]
对业界所有的公司来讲,用户需求的不确定性是最具挑战的,而这种不确定性又没有什么简单的方法加以解决和克服。归根结底,还是需要我们将有限的资源投入到正确的产品和客户身上。
我们已经完成了对产品事业部和市场策略的调整以更加关注终端市场,这使我们能更好地了解客户的需求、系统以及应用。这些调整也让我们能够加速更高集成度产品的开发,在原有单一功能产品线基础上提供更广泛的选择。我们所做的一切都是为了更好地服务客户。
更好服务中国客户
中国在信息产业领域拥有完整的产业链,中国客户的需求反映了全球市场的趋势。
中国在信息产业领域拥有完整的产业链,产业生态环境也明显改善。而中国作为“世界制造中心”的制造能力,也使整个行业得到长足发展。中国客户的需求也反映了全球市场的趋势。美信过去一直在做,而且今后还会一如既往坚持下去的,便是为客户提供更优质的服务。为了更好地服务于客户,美信中国区自2012年5月起从原亚太区中独立出来,和亚太区平级,成为全球六大市场之一。这在另一层面上,反映出中国市场的重要性。
而随着公司对客户关注度的提高,我们将加强与中国客户的沟通,更高效地倾听他们的需求,同时将我们的技术和产品更快速地介绍给他们,用高集成度方案为客户带来更多附加价值。此外,中国除了是重要的市场以外,还拥有大量优秀的人才。美信在中国开设设计中心已经有很长的时间,今后还会不断扩展在中国的设计活动。