關(guān)于高性能模擬技術(shù)發(fā)展過程淺析

模擬技術(shù)發(fā)展至今歷經(jīng)數(shù)十載，從單個(gè)晶體管發(fā)展到目前的高集成電路，技術(shù)不斷在進(jìn)步，行業(yè)不斷在發(fā)展。而隨著模擬技術(shù)日趨成為區(qū)分?jǐn)?shù)字產(chǎn)品成功設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，歐美眾多半導(dǎo)體公司紛紛將“高性能模擬”作為其業(yè)務(wù)重點(diǎn)，并在其中貫徹著各自的業(yè)務(wù)策略，其中美國(guó)亞德諾半導(dǎo)體（ADI公司）是這方面的個(gè)中翹楚。

張靖?ADI?華中地區(qū)銷售經(jīng)理

ADI公司華中區(qū)銷售經(jīng)理張靖認(rèn)為，就高性能模擬技術(shù)方面，短期內(nèi)主要技術(shù)趨勢(shì)存在于：高集成度，小型化，低功耗以及更高精度和穩(wěn)定性。

目前半導(dǎo)體工藝不斷創(chuàng)新，現(xiàn)在65nm 技術(shù)在高速模數(shù)混合器件上的應(yīng)用已經(jīng)十分成熟。同時(shí)45nm,32nm,22nm,15nm工藝也取得了突破性進(jìn)展。這為模擬器件小型化，降低功耗和成本提供了條件。但是高性能模擬產(chǎn)品不是線寬越窄越穩(wěn)定，我們還要兼顧器件的穩(wěn)定性，抗干擾性以及精度。半導(dǎo)體電路的非理想導(dǎo)致的失調(diào)（offset）,非線型，漂移是高性能模擬技術(shù)一直不斷追求以力圖減少的。

另外，為滿足客戶定制化需求，減小開發(fā)難度，高集成度也是未來1-2年各家廠商努力的方向。這種集成不是簡(jiǎn)單的多裸片連接技術(shù)，而是但硅片的半導(dǎo)體技術(shù)，融合了多種標(biāo)準(zhǔn)電路以及其連接電路，補(bǔ)償電路等。例如ADI的AD9361可以將現(xiàn)有FEMTOCELL信號(hào)鏈簡(jiǎn)化為AD9361+處理器的兩芯片結(jié)構(gòu)。為FEMTOCELL產(chǎn)品進(jìn)入家庭提供了有力的成本/體積/性能保障。

中長(zhǎng)期，多種材料技術(shù)的融合是一個(gè)方向，例如，光電技術(shù)，生物技術(shù)，傳感器技術(shù)與半導(dǎo)體技術(shù)的融合集成會(huì)給半導(dǎo)體帶來更光明的未來。

談到高性能模擬技術(shù)的發(fā)展與客戶日益增多的個(gè)性化器件需求之間的平衡，張靖表示，其實(shí)高性能模擬技術(shù)的發(fā)展是與客戶個(gè)性化器件需求的趨勢(shì)相統(tǒng)一，協(xié)調(diào)的。半導(dǎo)體業(yè)界不僅在半導(dǎo)體工藝,精度,穩(wěn)定性上尋求更高的突破，還不斷在ASSP(Application Specific Standard Product) 和SOC(System on Chip) 等集成度更高的領(lǐng)域發(fā)展以滿足客戶日益增多的個(gè)性化需求。

同時(shí)，在模數(shù)混合器件的發(fā)展也是高性能模擬產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。這種ASSP 或SOC產(chǎn)品不是簡(jiǎn)單的多芯片混合封裝，而是在同一硅片上集成多種標(biāo)準(zhǔn)電路的產(chǎn)品。例如原來標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)鏈有傳感器，小信號(hào)放大，信號(hào)調(diào)理，濾波電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，標(biāo)定電路及補(bǔ)償電路等?，F(xiàn)在通過高度集成，可以實(shí)現(xiàn)單芯片解決。不僅節(jié)約成本，電路面積，也極大地減少了客戶的開發(fā)周期與難度，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。ADI公司的ADIS16488 在角度，加速度等方面的測(cè)量，以及AD9273在醫(yī)療超聲系統(tǒng)的應(yīng)用就反應(yīng)了這種趨勢(shì)。

這種高度集成的趨勢(shì)難度在于不僅要解決多種標(biāo)準(zhǔn)電路之間的接口，還要考慮不同電路的匹配與工藝要求以及電路間的相互干擾。有了這種高度集成工藝，我們就可以根據(jù)不同領(lǐng)域客戶的具體要求稍微更改各部分標(biāo)準(zhǔn)電路的參數(shù)指標(biāo)來滿足不同刻畫的個(gè)性化需求。

另外，客戶的需求總是千變?nèi)f化的，目前沒有一種IC產(chǎn)品能滿足所有需求，所以各半導(dǎo)體廠商也在原有標(biāo)準(zhǔn)電路產(chǎn)品上通過更改參數(shù)來擴(kuò)大同一家族的品種以滿足不同的特定需求。