中國為什么造不出主流的高精度模擬芯片

（文章來源：OFweek電子工程網(wǎng)）

隨著國家對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的重視，近年來中國的芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，也出現(xiàn)了華為、紫光、中星微等具有一定知名度的芯片企業(yè)。但以目前的發(fā)展現(xiàn)狀，中國芯片技術(shù)離歐美等企業(yè)仍有差距，而這個(gè)差距在ADC芯片上表現(xiàn)得尤為顯著。

目前ADC芯片主要的供應(yīng)商是德州儀器、亞德諾等公司，中國是全球最主要的ADC芯片需求方，但是國內(nèi)能造出高精度的ADC芯片企業(yè)微乎其微，即便造出來了，性能和價(jià)格也無法跟上市場(chǎng)的節(jié)奏?？梢赃@么說，在核心的ADC芯片供給率上，國產(chǎn)占有率幾乎為零。

ADC也叫模數(shù)轉(zhuǎn)換器，是指將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)的器件。真實(shí)世界的模擬信號(hào)，例如溫度、壓力、聲音或者圖像等，需要轉(zhuǎn)換成更容易儲(chǔ)存、處理和發(fā)射的數(shù)字形式。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，在各種不同的產(chǎn)品中都可以找到它的身影，在實(shí)際應(yīng)用中，為了實(shí)現(xiàn)微型化，通常做成ADC芯片。

造芯片是非常精密的工藝，通常芯片單位為納米，一納米也就是十萬分之一毫米，這對(duì)設(shè)計(jì)、制造工藝都有非常嚴(yán)格、高標(biāo)準(zhǔn)的要求。僅從產(chǎn)品種類來說，芯片的種類就有幾十種大門類，上千種小門類，如果涉及設(shè)備流程的話就更多了。以通信基站為例，里面有上百顆芯片，基站發(fā)射回收信號(hào)，收回信號(hào)后首先要有芯片濾波；然后還有芯片將這種特別小的信號(hào)放大；然后是芯片負(fù)責(zé)傳輸、分發(fā)等等，每個(gè)過程都需要芯片處理。

由于系統(tǒng)的實(shí)際對(duì)象往往都是一些溫度、壓力、位移、圖像等模擬信號(hào)，要使計(jì)算機(jī)或數(shù)字產(chǎn)品等能識(shí)別、處理這些信號(hào)，必須首先將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，這就需要ADC。而經(jīng)計(jì)算機(jī)分析、處理后輸出的數(shù)字量也往往需要將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)模擬信號(hào)才能為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所接受。

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2017年ADC芯片銷售額為545億美元，預(yù)計(jì)到2022年，全球ADC芯片市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)748億美元，市場(chǎng)前景非?？捎^。未來幾年支撐ADC芯片增長的主要驅(qū)動(dòng)力是5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等新興應(yīng)用，這些相關(guān)的產(chǎn)品或技術(shù)對(duì)信號(hào)處理的需求大漲。

作為一名普通的工程師，曾經(jīng)無數(shù)次這樣問自己，既然ADC芯片這么重要，為什么中國不去加大研發(fā)，讓中國的產(chǎn)品用上屬于自己的ADC芯片呢？直到后面工作了幾年，才真正明白，造芯片可不是靠“豪言壯語”就可以的，造芯片難，造ADC芯片難上加難。業(yè)界有人曾表示，如果把造普通芯片比作造飛機(jī)，那么造ADC芯片就是造航母，難度甚大。

高精度的ADC芯片難造：目前幾乎一半的電子產(chǎn)品中，都有ADC芯片，隨著客戶對(duì)電子產(chǎn)品信號(hào)要求越來越高，高精度的ADC芯片成市場(chǎng)剛需。全球能生產(chǎn)出高性價(jià)比的高精度的ADC芯片的企業(yè)不到十家，而又以美國企業(yè)為主。一款好的ADC芯片體現(xiàn)在高精度、低功耗、轉(zhuǎn)換效率等指標(biāo)上，目前制造ADC芯片的溫度傳感器和高精度振蕩器非常緊缺，這也是國內(nèi)企業(yè)的一大痛點(diǎn)。

除此之外，隨著全球微型化工藝的進(jìn)步，ADC芯片在尺寸上越來越小；同時(shí)客戶對(duì)芯片的耐操性逐漸提升，這要求芯片在選型上更加精確，這給芯片的通道選擇、PGA選擇、輸出速率等選擇上增加了很大的難度，對(duì)于初創(chuàng)企業(yè)而言，進(jìn)軍ADC芯片就是一個(gè)不斷挑戰(zhàn)的“巨坑”。

雖然中國目前仍無法造出高精度的ADC芯片，但隨著國家和企業(yè)的重視，已經(jīng)出現(xiàn)了中科院微電子所、上海貝嶺等ADC企業(yè)，它們已經(jīng)能造出小批量的ADC芯片，在不久的未來，中國一定能造出屬于自己的ADC芯片。