基礎(chǔ)模擬技術(shù)才是未來創(chuàng)新的核心？

30多年來，半導(dǎo)體技術(shù)驅(qū)動的創(chuàng)新幾乎顛覆了我們所處的世界。智能的實(shí)現(xiàn)似乎變得越來越容易，越來越無處不在。這進(jìn)而對半導(dǎo)體技術(shù)又產(chǎn)生了新的需求：技術(shù)類別細(xì)分，且各自承擔(dān)起獨(dú)特功能。當(dāng)越來越多的智能系統(tǒng)出現(xiàn)后，幾乎形成了四大共有的訴求：高能效、精密測量、穩(wěn)定互聯(lián)、可靠保護(hù)。

以消費(fèi)、通信、醫(yī)療、工業(yè)四大典型應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槔?a href="http://www.ttokpm.com/soft/data/39-96/" target="_blank">消費(fèi)電子產(chǎn)品多樣化，但總體要求更好的能耗表現(xiàn)，需要各種供電電源提供無縫銜接，以及更高的轉(zhuǎn)換效率；通信設(shè)備需要不間斷地穩(wěn)定運(yùn)行，離不開監(jiān)控電路對供電電源的監(jiān)測以及處理器程序運(yùn)行的監(jiān)控；醫(yī)療方面，不論是人的體征監(jiān)測，還是信號診斷，對精確測量有很強(qiáng)需求，依賴器件的長期穩(wěn)定性，需要信號調(diào)理器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器等高精度解決方案，而且無需重復(fù)校準(zhǔn)；工業(yè)方面，目前正在由集中式管理向分布式管理發(fā)展，因此每一個(gè)系統(tǒng)都需要獨(dú)立工作、自我修復(fù)，需要保證長期的穩(wěn)定性。從這些需求中不難發(fā)現(xiàn)，這四大領(lǐng)域?qū)?a target="_blank">模擬技術(shù)，特別是高性能的基礎(chǔ)模擬器件呈現(xiàn)出非常強(qiáng)烈的需求。

Databeans市場調(diào)研總監(jiān)Susie Inouye就曾指出：高性能基礎(chǔ)模擬器件是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者成功的關(guān)鍵，把復(fù)雜的模擬設(shè)計(jì)交給專業(yè)人員去實(shí)現(xiàn)，讓終端領(lǐng)域的設(shè)計(jì)者節(jié)省寶貴的時(shí)間和精力，去專注于自身的專業(yè)領(lǐng)域。

創(chuàng)新與集成是一對矛盾體嗎？

集成電路的發(fā)展一直圍繞著“提高集成度”這個(gè)指揮棒，通過在單一芯片上整合更多功能，解決了尺寸問題，降低整體系統(tǒng)功耗，對于產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)是非常有效的途徑。而“創(chuàng)新”則更注重對極致性能的追求，注重芯片的性能突破、進(jìn)行單一功能的集成。

這看起來是一對矛盾。

從市場角度看，大公司和小公司對于“創(chuàng)新與集成”的需求也不盡相同。大公司產(chǎn)品概念清晰，集成路線容易規(guī)劃，另一方面，定制化產(chǎn)品也有足夠的市場容量，能夠根據(jù)不同需求進(jìn)行充分設(shè)計(jì)，滿足差異化的創(chuàng)新需求。而小公司的市場容量不足以支持高集成度的定制化設(shè)計(jì)，將單功能或較少功能產(chǎn)品做到性能極致更為可行。

將這些不同需求映射到模擬產(chǎn)品規(guī)劃中，Maxim（美信）核心產(chǎn)品事業(yè)部業(yè)務(wù)管理執(zhí)行總監(jiān)David Andeen這樣認(rèn)為，市場越來越需要高性能的基礎(chǔ)模擬器件，定制化的需求可視作專用市場，美信提供高度集成的單芯片方案。同時(shí)，面對前沿創(chuàng)新需求，美信也致力于將單一功能的產(chǎn)品性能做到極致，以覆蓋更廣泛的市場，滿足通用市場需求。5年前，美信成立了核心產(chǎn)品事業(yè)部，目標(biāo)就是持續(xù)不斷地滿足用戶更為多樣化的需求，在成立之初600余種產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，目前已衍生出更多的產(chǎn)品種類。

超高精度與超小尺寸組合的最新成果

設(shè)計(jì)者在開發(fā)新型及下一代系統(tǒng)時(shí)，對性能、小尺寸和創(chuàng)新能力提出了更高要求，需要可靠的模擬方案來提供基礎(chǔ)支持，例如高能效、精密測量、穩(wěn)定互聯(lián)和可靠保護(hù)。日前，美信的高性能、單功能模擬IC基礎(chǔ)產(chǎn)品新增三款方案：MAX6078A電壓基準(zhǔn)IC、MAX16155 nanoPowe監(jiān)控器和MAX16160電壓監(jiān)測器及復(fù)位IC，能夠幫助設(shè)計(jì)者進(jìn)一步降低功耗和方案尺寸，提高測量精度，適用于云基礎(chǔ)設(shè)施、IoT、智能前沿、設(shè)備端AI ，以及消費(fèi)、通信、工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域的智能與新興應(yīng)用。

這三款最新方案如下：

MAX6078A：精密電壓基準(zhǔn)在嚴(yán)苛的電池功率預(yù)算下提供工業(yè)級高精度方案

MAX6078A具有±0.04%初始精度，精度比同類競爭產(chǎn)品提高20%。MAX6078A的靜態(tài)電流僅為15μA，使得電池供電和能量收集等低功耗系統(tǒng)的精密測量成為可能。器件的工作電流比最接近的競爭產(chǎn)品低6.6倍，方案尺寸僅為1.458mm x 1.288mm，比競爭方案小58%。

MAX16155：業(yè)界最低功耗的nanoPower監(jiān)控器

MAX16155的耗流典型值僅為400nA，是競爭方案所需供電電流的4%，在幾乎零功耗的狀態(tài)下提供可靠的系統(tǒng)保護(hù)。器件通過監(jiān)測系統(tǒng)電源的欠壓故障，并利用看門狗定時(shí)器監(jiān)測處理器的軟件運(yùn)行狀況，在故障狀態(tài)下使系統(tǒng)保持復(fù)位，確保便攜式、低功耗設(shè)備在發(fā)生電源故障或軟件故障時(shí)安全工作。IC采用微型、6引腳SOT23封裝。

MAX16160：四通道電壓監(jiān)測器及復(fù)位IC，為VCC電源軌上電提供靈活性

當(dāng)四路電源軌的任何一路高于1V時(shí)，MAX16160即可保持有效的復(fù)位輸出信號。憑借確定的復(fù)位輸出狀態(tài)，能夠使多電源系統(tǒng)可靠地上電啟動和連續(xù)工作。這種“無供電上電”特性避免了系統(tǒng)的不確定狀態(tài)，工程師可以輕松配置各路電源的上電順序。所有輸入電壓監(jiān)測精度為±1%，比競爭產(chǎn)品 (通常所有輸入的精度為±1.50%) 提高50%。器件采用6焊球WLP (1.408mm x 0.848mm) 封裝，比最接近的競爭產(chǎn)品減小85%。

David Andeen表示，“這些新器件憑借超低功耗，并在電源故障時(shí)避免不必要的關(guān)機(jī)，有效提高了系統(tǒng)的正常運(yùn)行時(shí)間。”可以說，這三款產(chǎn)品將超高精度與超小尺寸的性能組合再次推到了新的高度。

與三款產(chǎn)品同步推出的，還有包括20款極致性能芯片的基礎(chǔ)模擬工具包，用戶可以便捷地試用。另外，為方便用戶從眾多電源器件中選擇合適的電源產(chǎn)品，美信網(wǎng)站近期推出了更便捷的DC-DC selector工具，可快速完成電源芯片選型，并針對選定的DC-DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行仿真，分析電源的性能參數(shù)，獲得原理圖、BOM。這也是美信在提供高性能基礎(chǔ)模擬產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，提升用戶設(shè)計(jì)資源支持重要舉措。