模擬集成電路的現(xiàn)狀
模擬IC的使用一直以消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品為主,這幾年一直保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。據(jù)Databeans公司對(duì)模擬IC市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告顯示,全球模擬市場(chǎng)從2003年~2009年復(fù)合增長(zhǎng)率為12%。這個(gè)數(shù)字要高出其它產(chǎn)品的增長(zhǎng)率。這也預(yù)示著高性能模擬市場(chǎng)在今后的一段時(shí)間里發(fā)展?jié)摿薮?。在美?guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)的市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)中也有數(shù)據(jù)顯示,在未來(lái)的2~3年發(fā)展中,模擬市場(chǎng)的發(fā)展將快速超越數(shù)字市場(chǎng)。模擬器件將成為市場(chǎng)及產(chǎn)品數(shù)字化時(shí)代的模擬集成電路應(yīng)用的主流。
模擬IC主要應(yīng)用于在電子系統(tǒng)中執(zhí)行對(duì)模擬信號(hào)的接收、混頻、放大、比較、乘除運(yùn)算、對(duì)數(shù)運(yùn)算、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換、采樣-保持、調(diào)制-解調(diào)、升壓、降壓、穩(wěn)壓等功能。電路形式有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(如A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器等)、運(yùn)算放大器、大器、寬帶放大器等)、非線性放大器(模擬乘法器、數(shù)/反對(duì)數(shù)放大器等)、多路模擬開(kāi)關(guān)、(線性調(diào)壓器、開(kāi)關(guān)電源控制器等)、智能功率各類(lèi)專(zhuān)用IC。模擬IC在其設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中,形成了具有自身特點(diǎn)的設(shè)計(jì)思想和工藝體系;在技術(shù)發(fā)展水平、產(chǎn)品種類(lèi)、限度地滿(mǎn)足了信息化技術(shù)的需要;其應(yīng)用已滲透到各個(gè)領(lǐng)域,在現(xiàn)代軍、民用電子系統(tǒng)中,模擬了重要角色;在信息化的各種場(chǎng)合,都離不開(kāi)高性能的模擬IC,模擬IC性能水平的高低常常決定著電子產(chǎn)品或系統(tǒng)的水平高低。
在器件方面,由于應(yīng)用對(duì)模擬IC的要求千差萬(wàn)別,,因此在器件方面,不僅開(kāi)發(fā)出十余大類(lèi)的模擬IC產(chǎn)品,而且對(duì)各類(lèi)模擬數(shù)百、數(shù)千種產(chǎn)品,產(chǎn)品種類(lèi)和性能水平應(yīng)有盡有,可滿(mǎn)足應(yīng)用的不同需要。
模擬集成電路的發(fā)展
1、模擬電路當(dāng)前呈現(xiàn)出三個(gè)突出趨勢(shì):高性能分立器件、模數(shù)混合和SOC(SystemonChip系統(tǒng)芯片)
模擬集成電路種類(lèi)繁多,其性能要求也各不相同。追求更高的性能將是模擬器件未來(lái)主要的發(fā)展方向。凌特公司中國(guó)區(qū)域業(yè)務(wù)經(jīng)理李錦華簡(jiǎn)單地將其歸納為“三升三降”,即速度、精度、效率上升,而功耗、尺寸與外圍元件數(shù)下降。對(duì)放大器而言,將向更高速度、更低噪聲、更大動(dòng)態(tài)范圍等方向發(fā)展;對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器而言,將向更高速度、更高精度等方向發(fā)展;在信號(hào)處理、射頻電路、電源管理等領(lǐng)域,將向更高精度、速度與效率方向發(fā)展,同時(shí)功耗、尺寸及外圍元件數(shù)量則將不斷下降。以手機(jī)為例,消費(fèi)者要求更清晰的語(yǔ)音、更加絢麗的屏幕,同時(shí)還要有更長(zhǎng)的待機(jī)時(shí)間,這些都給模擬器件制造商提出了更高的要求,也為設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。分立模擬電路可以把這些性能做得很高。例如,Maxim轉(zhuǎn)換速率已經(jīng)做到了2GSPS,而采用SOC(系統(tǒng)芯片)是做不到這種性能的。
2、模擬電路可以作為我國(guó)未來(lái)集成電路發(fā)展的切入點(diǎn)
我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,現(xiàn)已形成良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。2004年,中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)和芯片制造業(yè)已經(jīng)取得突破性進(jìn)展,集成電路市場(chǎng)需求達(dá)243億塊,然而在這243億塊集成電路中,中國(guó)本地產(chǎn)的產(chǎn)品不到8%,這其中既蘊(yùn)藏著巨大商機(jī),同時(shí)也反映了中國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)與國(guó)際IC設(shè)計(jì)業(yè)的差距。中國(guó)的集成電路業(yè)正面臨著前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。2005年中國(guó)消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)保持快速增長(zhǎng),對(duì)集成電路產(chǎn)品需求大幅增加。
中國(guó)廣闊的模擬IC應(yīng)用市場(chǎng),給模擬IC技術(shù)帶來(lái)足夠的發(fā)展空間。模擬電路可以作為我國(guó)未來(lái)集成電路發(fā)展的切入點(diǎn)。做CPU的許多知識(shí)不是從書(shū)本上可以學(xué)到的,而是經(jīng)驗(yàn)和竅門(mén)。中國(guó)缺少這類(lèi)人才,還需要長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)積累。并且,經(jīng)費(fèi)也是一個(gè)問(wèn)題,芯片每一次投片需要投入幾十萬(wàn)美元,而高性能的CPU投片七、八次是很正常的。中國(guó)集成電路水平在通用CPU產(chǎn)品領(lǐng)域甚至相差20至30年的水平。