模擬芯片正在走向滅亡?
發(fā)布時間:2012-08-14 來源:電子元件技術(shù)網(wǎng)
導(dǎo)言:現(xiàn)如今,為了迎合電子產(chǎn)品的變化趨勢,芯片的集成度也在不斷升高。很多人認(rèn)為數(shù)字芯片將占領(lǐng)市場,而模擬芯片即將終結(jié),那到底實際情況如何,請看本文詳解。
根據(jù)最近統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,世界人口已經(jīng)超過了70億。從1990年到現(xiàn)在,世界人口以1.4%的復(fù)合年均增長率在不斷增長,與此同時,全部半導(dǎo)體單位產(chǎn)品銷售額以9.2%的復(fù)合年均增長率在增加,截至2010年其銷售額已經(jīng)達(dá)到了6600億。
有趣的是:在此期間,模擬半導(dǎo)體單元竟也以10.3%的復(fù)合年均增長率在增加。數(shù)據(jù)顯示:2010年模擬芯片銷售額高達(dá)920億個,或許會比整個半導(dǎo)體市場的銷售額還要高。也就是說,全球平均每人每年所用的模擬芯片超過13塊。
從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,我們可以肯定的說,“模擬芯片的滅亡”只是夸大其辭。
模擬產(chǎn)品銷售額的增長原因有2個方面。第一,舊應(yīng)用需要新解決方案(如混合動力電動汽車、電視和LED燈泡);第二,新的應(yīng)用應(yīng)運而生(如智能手機的個人化計算/平板電腦和智能汽車和個人醫(yī)學(xué)的新市場、可替代能源等等)。
在所有的這些領(lǐng)域,我們可以看到越來越多的人在使用模擬芯片和傳感器?,F(xiàn)在一個普通的智能手機至少都有8個以上傳感器!根據(jù)IC Insights調(diào)研預(yù)測,在接下來的5年中,傳感器/制動器的銷售額將以6.8%的復(fù)合年均增長率增加,其增長速度將比整個IC市場的增長速度都要快。
在一塊電路板上模擬和混合信號集成電路的數(shù)量很多。這些包括與數(shù)據(jù)源連接的放大器(如傳感器)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、電源管理芯片、時鐘/計時裝置和接口芯片。
讓我們來看看模擬半導(dǎo)體制造技術(shù)。不像數(shù)碼產(chǎn)品一樣能在Moore定律的驅(qū)動下前進,大多數(shù)混合信號和模擬產(chǎn)品的邏輯門數(shù)增加不夠顯著。因此,模擬制造從平版印刷時代轉(zhuǎn)到下一代的過程是十分緩慢的。
有人說,模擬ICs在性能方面沒有得到改善或者是說在逐代的制造工藝中變得更小。這些都是錯誤的假設(shè)!因為在一些特定類型產(chǎn)品上,我們通過設(shè)備架構(gòu)、集成、封裝、材料最優(yōu)分離加工工藝技術(shù)對其進行了相應(yīng)的改進。TI的產(chǎn)品生產(chǎn)平臺上就有超過50個這樣的生產(chǎn)進程,每一個進程都會選擇看是對一個具體的家庭模擬半導(dǎo)體進行優(yōu)化還是對MEMS/傳感器進行優(yōu)化。
(1)高速放大器通常需要微調(diào)電容器,電阻器和鍺化硅雙極型工藝。它往往與絕緣體上硅結(jié)構(gòu)基片組合在一起,以減少噪音的干擾。
(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的制造是使用帶有高精度薄膜電阻器、高線性電容和低噪音,良好的匹配晶體管的模擬工藝。
(3)帶有厚重力量金屬的高電壓制造工藝是建設(shè)電源管理ICs必不可少的。電壓調(diào)整工藝已經(jīng)用于相關(guān)應(yīng)用,其電壓范圍從幾伏到幾百伏不等。
(4)微控制器采用混合信號工藝技術(shù)制造,具有低功耗非易失性存儲器和超低功耗晶體管的系統(tǒng)特色。
(5)MEMS和傳感器需要定制的過程流,以便于其在硅深刻蝕、閥座后側(cè)晶片模式、硅晶片粘合等等應(yīng)用中使用獨特的設(shè)備。
之前我看到深亞微米CMOS技術(shù)的發(fā)展,而最近我看到的更多的是模擬技術(shù)的發(fā)展。在模擬開發(fā)和制造中的機會是完全不同的,相比而言,它不拘泥于單一產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線,通過設(shè)計、加工、包裝和制造等各個方面就能對將其區(qū)分開來。
鼓勵創(chuàng)新!
我的思維模式一會兒像快艇,一會兒像航空母艦。這種模式不是一個大的開發(fā)團隊,而是許多小團隊中的一個。這些小團隊在不同的市場機遇下合作。就拿最近兩個有關(guān)分化技術(shù)的例子來說:一個是我們最近開發(fā)出來的一種可快速寫入、低功耗、非易失性存儲器(又叫做磁性隨機存取記憶體),它能在消耗電力只占閃存器件不到1/2的情況下使得超低功耗混合信號微控制器正常工作。
另一個例子是:最近,TI將熱電偶元件、MEMS加工以及高精度的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器組合在一起,創(chuàng)建一個單片機紅外溫度傳感器。
此外,發(fā)展不會受限于缺乏可用性或者工藝設(shè)備不成熟,因此對高效益率市場而言時間是非常好的,并且建立一個模擬生產(chǎn)線的成本要大大低于建立一個CMOS線所需的成本。
當(dāng)然還有其他問題。除了明顯的技術(shù)挑戰(zhàn)外,還有模擬產(chǎn)品問題。因此,模擬制造工藝持續(xù)很長一段時間,有時超過20年。這創(chuàng)建了多年積累下來的工藝、設(shè)計IP、PDKs、圖書館和Spice模式(這些都是需要經(jīng)常維護、更新和不斷改進的)。此外,管理工藝技術(shù)的多樣性以及許多廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品具有極大的挑戰(zhàn)性。
當(dāng)談到模擬,就算是創(chuàng)造more than Moore定律的人也不能說還有什么能比它更好的。
模擬半導(dǎo)體在整個半導(dǎo)體行業(yè)所占份額只增未減。像這種“走向滅亡”這類的說法,純粹是過于夸大其辭。
根據(jù)最近統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,世界人口已經(jīng)超過了70億。從1990年到現(xiàn)在,世界人口以1.4%的復(fù)合年均增長率在不斷增長,與此同時,全部半導(dǎo)體單位產(chǎn)品銷售額以9.2%的復(fù)合年均增長率在增加,截至2010年其銷售額已經(jīng)達(dá)到了6600億。
有趣的是:在此期間,模擬半導(dǎo)體單元竟也以10.3%的復(fù)合年均增長率在增加。數(shù)據(jù)顯示:2010年模擬芯片銷售額高達(dá)920億個,或許會比整個半導(dǎo)體市場的銷售額還要高。也就是說,全球平均每人每年所用的模擬芯片超過13塊。
從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,我們可以肯定的說,“模擬芯片的滅亡”只是夸大其辭。
模擬產(chǎn)品銷售額的增長原因有2個方面。第一,舊應(yīng)用需要新解決方案(如混合動力電動汽車、電視和LED燈泡);第二,新的應(yīng)用應(yīng)運而生(如智能手機的個人化計算/平板電腦和智能汽車和個人醫(yī)學(xué)的新市場、可替代能源等等)。
在所有的這些領(lǐng)域,我們可以看到越來越多的人在使用模擬芯片和傳感器?,F(xiàn)在一個普通的智能手機至少都有8個以上傳感器!根據(jù)IC Insights調(diào)研預(yù)測,在接下來的5年中,傳感器/制動器的銷售額將以6.8%的復(fù)合年均增長率增加,其增長速度將比整個IC市場的增長速度都要快。
在一塊電路板上模擬和混合信號集成電路的數(shù)量很多。這些包括與數(shù)據(jù)源連接的放大器(如傳感器)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、電源管理芯片、時鐘/計時裝置和接口芯片。
讓我們來看看模擬半導(dǎo)體制造技術(shù)。不像數(shù)碼產(chǎn)品一樣能在Moore定律的驅(qū)動下前進,大多數(shù)混合信號和模擬產(chǎn)品的邏輯門數(shù)增加不夠顯著。因此,模擬制造從平版印刷時代轉(zhuǎn)到下一代的過程是十分緩慢的。
有人說,模擬ICs在性能方面沒有得到改善或者是說在逐代的制造工藝中變得更小。這些都是錯誤的假設(shè)!因為在一些特定類型產(chǎn)品上,我們通過設(shè)備架構(gòu)、集成、封裝、材料最優(yōu)分離加工工藝技術(shù)對其進行了相應(yīng)的改進。TI的產(chǎn)品生產(chǎn)平臺上就有超過50個這樣的生產(chǎn)進程,每一個進程都會選擇看是對一個具體的家庭模擬半導(dǎo)體進行優(yōu)化還是對MEMS/傳感器進行優(yōu)化。
(1)高速放大器通常需要微調(diào)電容器,電阻器和鍺化硅雙極型工藝。它往往與絕緣體上硅結(jié)構(gòu)基片組合在一起,以減少噪音的干擾。
(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的制造是使用帶有高精度薄膜電阻器、高線性電容和低噪音,良好的匹配晶體管的模擬工藝。
(3)帶有厚重力量金屬的高電壓制造工藝是建設(shè)電源管理ICs必不可少的。電壓調(diào)整工藝已經(jīng)用于相關(guān)應(yīng)用,其電壓范圍從幾伏到幾百伏不等。
(4)微控制器采用混合信號工藝技術(shù)制造,具有低功耗非易失性存儲器和超低功耗晶體管的系統(tǒng)特色。
(5)MEMS和傳感器需要定制的過程流,以便于其在硅深刻蝕、閥座后側(cè)晶片模式、硅晶片粘合等等應(yīng)用中使用獨特的設(shè)備。
之前我看到深亞微米CMOS技術(shù)的發(fā)展,而最近我看到的更多的是模擬技術(shù)的發(fā)展。在模擬開發(fā)和制造中的機會是完全不同的,相比而言,它不拘泥于單一產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線,通過設(shè)計、加工、包裝和制造等各個方面就能對將其區(qū)分開來。
鼓勵創(chuàng)新!
我的思維模式一會兒像快艇,一會兒像航空母艦。這種模式不是一個大的開發(fā)團隊,而是許多小團隊中的一個。這些小團隊在不同的市場機遇下合作。就拿最近兩個有關(guān)分化技術(shù)的例子來說:一個是我們最近開發(fā)出來的一種可快速寫入、低功耗、非易失性存儲器(又叫做磁性隨機存取記憶體),它能在消耗電力只占閃存器件不到1/2的情況下使得超低功耗混合信號微控制器正常工作。
另一個例子是:最近,TI將熱電偶元件、MEMS加工以及高精度的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器組合在一起,創(chuàng)建一個單片機紅外溫度傳感器。
此外,發(fā)展不會受限于缺乏可用性或者工藝設(shè)備不成熟,因此對高效益率市場而言時間是非常好的,并且建立一個模擬生產(chǎn)線的成本要大大低于建立一個CMOS線所需的成本。
當(dāng)然還有其他問題。除了明顯的技術(shù)挑戰(zhàn)外,還有模擬產(chǎn)品問題。因此,模擬制造工藝持續(xù)很長一段時間,有時超過20年。這創(chuàng)建了多年積累下來的工藝、設(shè)計IP、PDKs、圖書館和Spice模式(這些都是需要經(jīng)常維護、更新和不斷改進的)。此外,管理工藝技術(shù)的多樣性以及許多廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品具有極大的挑戰(zhàn)性。
當(dāng)談到模擬,就算是創(chuàng)造more than Moore定律的人也不能說還有什么能比它更好的。
模擬半導(dǎo)體在整個半導(dǎo)體行業(yè)所占份額只增未減。像這種“走向滅亡”這類的說法,純粹是過于夸大其辭。
特別推薦
- 克服碳化硅制造挑戰(zhàn),助力未來電力電子應(yīng)用
- 了解交流電壓的產(chǎn)生
- 單結(jié)晶體管符號和結(jié)構(gòu)
- 英飛凌推出用于汽車應(yīng)用識別和認(rèn)證的新型指紋傳感器IC
- Vishay推出負(fù)載電壓達(dá)100 V的業(yè)內(nèi)先進的1 Form A固態(tài)繼電器
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車載PoC電感器LQW32FT_8H系列
技術(shù)文章更多>>
- “扒開”超級電容的“外衣”,看看超級電容“超級”在哪兒
- DigiKey 誠邀各位參會者蒞臨SPS 2024?展會參觀交流,體驗最新自動化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國電子展高端元器件展區(qū)
- 高性能碳化硅隔離柵極驅(qū)動器如何選型,一文告訴您
- 貿(mào)澤電子新品推薦:2024年第三季度推出將近7000個新物料
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
濾波電感
濾波器
路由器設(shè)置
鋁電解電容
鋁殼電阻
邏輯IC
馬達(dá)控制
麥克風(fēng)
脈沖變壓器
鉚接設(shè)備
夢想電子
模擬鎖相環(huán)
耐壓測試儀
逆變器
逆導(dǎo)可控硅
鎳鎘電池
鎳氫電池
紐扣電池
歐勝
耦合技術(shù)
排電阻
排母連接器
排針連接器
片狀電感
偏光片
偏轉(zhuǎn)線圈
頻率測量儀
頻率器件
頻譜測試儀
平板電腦