集成电路模拟芯片设计关键：注重稳定性和能源转换效率
- 来源：智能制造网
- 编辑：今夕何夕
- 2020/9/24 14:32:52
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智能制造网讯 集成电路产品的迭代与创新，对于我国经济增长和产业进步具有重大意义。其中，模拟集成电路主要是指用来产生、放大和处理连续函数形式模拟信号(如声音、光线、温度 等)的集成电路；数字集成电路对离散的数字信号(如用0和1两个逻辑电平来表示的二进制码)进行算术和逻辑运算的集成电路。
今年7月13日，第二大模拟芯片厂商ADI(Analog Devices，Inc.)正式宣布，将以全股票交易的方式收购竞争对手，第七大模拟芯片公司Maxim Integrated，涉及交易金额达209.1亿美元(约人民币1463亿元)，合并后的公司估值将超680亿美元(约人民币4760亿)。该消传出后，引发了业内人士的热烈讨论，模拟芯片也成为了众人争相讨论的热点话题。
近两年，半导体市场的整体规模平稳增长，据半导体贸易协会(WSTS)数据显示，2018年半导体市场规模达到4688亿美元，同比增长13.7%。其中，模拟芯片、微处理器、逻辑芯片和存储器市场规模分别为588亿美元(+10.7%)、672亿美元(+5.2%)、1093亿美元(+6.9%)和1580亿美元(+27.4%)。
2019年，受行业景气度下行、金融环境复杂多变等因素影响，半导体市场规模为4121亿美元，下滑约12%。模拟芯片占据半导体市场13%的份额，占据集成电路市场的15%的份额。
一般来讲，模拟芯片以成熟制程为主，可控制造、工艺改进加速模拟芯片差异化。模拟芯片不像数字芯片追求先进制程，而是更加注重可靠度、稳定度、能源转换效率、电压电流控制能力。因此，模拟芯片产能主要在8寸晶圆，制程大多集中在28nm以下。
从应用场景来看，近几年，新能源汽车模拟芯片半导体用量增加。新能源汽车，包括PHEV和BEV，增加了充电、AC/DC、 DC/DC等电力系统，BMS增强新能源汽车续航功能。另外一方面，智能驾驶在传感器方面的 需求将推动模拟芯片市场发展。除了汽车领域外，模拟芯片品应用还可以用于工业控制、网络设备、移动通信、智能家电、消费类电子等众多领域。
由于国内模拟芯片企业起步较晚、工艺相对落后，与巨头相比，在技术和规模上都有较大的差距。但近年来，随着国内半导体行业的快速发展，国内模拟芯片企业也开始快速增长，与前沿水平的差距逐渐缩小。仅在2018年，中国模拟芯片市场规模2273亿元，同比2017年增长6.2%，国内模拟芯片主要来自英飞凌、思佳讯、恩智浦、德州仪器、意法半导体等模拟芯片大厂。
模拟芯片技术进步依赖于经验积累。与大部分数字芯片所不同的是，模拟芯片技术发展不依赖于摩尔定律，技术发展主要以实验的次数、对材料等的技术经验的积累为主。因此，模拟芯片设计人员需努力尝试、积极探索，以求提升相关经验，努力制造出整体性能佳、易用性强的好产品。
对于未来的模拟芯片发展，从芯片产业和客户需求的角度来看，目前产业是朝着混合信号链、高性能和系统级芯片的趋势加快发展。随着工业4.0、智能家电、智能汽车等地进一步发展，产业对功效、可靠性、信息安全等要求也越来越高，不断提升芯片的易用性和安全性也就成为了大势所趋。
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