模擬集成電路的現狀
模擬IC的使用一直以消費類電子產品為主,這幾年一直保持穩定增長。據Databeans公司對模擬IC市場調研報告顯示,全球模擬市場從2003年~2009年復合增長率為12%。這個數字要高出其它產品的增長率。這也預示著高性能模擬市場在今后的一段時間里發展潛力巨大。在美國半導體工業協會(SIA)的市場統計中也有數據顯示,在未來的2~3年發展中,模擬市場的發展將快速超越數字市場。模擬器件將成為市場及產品數字化時代的模擬集成電路應用的主流。
模擬IC主要應用于在電子系統中執行對模擬信號的接收、混頻、放大、比較、乘除運算、對數運算、模擬-數字轉換、采樣-保持、調制-解調、升壓、降壓、穩壓等功能。電路形式有數據轉換器(如A/D轉換器、D/A轉換器等)、運算放大器、大器、寬帶放大器等)、非線性放大器(模擬乘法器、數/反對數放大器等)、多路模擬開關、(線性調壓器、開關電源控制器等)、智能功率各類專用IC。模擬IC在其設計和工藝技術的發展過程中,形成了具有自身特點的設計思想和工藝體系;在技術發展水平、產品種類、限度地滿足了信息化技術的需要;其應用已滲透到各個領域,在現代軍、民用電子系統中,模擬了重要角色;在信息化的各種場合,都離不開高性能的模擬IC,模擬IC性能水平的高低常常決定著電子產品或系統的水平高低。
在器件方面,由于應用對模擬IC的要求千差萬別,,因此在器件方面,不僅開發出十余大類的模擬IC產品,而且對各類模擬數百、數千種產品,產品種類和性能水平應有盡有,可滿足應用的不同需要。
模擬集成電路的發展
1、模擬電路當前呈現出三個突出趨勢:高性能分立器件、模數混合和SOC(SystemonChip系統芯片)
模擬集成電路種類繁多,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主要的發展方向。凌特公司中國區域業務經理李錦華簡單地將其歸納為“三升三降”,即速度、精度、效率上升,而功耗、尺寸與外圍元件數下降。對放大器而言,將向更高速度、更低噪聲、更大動態范圍等方向發展;對數據轉換器而言,將向更高速度、更高精度等方向發展;在信號處理、射頻電路、電源管理等領域,將向更高精度、速度與效率方向發展,同時功耗、尺寸及外圍元件數量則將不斷下降。以手機為例,消費者要求更清晰的語音、更加絢麗的屏幕,同時還要有更長的待機時間,這些都給模擬器件制造商提出了更高的要求,也為設計人員帶來了更大的挑戰。分立模擬電路可以把這些性能做得很高。例如,Maxim轉換速率已經做到了2GSPS,而采用SOC(系統芯片)是做不到這種性能的。
2、模擬電路可以作為我國未來集成電路發展的切入點
我國集成電路產業經過30多年的發展,現已形成良好的產業基礎。2004年,中國集成電路設計業和芯片制造業已經取得突破性進展,集成電路市場需求達243億塊,然而在這243億塊集成電路中,中國本地產的產品不到8%,這其中既蘊藏著巨大商機,同時也反映了中國IC設計業與國際IC設計業的差距。中國的集成電路業正面臨著前所未有的機遇與挑戰。2005年中國消費電子產業保持快速增長,對集成電路產品需求大幅增加。
中國廣闊的模擬IC應用市場,給模擬IC技術帶來足夠的發展空間。模擬電路可以作為我國未來集成電路發展的切入點。做CPU的許多知識不是從書本上可以學到的,而是經驗和竅門。中國缺少這類人才,還需要長時間的經驗積累。并且,經費也是一個問題,芯片每一次投片需要投入幾十萬美元,而高性能的CPU投片七、八次是很正常的。中國集成電路水平在通用CPU產品領域甚至相差20至30年的水平。