ADI：模拟厂商如何迎接半导体“智能化”的浪潮

人工智能（AI）、5G等新技术的商业化正不断推动企业实施数字化转型，实现智能生产、智能管理和智能销售，通过投资数字化找到新的发展动力。ADI 作为全球领先的高性能模拟技术公司如何看待2020年半导体产业的发展呢，岁末年初之际，ADI公司系统解决方案事业部总经理赵轶苗 (Morton)接受电子发烧友网采访时分享了诸多值得一读的前瞻性的分析。
 

ADI公司系统解决方案事业部总经理 赵轶苗 (Morton)

 
 
半导体的“智能化”新需求
 
半导体行业早已进入了全新的时代，但凡我们能触及到的硬件产品都被赋予了“智能化”的新需求。半导体企业必须比以往任何时候都要更快、更灵敏地保持竞争力。人工智能（AI）、5G等新技术的商业化正不断推动企业实施数字化转型，实现智能生产、智能管理和智能销售，通过投资数字化找到新的发展动力。ADI 作为全球领先的高性能模拟技术公司，在将实际现象转化为可操作的洞察方面发挥关键的引领作用，应用在感知、测量和连接方面的先进技术，在世界数字化浪潮中搭建连接现实世界和数字世界的智能化桥梁。
 
从现在行业发展来看，半导体在小型化、低功耗化的驱动下，需要有一个更加完整的芯片级子系统交给客户，其中包括完整的芯片和对应的算法。ADI的工作就是结合领先的模拟和芯片技术，为客户提供更加丰富完整的子系统和解决方案，客户可以直接搭建自己的大系统，这样才可以实现更高层级和更持续的发展。
 
此外，很多新的应用诞生时，不仅技术很重要，建立整个生态系统产业的合作也很关键，整个生态系统上下游的每个环节，都要有一个业务发展的盈利模式，只有这样整个产业才可以充分的快速发展。而就中国而言，针对市场发展速度快、客户需求和成本结构要求高的特点，ADI把很多原来传统在全球上做的决策迁移到中国来做，并且加大研发投入，做一些针对中国客户和市场的产品，在传统ADI基于应用和行业发展战略基础上互补，对中国市场加大力度支持。
 
ADI谈5G与工业4.0
 
5G无疑是2019年最大的热门应用。在2019年世界无线电通信大会上，确定了国际移动通信（IMT）的全球统一毫米波频段，包括：24.25-27.5GHz、37-43.5GHz、45.5-47GHz、47.2-48.2GHz 和66-71GHz。毫米波对5G发展的重要性不可言喻。作为频谱涵盖从DC-110GHz的全球领先的射频微波技术提供商，ADI在5G射频与微波技术上具有领先竞争优势。ADI公司2019年推出一款面向毫米波5G 基础设施的新型解决方案具有代表性。这款新型毫米波 5G 芯片组包括16通道ADMV4821双/单极化波束成形IC、16 通道 ADMV4801单极化波束成形IC和ADMV1017毫米波上/下变频 (UDC)。该解决方案拥有目前最高的集成度，旨在降低下一代蜂窝网络基础设施的设计要求和复杂性。此解决方案整合了ADI先进的波束成形 IC、上/下变频和其它混合信号电路，这种优化的"波束至比特"信号链展现了只有ADI可提供的一组独特能力。
 
5G之外，工业4.0是当前及未来的产业热点。促进工业4.0落地方面，ADI推出的用于新型ADI Chronous™系列工业以太网解决方案的鲁棒、低延迟PHY技术产品ADIN1300具有积极意义。这是一款具有行业领先功耗和延迟特性的低功耗、单端口以太网收发器，主要设计用于高达千兆速度的时间关键型工业以太网应用，以帮助制造商应对关键的工业4.0和智能工厂在通信上的挑战，包括数据集成、同步、终端连接和系统互操作性。在工业环境中，即使一毫秒的通信延迟也可能会对制造商的产品质量、吞吐量和效率产生负面、成本高昂的影响，ADIN1300致力于解决部署具有低延迟和较小封装尺寸的工业以太网连接方面的重要挑战，以确保实时可靠的工业通信，从而缩短工业以太网网络周期时间。此外，ADI还推出更新版ADI Chronous以太网解决方案套件，从而为工业以太网速度、可扩展性和一系列多协议支持设立新标准。
 
ADI受益于新兴市场计算机技术和AI技术的发展，基于“超越一切可能”的创新愿景以及“多元化”的核心战略，承诺实现“从传感器到云端”中每个环节的技术创新，ADI还将通过整合必要的软件、算法、甚至数据分析服务，包括通过与客户和生态链合作伙伴的融合合作，未来将持续聚焦以下五个应用领域：汽车无人驾驶、5G通信基础设施及客户端上物联网、能源领域、工业4.0的落地、医疗数字化。
 
未来一年，5G的部署无疑是全球市场最大的热点，这对ADI来说是非常好的市场机会，ADI公司是业界唯一一家提供涵盖整个RF频谱的专业知识和技术产品的公司。此外，AI也将作为公司的一个重要战略方向，一方面是加强模拟数据的采集支撑人工智能算法和算力，另一方面ADI利用人工智能技术和算法，提升自身产品的竞争力。另外，汽车无人驾驶、智慧医疗和能源行业在中国都属于高速成长期的领域，蕴含着巨大市场，ADI也将继续在这些领域耕耘，推动各个细分行业中的变革。
 
2020年半导体技术发展趋势

随着深亚微米技术的开发成本飞涨和摩尔定律面临越来越严峻的技术和成本挑战，ADI公司提出“多样化摩尔”和“超越摩尔”的创新战略思维，这也将逐渐成为行业主流趋势。在“多样化摩尔”思维下，单个封装内、单层层压板甚至单个硅衬底上多种技术的异构集成将会增加。促使异构制造资本化的新型商业模式将会涌现，从而使无力投资最先进IC光刻技术的小规模半导体厂商实现重组创新。“多样化摩尔”的创新思维下，ADI这些年努力基于多样化的工艺技术在模拟、射频、高压和传感领域让芯片拥有更多可能，例如ADI是业界唯一一家提供磁隔离的芯片技术公司，可以实现数十MHz、甚至GHz信号的传输及能量传输，同时把EMI、电磁干扰抑制到最低水平。
 
“超越摩尔”的创新思维将半导体的技术创新边界拓展到系统级解决方案。以主动降噪技术(ANC)为例，ADI成功迭代到第三代的产品，实现了小体积的降噪方案。近年来还通过拓展与耳机生产厂商、声学和去噪算法供应商的紧密合作，积累了非常成熟的框架算法和系统应用上的经验，推出了很多功耗更低、体积更小的去噪产品。前不久ADI成功并购工业状态监测创新企业Testing Motors，以及去年并购提供声音和振动解译人工智能平台的Otosense即可以看成“超越摩尔定律”创新思维下的战略举措。状态监控并不是一种单一技术，而是结合了技术和方案的系统级解决方案，借助ADI公司的技术产品系列，这些解决方案在MEMS传感器、灵活的信号调理和数据转换技术、带电源组合的处理和通信解决方案等方面都有所突破，从而可提供经优化的无线和有线状态监控解决方案。将这些技术集成到可部署的解决方案中需要专业领域的知识，包括资产和应用见解、机械设计和附件等考量因素，以及将信息转换为诊断算法的能力，而无疑ADI超越摩尔的系统级创新思维正在为这样的应用突破提供系统级的解决方案。
 
2020年全球半导体的增长动力
 
如果把AI比作人的大脑，虽然影响大脑做出正确决策的因素有很多，但无论如何输入信息的质量和支撑判断的行业经验是其中非常重要的因素。所谓“Garbage In Garbage Out”，对于人工智能来说也是如此，任何行业的人工智能应用都需要准确高质量的信息输入作为基础。因此，AI市场的快速发展，对高性能信号链技术提供商将带来机遇。ADI作为模拟技术的领导者，确保了原始信息的高保真，从而为高质量的AI打下了坚实的基础。另一方面，ADI致力于解决最棘手的工程设计难题超过50年，积累了丰富的经验，为ADI在工业AI的实现方面提供了有力的支撑。
 
5G的发展对所有的手机、基站中的各种各样的芯片，包括处理器、存储器、传感都带来了巨大的市场需求，也提出了更高的性能要求。ADI为全球5G信号链带来一流的专业知识与设计能力、工具和软件相结合，使产品更快进入市场。提供适用于5G电缆的领先技术（包括全双工解决方案）；提供市场领先的射频头端和基站处理解决方案；提供优化5G基站能耗效率的领先电源方案；等等。
 
ADI持续聚焦于汽车无人驾驶、5G通信基础设施及客户端上物联网、能源领域、工业4.0的落地和医疗数字化五个应用领域，未来这五大领域也将是半导体市场增长驱动力的主要来源。
 
汽车无人驾驶：在未来的几年中，负责感知的各类车载传感、通信器件及负责处理的车载处理器仍然将是半导体厂商在汽车电子领域的重点投资及发展方向。在无人驾驶应用方面，ADI推出的Drive360技术体系下的三大支柱（77G/79G的雷达影像技术；LiDAR AFE（激光雷达的模拟前端）；IMU（惯导））将有效支撑自动驾驶技术的快速迭代。
 
5G通信基础设施及客户端上物联网：5G的部署，为增强型移动宽带、关键业务型服务和海量物联网和核心构成的5G业务落地提供了条件，自动驾驶汽车、AR/VR、智慧城市、智能家居、公共设施监控等新兴应用将可能快速增长。ADI从DC~110GHz丰富多样的微波及RF IC、数据转换器、放大器、时钟和电源器件，是全球通信半导体技术的主要贡献者，不断扩充的RadioVerse™无线技术和设计生态系统正在加速5G落地。
 
能源领域：全球正在大力发展新能源与清洁能源，它将带动新型智能化输配电以及储能技术的发展。在这方面，ADI提供了丰富的新能源发电配套技术，包括从逆变器（太阳能）到数据采集和信号处理的完整解决方案。此外，泛在电力物联网作为新兴的电网自动化系统，正逐步助力实现传统电网向能源互联网的升级。业界需要不断地寻找并应用新方法、新技术来支撑泛在电力物联网配电系统的安全、可靠、优质、高效运行，ADI将通过提供完整的产品与信号链解决方案，将充分挖掘泛在电力物联网的智能监控能力、技术支撑能力和价值体现能力，全面助推泛在电力物联网创新模式及生态产业建设
 
工业4.0的落地：在传统制造引入高可靠性的互联互通、工业机器人以及基于云计算的生产优化，将进一步加速工业4.0时代的到来。ADI可以通过新一代基于状态的工业设备监测（CbM）、确定性以太网和Dust Network的高可靠性工业互联互通技术，在工业环境里帮助客户做自动化的有效信息采集和控制。最新收购的Test Motors和2018年成功收购的OtoSense，以及最新推出的用于新型ADI Chronous™系列工业以太网解决方案技术，都是ADI兑现加速工业4.0承诺的最新行动。
 
医疗的数字化：在大数据、人工智能的推动下，医疗也是技术发展、行业转型的重要领域，ADI推出全面的人体生命体征监测系列产品正在加速医疗数字化进程，已全方位覆盖光电、阻抗、生理电势、体温、运动以及环境等体征信号采集和处理技术，可以为各种医疗应用场景提供全面的重要体征数据采集和处理技术方案，涵盖心率、ECG、血压、血氧、运动、体脂、睡眠时呼吸等医疗保健关键体征指标的监测功能设计目标。