模拟芯片死亡论？言过其实！

　　电子发烧友网讯：在过去的20年中，世界人口以1.4%的复合年均增长率在不断增长，最近统计数据显示世界人口已经超过了70亿。在同一时间内，据世界半导体贸易统计组织统计：全部半导体单位产品销售额以9.2%的复合年均增长率在增加，截至2010年其销售额已经达到了6600亿。

　　有趣的是：在此期间，模拟半导体单元竟也以10.3%的复合年均增长率在增加。数据显示：2010年模拟芯片销售额高达920亿个，或许会比整个半导体市场的销售额还要高。也就是说，全球平均每人每年所用的模拟芯片超过13块。

　　从统计数据来看，我们可以肯定的说，“模拟芯片的灭亡”只是夸大其辞。

　　模拟产品销售额的增长原因有2个方面。第一，旧应用需要新解决方案（如混合动力电动汽车、电视和LED灯泡）；第二，新的应用应运而生（如智能手机的个人化计算/平板电脑和智能汽车和个人医学的新市场、可替代能源等等）。

　　在所有的这些领域，我们可以看到越来越多的人在使用模拟芯片和传感器。现在一个普通的智能手机至少都有8个以上传感器！根据IC Insights调研预测，在接下来的5年中，传感器/制动器的销售额将以6.8%的复合年均增长率增加，其增长速度将比整个IC市场的增长速度都要快。

　　快速浏览以下关于电子设备典型框图，不难得知，在一块电路板上模拟和混合信号集成电路的数量之多。这些包括与数据源连接的放大器（如传感器）、数据转换器、电源管理芯片、时钟/计时装置和接口芯片。

　　让我们来看看模拟半导体制造技术。不像数码产品一样能在Moore定律的驱动下前进，大多数混合信号和模拟产品的逻辑门数增加不够显著。因此，模拟制造从平版印刷时代转到下一代的过程是十分缓慢的。

　　有人说，模拟ICs在性能方面没有得到改善或者是说在逐代的制造工艺中变得更小。这些都是错误的假设！因为在一些特定类型产品上，我们通过设备架构、集成、封装、材料最优分离加工工艺技术对其进行了相应的改进。TI的产品生产平台上就有超过50个这样的生产进程，每一个进程都会选择看是对一个具体的家庭模拟半导体进行优化还是对MEMS/传感器进行优化。

　　（1）高速放大器通常需要微调电容器，电阻器和锗化硅双极型工艺。它往往与绝缘体上硅结构基片组合在一起，以减少噪音的干扰。

　　（2）数据转换器的制造是使用带有高精度薄膜电阻器、高线性电容和低噪音，良好的匹配晶体管的模拟工艺。

　　（3）带有厚重力量金属的高电压制造工艺是建设电源管理ICs必不可少的。电压调整工艺已经用于相关应用，其电压范围从几伏到几百伏不等。

　　（4）微控制器采用混合信号工艺技术制造，具有低功耗非易失性存储器和超低功耗晶体管的系统特色。

　　（5）MEMS和传感器需要定制的过程流，以便于其在硅深刻蚀、阀座后侧晶片模式、硅晶片粘合等等应用中使用独特的设备。

　　之前我看到深亚微米CMOS技术的发展，而最近我看到的更多的是模拟技术的发展。在模拟开发和制造中的机会是完全不同的，相比而言，它不拘泥于单一产业发展路线，通过设计、加工、包装和制造等各个方面就能对将其区分开来。

　　鼓励创新！

　　我的思维模式一会儿像快艇，一会儿像航空母舰。这种模式不是一个大的开发团队，而是许多小团队中的一个。这些小团队在不同的市场机遇下合作。就拿最近两个有关分化技术的例子来说：一个是我们最近开发出来的一种可快速写入、低功耗、非易失性存储器（又叫做磁性随机存取记忆体），它能在消耗电力只占闪存器件不到1/2的情况下使得超低功耗混合信号微控制器正常工作。

　　另一个例子是：最近，TI将热电偶元件、MEMS加工以及高精度的模拟数据转换器组合在一起，创建一个单片机红外温度传感器。

　　此外，发展不会受限于缺乏可用性或者工艺设备不成熟，因此对高效益率市场而言时间是非常好的，并且建立一个模拟生产线的成本要大大低于建立一个CMOS线所需的成本。

　　当然还有其他问题。除了明显的技术挑战外，还有模拟产品问题。因此，模拟制造工艺持续很长一段时间，有时超过20年。这创建了多年积累下来的工艺、设计IP、PDKs、图书馆和Spice模式（这些都是需要经常维护、更新和不断改进的）。此外，管理工艺技术的多样性以及许多厂家生产的产品具有极大的挑战性。

　　当谈到模拟，就算是创造more than Moore定律的人也不能说还有什么能比它更好的。
 

　　电子发烧友网编辑评论：

　　模拟半导体在整个半导体行业所占份额只增未减。像这种“走向终结”这类的说法，纯粹是过于夸大其辞。

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