辟謠：模擬芯片已死？
[導(dǎo)讀]在過去的20年中，世界人口以1.4%的復(fù)合年均增長率在不斷增長，最近統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示世界人口已經(jīng)超過了70億。在同一時間內(nèi)，據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織統(tǒng)計：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
在過去的20年中，世界人口以1.4%的復(fù)合年均增長率在不斷增長，最近統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示世界人口已經(jīng)超過了70億。在同一時間內(nèi)，據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織統(tǒng)計：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。現(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)ICInsights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“走向終結(jié)”這類的說法，純粹是過于夸大其辭。
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。現(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)ICInsights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“走向終結(jié)”這類的說法，純粹是過于夸大其辭。
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