模擬IC從不缺少增長的動力

模擬IC市場發(fā)展最顯著的特征就

是隨著整個半導體市場同步發(fā)展，并沒有因為數(shù)字時代到來而停滯不前，近10年來模擬IC一直保持著10.5%的年均增長。而據(jù)市場調研公司DataBeans日前發(fā)表的一份報告，繼2005年表現(xiàn)相對平平之后，預計2006年模擬芯片市場將達到新的高度，銷售額將達379億美元，之后5年的年平均增長率有望保持在11%左右（表1）。同樣樂觀的預測也來自美國半導體協(xié)會(SIA)和WSTS，到2006年，全球的模擬器件市場將為350億美元，一舉超過數(shù)字IC市場。 其中，高性能模擬IC占據(jù)了相當大的比重，并且發(fā)展速度超過了整體模擬IC市場的增長，據(jù)Databeans的預計， 2009年以前平均年增率為16%。

高性能模擬IC包括高速放大器和數(shù)據(jù)轉換器、高解析度數(shù)據(jù)轉換器和高效電源管理等，這些產(chǎn)品的應用領域都是當前最熱門的，例如便攜消費電子產(chǎn)品、3G手機、網(wǎng)絡升級等。放眼未來幾年，據(jù)Data Beans的預測，通信用模擬IC是支撐整個模擬市場發(fā)展的最大動力，2006年這一市場超過100億美元，而到2009年則增長至180億美元。另外一個發(fā)展迅速的增長點是汽車電子，用于汽車電子的模擬IC市場在2008年超過40億美元，成為第二大模擬IC應用領域（圖1）。而對主要模擬廠商的收入情況分析，可以發(fā)現(xiàn)由于各地區(qū)對模擬產(chǎn)品的需求不同，各地區(qū)的廠商所側重的領域也大相徑庭。北美地區(qū)的模擬IC廠商的主要收入來源是通信和電源管理，日系廠商以消費電子為主打，而歐洲的廠商則側重在通信和汽車電子。

圖1 全球IC模擬增長穩(wěn)定

隨著應用產(chǎn)品向輕薄短小、低功耗電和多功能三大趨勢發(fā)展，對于模擬IC的設計和生產(chǎn)技術要求越來越高，速度、精準、功耗、電壓控制能力、電流控制能力、可靠性和穩(wěn)定性成為模擬IC技術評估的主要標準。鑒于數(shù)字技術的持續(xù)快速發(fā)展，如何使模擬IC性能提升跟上數(shù)字IC的腳步，稱職地扮演在系統(tǒng)中的角色，便成為模擬IC面臨的主要挑戰(zhàn)。為此，我們采訪了一些專業(yè)的模擬IC廠商，以期找到答案。

消費類電子推動模擬IC應用開發(fā)普及

根據(jù)調研公司Databeans的統(tǒng)計， TI目前是全球最大的模擬IC廠商。TI在模擬產(chǎn)品的傳統(tǒng)強項包括，電源，放大器和接口IC,在這些領域TI一直名列前茅。此外，TI還在關注高速數(shù)據(jù)轉換器和射頻器件。TI每年推出超過300種的高性能模擬產(chǎn)品，這些產(chǎn)品幾乎涵蓋了全部的模擬IC應用范圍，包括通信，消費電子，工控等多個行業(yè)，并且在不斷豐富。TI認為模擬產(chǎn)品的技術發(fā)展呈現(xiàn)2種趨勢。一是中低端的模擬IC應用開發(fā)日益普及，尤其是針對目前比較火熱的消費類電子。消費電子普遍面臨著成本的壓力，產(chǎn)品的開發(fā)周期、成本都在縮小，市場上很多新興的模擬IC廠商都，包括中國的一些公司，在從事中低端的應用開發(fā)，例如，低功率的電源，中低速的放大器。另外一個趨勢是對高性能模擬IC的要求越來越高,高性能模擬IC主要應用在無線通信，醫(yī)療電子等，例如大功率的電源，高速的放大器，產(chǎn)品性能更多的依賴研發(fā)和生產(chǎn)工藝，這是一些規(guī)模較小的公司的劣勢。

就市場而言，我們認為全球范圍內。通信類的應用依然是模擬IC穩(wěn)步發(fā)展的主要的因素，因為它發(fā)展穩(wěn)定，但是缺少Killer Applications，而消費和汽車電子則是催化劑。和國際市場基本一致，中國本土的模擬IC的開發(fā)和應用也集中在通信和消費領域，但是工業(yè)控制在中國同樣擁有不可低估的潛力，這一點和亞洲的其他市場有所不同。

就產(chǎn)品而言，因為電源管理芯片占據(jù)了40%-45%的模擬IC產(chǎn)品容量，因而這類應用的絕對發(fā)展速度肯定是最快的，而且?guī)缀跛械碾娮宇悜枚茧x不開電源，因而無論那個行業(yè)的發(fā)展都將為電源管理芯片的發(fā)展帶來契機。近年來便攜式消費電子在國內發(fā)展迅速，包括MP3、PMP、 便攜式DVD、迷你Speaker以及手持GPS在內，或是已經(jīng)相當成熟或者正在迅速發(fā)展。從而帶動起音頻功率發(fā)大器的這類應用，音頻產(chǎn)品的功放覆蓋范圍很廣，小到2W的迷你Speaker,大到20W的數(shù)字電視和甚至50W以上的數(shù)字音響。而在視頻應用方面，現(xiàn)在很多的數(shù)字電視已經(jīng)集成了視頻放大器、開關在核心芯片上從而降低功耗和體積。當然在高端應用中，對產(chǎn)品的性能要求很高，從而為分立器件提供了市場，像HDMI開關，高性能的視頻發(fā)大器等等。

中國LCD顯示和LED照明值得期待

安森美半導體擁有范圍廣泛及完整的模擬產(chǎn)品系列，涵蓋“從插口到插袋”，從基本應用，如運算放大器、比較器，到用于開關模式電源的PWM控制器，直流-直流轉換器解決方案和便攜式/消費電子產(chǎn)品，甚至包括一些大功率PFC和PWM電源應用。在提高器件性能方面，安森美半導體提供了減低MOSFET 的Rds(on)及當電流通過整流器時減低Vf下降等方案。而集成更多元件于一個封裝，減少電容的寄生電感，這樣便能提高整體系統(tǒng)的效率, 尤其是高頻的應用。同時，預見到未來市場對控制噪聲干擾及加強ESD保護的要求將進一步提高，故安森美半導體推出一系列全新濾波器，它可濾除RF傳送于手機（數(shù)據(jù)線和聲頻線）產(chǎn)生的噪聲。

在中國市場，我們非?？春肔CD顯示器和固態(tài)發(fā)光LED照明。中國政府也在大力推動固態(tài)發(fā)光的發(fā)展?？梢灶A見，隨著對成本經(jīng)濟的超高亮功率LED的需求不斷增加，固態(tài)發(fā)光LED照明有著光明的發(fā)展前景。此外，數(shù)字消費電子產(chǎn)品的不斷升級和快速發(fā)展在給模擬市場帶來更大空間的同時，也成為其前進的動力。

在模擬領域的諸多產(chǎn)品種類中，電源管理芯片的市場空間最大，這主要源于電源管理芯片極為廣泛的應用，其次是數(shù)據(jù)轉換、放大器等。安森美半導體一直與全球不同區(qū)域的能源機構都保持著頻繁的交流和溝通，如美國的Energy Star和中國的中標認證中心等。

在家電領域，伴隨顯示屏逐步向薄型產(chǎn)品發(fā)展，對清晰度的要求越來越高，畫面色彩比以前也更加璀璨亮麗，相應的新功能要求顯示屏使用時間更長。在這一發(fā)展趨勢下，各電源管理器件廠商都面臨著如何有效支持這方面需求的重大挑戰(zhàn)。因此，為節(jié)能所做的技術改進幾乎涉及顯示系統(tǒng)的每一個角落。顯示屏背光是系統(tǒng)中耗電量最大的電路，其耗電量是顯示屏所獲供電的十倍以上。功率越大，通常意味著便攜式設備的彩色LCD能夠發(fā)出更強的光。但是在功率限制日趨苛刻的今天，高亮度輸出顯示器顯然并不實用。利用能源效率較高的白光LED背光使用戶的總體能見度最大化，才是現(xiàn)在最受青睞的選擇。

作為主要的制造和采購基地，中國的模擬集成電路市場是全球關注的焦點，而且該市場在未來一兩年內依然有著巨大的增長潛力。為進一步推動中國的模擬IC市場向前發(fā)展，我們對中國的工程師有以下三點建議：第一：數(shù)字消費類產(chǎn)品成應用新熱點。第二：低能耗、高能效是方向。第三：集成化趨勢勢不可擋。

定制化服務的技術支持是成功的關鍵

Power Integration公司的專長是實現(xiàn)功率晶體管和控制電路的單片集成的芯片。這種集成化給系統(tǒng)帶來了具有巨大的好處，因為晶體管與驅動電路間實現(xiàn)了緊密的連接。我們能夠精確、實時地測量流過晶體管的電流和晶體管的溫度，同時控制電源的輸出。利用PI公司的技術制作的電源與利用分立的控制器和晶體管制作的點源相比，其結構更為簡單，價格更為低廉，精度更高而且更為可靠。

各種形式的電源管理——AC/DC變換、DC/DC負載點電荷以及系統(tǒng)產(chǎn)品內對功率的開關和控制——將推動整個模擬IC市場在未來出現(xiàn)巨大的增長。能量效率方面的標準的實施正在促使人們取消線性電源的使用，并推動基于較舊式技術的多種開關電源的升級以及多種消費類產(chǎn)品采用電源管理。其次，電器市場也在發(fā)生變革；基于AC電機的純機電產(chǎn)品和時鐘機構控制的系統(tǒng)正在讓位于電子化的產(chǎn)品，如前進的DC無刷電機驅動、相關的控制器和復雜的人機接口系統(tǒng)。這些應用以及其他應用必將從Power Integration的能量效率高的IC產(chǎn)品中獲益。

如今，原材料的供應既是挑戰(zhàn)也是機遇。例如，石油、銅和黃金的成本在過去幾年里出現(xiàn)了巨大的上漲。石油可以用于芯片封裝的塑料上，銅則用于引線框，黃金用于焊線。這代表了一種機遇，因為PI IC所使用的銅要遠遠少于線性變壓器，而且PI產(chǎn)品的集成水平減少了分立的開關電源解決方案所需的焊線和引線框的數(shù)量。PI的挑戰(zhàn)是實現(xiàn)增長，并為那些促使集成化開關電源技術發(fā)生變革的市場分區(qū)提供服務。

在中國，成功的關鍵是為產(chǎn)品的design-in（定制化服務）提供最好的技術支持。隨著中國經(jīng)濟的增長，它的傳統(tǒng)上低于全球其他地區(qū)的低工程成本優(yōu)勢正在縮小，在選擇技術解決方案的過程中設計方面的工作正在成為更重要的因素。Power Integration相信通過本地化的工程專業(yè)技術和使用方便、一致性好、可靠的產(chǎn)品的設計——很嚴格的參數(shù)公差控制，就能推動中國模擬IC市場的增長而且讓我們在這一市場上的份額也獲得增長。

手機仍是模擬市場增長的重要推動力

模擬領域的發(fā)展趨勢與半導體市場中的其它領域相類似，OEM 廠商不斷尋找最新的技術，使他們在市場上占有優(yōu)勢。OEM 廠商正在尋找高性能、封裝更小，通過集成減少元件數(shù)及降低總體系統(tǒng)成本的解決方案。此外，世界各地廣泛采用諸如“能源之星”和“中國節(jié)能” (China-Energy Conservation) 等能效條例。而且，近年來能源成本顯著升高，使得市場對高能效、低功耗器件的需求更加迫切。

飛兆半導體產(chǎn)品適用于超便攜式設備、消費、計算機及工業(yè)市場。飛兆半導體的模擬技術產(chǎn)品包括：信號路徑模擬 IC：為單連接器 (微型USB連接器) 纖小型設計提供多功能轉換。這些產(chǎn)品集成了視頻濾波器/驅動器、USB2.0 高速和音頻路由，是下一代便攜式設計的理想器件；濾波器/驅動器：具有雙負載驅動能力和可編程帶寬，適合高分辨率顯示和機頂盒應用；高速放大器：適合長電纜或高容性負載應用；功率轉換產(chǎn)品：包括高能效的 FPS功率開關和功率因數(shù)校正解決方案；以及SerDes 器件：它將傳統(tǒng)的寬并行路徑縮減為高速串行鏈接，從而將翻蓋或滑蓋型手機應用的互連線纜減少 6 至 7 成。

在未來的幾年中，消費電子產(chǎn)品和超便攜式領域將成為快速增長的市場領域。其中，由超便攜式產(chǎn)品主導的手機市場預料將出現(xiàn)適度增長，而體積、性能及低功耗將繼續(xù)推動超便攜式市場的發(fā)展。電池壽命是大多數(shù)超便攜式產(chǎn)品的關鍵特性，這一需求將繼續(xù)推動更低功耗產(chǎn)品的技術發(fā)展。預期便攜式電子產(chǎn)品市場將會進一步擴大，將有更多的創(chuàng)新型產(chǎn)品可供消費者選擇。 

今后幾年，隨著新用戶的加入和市場份額增長，手機市場將仍然是整個模擬市場增長的重要推動力。我們認為中產(chǎn)階層的壯大及新款式電話作為社會地位象征的文化影響將推動著這一增長。加上這些特性集成在更低端的設計中，市場對具有多功能纖小型手機的需求將保持增長。此外，我們預期平板電視市場將推動消費產(chǎn)品市場的增長，因為不斷的價格下調將會產(chǎn)生大批消費者群。

許多模擬 IC 供應商面臨的其中一個挑戰(zhàn)是需要專注于支持其核心優(yōu)勢的合適模擬產(chǎn)品。飛兆半導體的優(yōu)勢在于功率模擬產(chǎn)品，自 1997 年進入模擬產(chǎn)品市場以來，功率模擬產(chǎn)品是我們業(yè)務的主要增長點。模擬 IC 供應商還必須有效地管理短促的設計周期，需要貼近其客戶，共同定義下一代的高性能模擬器件。

高性能模擬解決方案助力汽車電子與平板電視

凌力爾特的高性能模擬產(chǎn)品適合于廣闊的市場，其中最大的是通信、工業(yè)和計算機市場。在高端消費市場上，凌力爾特的產(chǎn)品憑借其性能和特征而被諸多應用所采納。一個突出的例子便是平板電視。幾年前，如果有人建議凌力爾特為電視市場提供產(chǎn)品，我肯定會一笑置之，因為上一代電視并不需要高性能模擬解決方案。而如今的高端平板電視則是最需要模擬產(chǎn)品的應用之一。另一個實例是汽車市場。過去，汽車市場是一個商品驅動型市場，因此不可能利用我們的高性能模擬產(chǎn)品庫在這個市場上贏得高的價值。但現(xiàn)在，汽車配備的電子產(chǎn)品日漸增多，而且其性能要求也有了顯著的提高。當今的汽車有可能安裝了100多個微控制器，而且，對于各類汽車系統(tǒng)來說，電子產(chǎn)品現(xiàn)已成為一個重要的組成部分。這些系統(tǒng)包括從遠程信息處理和導航系統(tǒng)到車內和車外照明以及用于剎車、操縱及其他關鍵系統(tǒng)的眾多基于電子技術的系統(tǒng)。

在汽車市場中，由于越來越多的汽車系統(tǒng)都是基于電子技術的，因此電子產(chǎn)品的使用量將會不斷地增加。隨著能量效率問題成為人們關注的新焦點，我們發(fā)現(xiàn)不少廠商開發(fā)出了混合動力車輛和其他采用高效燃料的汽車?；旌蟿恿囕v使用了大量的電子產(chǎn)品，因而對用于電源管理的高性能模擬器件有著顯著的需求。

在高端消費市場中，對高性能模擬產(chǎn)品的需求也在持續(xù)增長。我們看到：眾多終端產(chǎn)品的性能均有所改善，包括：MP3播放器、數(shù)碼相機、帶照相和其他功能的蜂窩電話以及GPS系統(tǒng)等。如今的市場可謂瞬息萬變，因而導致產(chǎn)品的更新?lián)Q代非?？?。我們見證了產(chǎn)品生命周期的日漸縮短，特別是在消費電子領域。當今的消費類產(chǎn)品要求縮減功耗和外形尺寸。伴隨著這一發(fā)展趨勢，我們還發(fā)現(xiàn)：有才能的模擬工程師出現(xiàn)了持續(xù)短缺的現(xiàn)象。對于我們的客戶來說，這限制了他們?yōu)槠洚a(chǎn)品開發(fā)模擬解決方案的能力。

中國擁有一個契機，就是從以制造業(yè)為主的思維模式轉變至憑借自身的設計能力來競爭。從本質上說，中國需要逐步地利用其富有競爭力的國產(chǎn)產(chǎn)品來使自己在全球市場上獨樹一幟。為了實現(xiàn)這種轉變，中國的工程師必需設計出在性能上別具一格的產(chǎn)品，而不僅僅是以價格取勝。在全球電子市場上，最成功的產(chǎn)品往往在某個有意義的方面擁有優(yōu)于同類產(chǎn)品的性能。對于中國的工程師，我的建議是：設計居于世界級的產(chǎn)品，而其與眾不同之處在于性能。只需看一眼那些在全球市場競爭中勝出的產(chǎn)品便可對此一目了然。例如：Apple公司的iPod攻占了MP3的市場，并迅速地建立起了屬于自己的市場份額。原因之一便是該產(chǎn)品的高性能及其設計的精巧。中國的公司也開始大規(guī)模地進行創(chuàng)新。不妨關注一下華為公司的電信和網(wǎng)絡基礎設施產(chǎn)品。他們的產(chǎn)品正是憑借著出眾的性能而在世界市場上贏得了一席之地。

混合信號IC需求成為市場主流

Maxim公司專注于模擬和混合信號集成電路產(chǎn)品設計、開發(fā)與生產(chǎn)，公司的模擬IC包括數(shù)據(jù)轉換器、接口電路、微處理器監(jiān)控電路、運算放大器、電源、多路復用器、電池充電器、電源管理產(chǎn)品、射頻產(chǎn)品、光纖通信產(chǎn)品、傳感器等。在技術實力上，Maxim自成立以來開發(fā)出了160種以上的晶圓制造工藝，能夠在單芯片上整合模擬電路與數(shù)字電路，例如：將高頻硅鍺RF電路與CMOS數(shù)據(jù)轉換器集成在同一芯片，另外，我們還是為數(shù)不多的能夠在“模擬”芯片上嵌入微處理器的廠商之一。

從模擬技術的發(fā)展趨勢看，市場對單純的模擬IC的需求量會越來越少，而對混合信號IC的需求量會迅速增長。集成了線性、RF、數(shù)字及微控制器功能的單芯片IC將成為市場發(fā)展的主流產(chǎn)品。中國人口的增長促進了對產(chǎn)品需求量的增長，在未來幾年里，3G無線通信產(chǎn)品、汽車電子、電信以及家庭娛樂產(chǎn)品的不斷發(fā)展必將推動對混合模擬芯片的巨大需求。

十年前，我們支持的許多終端產(chǎn)品在中國市場上還很少見到，但最近幾年，我們的IC已在中國市場上被廣泛用于工業(yè)、消費類電子、電信基礎架構、計算機等各個領域。中國正在從一個以生產(chǎn)為主的大國轉向以高科技研發(fā)和終端產(chǎn)品開發(fā)為主的國家。隨著中國自主設計的增長，中國的OEM市場將逐步成為半導體行業(yè)最重要的市場之一，對高端模擬電路的需求量也將迅猛增長。

高性能是標準線性模擬芯片發(fā)展方向

標準線性模擬芯片可分為電源管理、放大器，接口電路及數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)四大類。以美國國家半導體來說，這四大類芯片的銷售額約占公司總營業(yè)額的 75%。隨著市場對電子產(chǎn)品的性能及多元化功能的要求日漸提高，標準線性模擬芯片將朝著高性能方向發(fā)展，其中包括低功耗、高速、高精度、高集成度及更優(yōu)質的音頻與視頻。

根據(jù)半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會的世界半導體貿易統(tǒng)計數(shù)字?？?(SIA/WSTS) 所作的預測，標準線性芯片市場的增長率會高于整個半導體產(chǎn)品市場的平均增長數(shù)字，預計標準線性芯片 2006 年的增長率高達 15.1%，而業(yè)界平均增長率則只有 9.8%。標準線性芯片的增長主要由電源管理芯片的需求飆升所帶動。電源管理芯片 2006 年的市場增長率高達 17.8%，而美國國家半導體在電源管理市場上一直居領導地位。

可以預見，為了生產(chǎn)更高性能與品質的電子產(chǎn)品，市場對高速、高精度低功耗及低燥聲的信號路徑調節(jié)產(chǎn)品如高速及高精度放大器、高速A/D轉換器及接口產(chǎn)品的需求將大大提高。

美國國家半導體致力為客戶提供一套完備的模擬信號路徑解決方案。我們響譽業(yè)界的VIP50工藝技術能生產(chǎn)出一系列精確度與速度極高的放大器。此外，美國國家半導體的超高速A/D轉換器，取樣率高達 6GSPS，為客戶提供前所未有的高速、低功耗體驗。

在電源管理方面，美國國家半導體一直此市場的領導者，專門開發(fā)各種由 1V 以下至 100V 的系統(tǒng)解決方案。這些方案都采用先進的熱能管理技術，有助于提高能源效益，而且采用的封裝也極為小巧，讓工程師可以充分利用電路板的板面空間。美國國家半導體在不久之前推出業(yè)界首款低壓降線性穩(wěn)壓器以及創(chuàng)新的 Simple Switcher 開關穩(wěn)壓器，將電源供應器的設計觀念徹底改變，讓廠商可以在前所未有的短時間內將新產(chǎn)品推出市場。

滿足特殊應用

Intersil是一家高性能模擬半導體公司，從事ASSP（專用標準產(chǎn)品）的比例很大，占公司營業(yè)額的60%，其余是通用產(chǎn)品。Intersil在所專注的垂直市場數(shù)一數(shù)二，例如LCD平板電視位居第一，PC電源主板占50%份額，光驅第一，手機充電名列前茅，寬帶接入、線路驅動器方面占有全球70%~80%的市場份額。

Intersil值得驕傲的產(chǎn)品有運算放大器與電源管理。其中運放規(guī)模在業(yè)內排名第二，有特色的視頻運放實現(xiàn)了高速、寬帶和低噪聲，而低速運放主要用于LCD平板；另外，電源管理的成功案例是PC電源主板、手機等。

當前，一些公司推出了平臺化的解決方案，Intersil認為平臺有好有壞，好的是有了一攬子解決方案；不利的是某些組合并非最佳的，因為每家公司都有自己的優(yōu)勢，應該各取所長。

由于擅于應對快速變化的垂直市場，Intersil產(chǎn)品的交貨期很短，一般在4~8周，而業(yè)界的平均周期在8~16周。為了做到這點，一個是要預測準，提前進行生產(chǎn)，有時庫存可達10萬片；另外Intersil建立了die bank（芯片銀行），對die稍微加工后就成為成品。

Intersil認為中國工程師關注的領域與亞洲其他國家、地區(qū)有所不同，例如，韓國專注于LCD平板和手機；中國臺灣擅長LCD和PC；但中國工程師的興趣很廣泛，屬于水平市場，因此不僅要發(fā)展專用產(chǎn)品，還要努力推廣通用市場的應用。

中國工程師的應用習慣與世界其他國家沒有什么區(qū)別，都希望獲得高質量的產(chǎn)品和詳盡的技術資料，同時對產(chǎn)品的規(guī)格又有具體要求，差別只是文化不同。為此，Intersil正在中國建立一個服務工程師的隊伍，以便對客戶進行快速的響應。