模拟 IC 市场是半导体行业中极为零散且竞争激烈的领域。数字电子类产品的迅猛增长促使了模拟需求的高涨。据半导体行业协会(SIA)的预测,2003年,全球模拟市场达到了258 亿美元,至2004 年将增至294亿美元。其中,对高性能模拟器件的需求将保持高速的增长。
德州仪器(TI)提供各具特色的创新性模拟芯片系列,包括数据转换器、放大器、电源管理以及支持高性能、低功耗应用的接口产品系列。在国际集成电路研讨会暨展览会(IIC-China 2004)期间,我采访了TI高性能模拟业务部高级副总裁Gregg Lowe。Lowe旗下管理着一个主要由工程师组成的2000人的团队。
建立完整的模拟产品线
TI在2003年的销售收入为98亿美元。“模拟产品线和DSP目前占据了TI总销售额的75%,其中模拟产品占据了40%。”Lowe表示,“模拟产品的生命周期相对更长,市场也更稳定。例如我们在20年前设计的一些产品到现在还在市场上。同时,TI每年都会推出大约500个新器件,这些新器件占据了我们收入的半壁江山。”
为了增强技术专业水平并巩固市场地位,TI 在过去几年间收购并合并了众多模拟公司。1999年,该公司分别收购了电源管理IC供应商Unitrode公司和电源专业公司Power Trends,随后又于2000年收购了Burr-Brown公司,为公司带来了高性能数据转换器和放大器。“通过这一系列的收购,我们实现了在信号通道、放大器、数据转换、电源管理直至DSP的完整架构,以帮助制造商解决系统设计中的问题。这种方式也使我们具备了更丰富的模拟电路设计经验。” Lowe解释了这一策略的重要性。
TI 的混合信号业务则主要侧重于少数要求定制专用产品的大型客户,包括索尼、朗讯、思科、康柏、戴尔、IBM、惠普、佳能与利盟等。
将设计和工艺技术相结合
尽管相对于数字工艺来说模拟工艺的前进步伐并不是那么快,但明显的一个趋势是谁掌握并不断地发展工艺技术就具备了更多的发展机会。目前,TI已经投入成熟的模拟工艺技术包括BiCom3、LBC-SOI、HPA07和CBCHV等。“模拟工艺的平均线宽仍然以0.5微米为主流,也有一部分采用0.35微米的工艺,”Lowe介绍到。
同时,TI也利用其CMOS工艺推出了高速、低功耗的14位125 MSPS ADC。“这款器件是在TI工厂中采用自己的 CMOS工艺制造的。现在,CMOS工艺在高性能模拟器件中的应用仍然有一定的困难,要进一步改善CMOS工艺,以符合模拟器件的性能要求,”Lowe表示,“对于模拟器件这个领域,成本尽管十分重要,但性能指标仍然是第一位的。你可以看到有很多新的IC设计公司不断涌现,但在模拟这个行业的新公司并不多,因为一方面它需要设计和工艺技术的配合,另一方面即使一个博士毕业后也需要5年的设计经验才能成为一个成熟、高产能的模拟设计工程师。”
看好模拟技术的未来
专为半导体市场提供研究报告的Databeans公司最近发布了2003年模拟市场占有率资料,结果显示2003年模拟市场环境确实有所增长。
调查显示在模拟 IC 行业中,前五大供应商控制了 45% 的市场。其中,TI在2003年模拟产品销售额排名冠军,比前一年增加13%。意法半导体和英飞凌位居第二、三位。
电源管理、混合信号和无线相关产品的成长强劲,帮助2003年模拟市场实现了12%的增长率,Databeans预期这个趋势还将继续,而且在2004年应能带动模拟市场增长18%。同时,持续稳定的价格,加上放大器、无线、混合信号和接口等市场的需求量又很强劲,它们为模拟IC制造商带来了健康的市场环境。
“我们明显地看到了由模拟为中心向以数字为中心的转移趋势,但一个奇怪的现象是模拟的增长速度要较数字领域要快,这只能说明一个事实,那就是数字时代还需要更多的模拟器件,因为数字世界一定需要与现实世界存在一个接口。” Lowe表示。
模拟器件作为数字信号与“真实世界”信号间的接口,在大多数电子设备中起着重要的作用。一项统计数据表明,根据系统的不同,对于电子系统中的每个DSP来说,都存在约10个模拟器件。
“模拟器件的发展趋势是速度更快、更精确,同时需要硬件、软件协作以设计出更小尺寸的IC,”Lowe总结到,“TI在今年底将推出的90纳米单芯片GSM IC就是一个例子。”
作者:张毓波
TI在中国
在当今许多快速增长的市场中(如数字无线、宽带接入、数字音频、高精度影像与电机控制),模拟与数字信号处理 (DSP) 是为各种高速增长的创新型应用提供强大动力的关键技术,而德州仪器 (TI) 则专门致力于这些广泛用于数千种不同终端设备中的实时技术。
自1986年进入中国,TI除在中国建立了半导体代理商销售网外,还在北京、上海、深圳及香港设立了办事处及技术支持队伍,提供DSP和模拟信号产品、硬件和软件开发工具以及设计咨询服务等。
TI与中国企业于1999年分别成立了两家合资公司,其中上海全景公司数字技术公司着重于宽带接入产品的设计,北京长信嘉信息技术公司着重于因特网数字终端产品的设计。2002年TI再次与中外16家厂商合作成立了凯明信息科技股份有限公司,专注于多媒体、信息终端产品的研发,为产业提供先进的解决方案。
TI已在中国上海交通大学、清华大学和成都电子科技大学设立了DSP技术中心和培训中心；在47所大学设立了50个DSP实验室。
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