四大类应用撬动模拟芯片市场

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四大类应用撬动模拟芯片市场

2006-7-20

    近年来，模拟芯片公司并没有因为数字时代的到来而踯躅不前，相反，随着数字产品对模拟芯片的需求，模拟芯片得到了大规模应用。便携产品、手机、平板电视和汽车电子等四大类产品成为模拟芯片应用的主战场。

　　便携产品为应用主力

　　TI中国区模拟产品销售总监  王  剑

　　模拟电路产品可以划分为两大部分，即标准模拟产品和专用模拟产品(ASSP)。这两大类别产品的销售基本上保持着40%∶60%的比例。专用模拟芯片产品针对的应用领域是数量级比较大的应用，如手机、DVD、彩电等市场，一般的数量级在1亿件以上。这样的产品市场应用比较集中，产品集成度较高而且相对比较固定，非常适合使用专用模拟芯片产品。

　　但是，对于处于变化中的产品，如PMP、蓝牙耳机、IP电话等，由于标准处于演进中，商家希望在产品中增加更多的功能，此时的模拟芯片没有办法采用专用芯片提供全部功能的解决方案，只能用标准模拟芯片来补充完成，但集成度提高是大的发展趋势。

　　飞兆技术行销部亚太区副总裁  王瑞兴

　　当前模拟IC的发展趋势似乎类似于便携式数字电路的趋势———集成度越来越高，外形尺寸却日趋减小。此外，便携式产品要求模拟IC之间有更多的“通信”。例如，最新一代的计算机通过电压标志器设定输出电压范围来驱动CPU平台，以优化性能。因此，下一步的发展将是具有通信功能的数字电路，它有助于在原来的模拟世界中实现真正的数字功率。

　　展望未来，预计将有更多的数字功能被增添到传统的模拟芯片中，在单个器件中包含多种功能。这些高集成度的芯片将需要能够涵盖各种功率模拟要求的先进工艺技术和CMOS技术。

　　模拟器件有助于汇聚各种功能，所以在便携式应用中扮演着重要的角色。市场对手机等便携式应用设计中容纳更多功能的需求，一直推动着模拟开关增加更多功能。例如，设计人员有时会利用模拟开关把新功能加入到现有的设计中，这样便可以缩短重新设计的时间，并为消费者提供更多的功能。

　　集成度的提高仍将继续是便携式应用的发展趋势，尤其是对功率模拟器件而言。所有的控制功能和功率转换功能都将被集成到功率管
理单元(PMU)中，从而有效地节省便携式应用空间，并最终加入一些逻辑功能。我们所预期的并非纯模拟器件，而是一种混合信号类型的产品。

　　飞兆半导体正在开发一个模拟开关系列，把转换音频、视频、UART以及高速USB的能力整合在单一开关中，为便携式产品设计人员提供很大的灵活性，帮助他们从单一连接器把截然不同的信号引导到器件内的不同功能模块，但却不会影响信号的完整性。

　　欧胜产品市场经理  John Crawford

    便携产品的快速发展不仅推动了数字电路技术的快速发展，而且也进一步带动了模拟芯片技术和市场的发展，推动了更多模拟和混合信号功能的集成。在包括无线电话、笔记本电脑和平板电脑、智能电话、数码相机及个人媒体播放器等各种便携产品应用中，音频成为了各种系统设计必须考虑的一个基本功能，同时也成为了各种便携电子产品实现差异化的关键性能。系统设计工程师总是希望能够实现最佳的音频质量，同时还要保持最低的功率消耗，使电池体积最小、电池寿命最长，这样也带来了模拟芯片向应用更新技术和更高集成度的方向发展。

　　针对不同的应用，混合信号和模拟技术的发展也出现了不同的方向。例如在应用于MP3播放器时，系统设计师需要同时考虑音频质量、功率消耗和体积等因素。音频质量是首要的因素，因为它是消费者和观众在选择一个播放器时所追寻的重要性能。功率消耗是任何便携产品获得长时间电池寿命的关键。封装尺寸也很重要，因为最终应用的尺寸也很小。欧胜的强项之一就是把许多功能集成在很小的封装中。由于MP3播放器和移动电话中有限的印刷电路板空间，在一个很小的器件中集成多项功能就能使设计变得更简单。

　　ST大中国区电源及模拟器件事业部总监  Patrick Boulaud

    模拟IC和数字IC一样呈现集成度更高、尺寸更小的发展趋势，更多地集成了功率管理功能，从本质上来说，要解决功率泄漏问题。

　　逐渐增加的多媒体处理功能将对外围模拟IC产生持续增长的需求。芯片制造商将更多地专注于产品核心功能的开发。进一步说，集成为一体的产品最终可能出现，但是在短期内要想实现则不太现实，因为我们还处于产品高度集成的初期。

　　NS亚太区电源管理产品市场总监  黄汉基 

　　符合环保要求的AC转DC电源管理技术是便携式电子产品所不能缺少的技术。大部分客户都希望待机模式的电源供应可以降低至0.5W-1.0W或以下。NS的LM5021芯片可将待机模式的电源供应降低至0.3W。对于电子产品厂商来说，这个优点非常重要，因为它可以满足低功率操作的要求。

　　NS南中国区业务总经理  何贤斌

　　便携产品电源管理技术的趋势是朝着电源管理与系统整合的方向发展。长期以来，处理器供应商及电源管理芯片厂商都各自开发自己的技术，但传统技术的改进始终有其局限性，电池能量的利用效率几乎已达到了极限，未来的提升幅度不大。要在效率方面寻求新的突破，就必须改变传统的思路，采用全新的方法，全面考虑整个系统的用电要求，以智能型电源管理芯片来管理系统的性能及功耗。

　　手机节电成重中之重

　　TI中国区模拟产品销售总监  王  剑

　　手机的节电不完全是由模拟芯片决定的，以手机的电源管理为例，手机电源管理最为看重的就是电能转换效率问题，怎样能够最大限度地利用手机中的电源是一个重要课题。在手机方案中，大部分国际厂商解决方案中的手机电压是可调的，当供电电压低的时候CPU运转速度比较慢，可以实现节电的目的。这是根据手机要处理的功能和任务决定的，模拟芯片可以提供这样一种功能来实现这样的任务，模拟芯片可以通过软件和一些接口来改变数字电压。

　　在手机整体方案中，怎样调节接口功能、怎样调节软件、何时关闭某些电压是由CPU控制的。因此，对整体系统的了解和对软件方面的控制也是非常重要的。

　　目前，针对高端应用的手持设备电源管理芯片中，都会集成一些数字接口以便调整。

　　飞兆技术行销部亚太区副总裁  王瑞兴

　　为了在3G手机中更有效地节省能源，我们预计专门用于功率管理单元(PMU)的拓扑结构将会出现一些变化。大部分线性调节器都将被开关类型的调节器所取代，如降压、升压或降压/升压转换器，以获得更高的效率。基带处理器将需要一项在线电压编程功能，这样当系统闲置/待机时，基带处理器便可以随核心电源电压的降低而消耗较低的功率，而核心电压可以根据基带处理器的运行速度改变。这种方案适用于无线射频(RF)功率放大器(RFPA)应用。由一个可编程直流到直流转换器(DC-DC converter)向功率放大器供电，将可以为功率放大器提供最大的效率。直流到直流转换器预期可与PMU集成在一起，或者集成到RFPA模块中。

　　飞兆半导体的模拟开关在器件的整个工作电压范围上都具有极小的电流(<1uA)。通过透彻理解客户的应用要求，我们能够提供在宽带和信号眼图符合方面满足需要的领先的开关产品，这些产品无需使用功耗电荷泵和电平移动转换器。

　　除了功率管理技术之外，飞兆半导体最新推出的uSerDes产品率先在手机中引入突发模式功能，以在显示器/相机和处理器之间发送信号。采用这种技术，功耗比现有的手机SerDes产品降低1/5，又不影响数据流量。这种技术有助于实现更高的性能和功能，同时对功率的影响最小。

　　欧胜产品市场经理  John Crawford
　　

　　3G网络的推出将有望扩大对多媒体移动电话的需求，这些移动电话将能够提供广泛的、内容丰富的声音和图像。欧胜预计整个行业和市场对这些电话的需求2007年将达到3亿部。由于成功地加入了业界的多项设计，欧胜将从这种快速成长中获益匪浅。

　　3G手机市场将需要更灵活的模拟方案，它们集成了高质量的音频性能和扩展了的混音能力，同时还需要很低的功耗。这将支持移动电话新的应用模式，例如在继续听MP3和调频广播的时候启动正常的电话功能，以及在打电话实现音频回放。其他的模式包括语音电话时的卡拉OK功能，带有耳机的全面的混音能力以及用I2S格式来录音。

　　ST大中国区电源及模拟器件事业部总监  Patrick Boulaud

　　在用于3G手机的节能技术开发方面，ST用开关调节器代替线性调节器，用主动式温度传感器代替NTC温度传感器，并且向燃料电池技术进行了投资。

　　NS亚太区电源管理产品市场总监  黄汉基

　　NS特别为便携式电子产品提供一系列被称为功率放大器供电系统(SuPA)的智能型直流/直流转换器。CDMA/WCDMA等手机一般都采用线性的功率放大器，这个线性特性令这类手机的耗电量比GSM/GPRS手机高。SuPA可与功率检波器(例如NS的LMV228低电压放大器)搭配在一起，以便为功率放大器提供动态电压调节(DVS)功能，因此即使CDMA/WCDMA手机的输出要求不变，供电系统也可根据情况降低供电量，以节省能源。采用这个配置的便携式电子产品也因此可以大幅延长其电池寿命。

　　NS南中国区业务总经理  何贤斌

　　NS的一系列音频子系统设有数字音频接口及D类功率放大器，可以满足客户这方面的要求。音频系统设计工程师目前面对的最大挑战是如何为模拟及数字信号通道提供一个理想的接口。此外，他们也要尽量减少外部元件的数目并缩小电路板的面积，同时还要顾及音响效果、散热能力及功耗，以便延长电池寿命。由于新一代手机必须节省用电，因此NS便推出一系列无需加设滤波器的高效率D类放大器以及内建这类音频放大器的音频子系统，如LM4934、LM4935等，以满足客户对节电方面的要求。

    主流厂商看市场

　　TI：iSuppli的统计数字显示，2006年与2005年相比，全球模拟芯片增长率约为11.7%～12%，2007年增长率将约为13.8%～14%。在中国，整个模拟产品市场正处于高速增长期。

　　模拟芯片市场的发展也跟随着半导体市场大环境的变化而有所起伏，虽然中国半导体市场增长速度非常快，但是在大环境下滑的时期增长也会随之放缓，不过不会像全球半导体市场一样剧烈变化。

　　拉动模拟芯片市场发展的驱动力有几个方面，其中最为庞大的群体是便携手持设备的增长。近年来，手机、MP3、PMP以及移动电视等市场增长非常快。尤其是在移动通信领域中，在3G时代即将到来的契机下，通信产业的增长也将越来越快，连带的通信产业中所需的模拟芯片市场也将有大幅度增长。

　　飞兆：据iSuppli的研究显示，预计从2005年到2009年，全亚洲的模拟IC收入年复合增长率(CARG)将达12%。中国的模拟芯片市场预期在2006年下半年至2007全年仍将保持强劲增长势头。中国本土的模拟器件市场将继续由多家主要的制造商领导，而未来几年间中国将继续提高自己的技术和工艺能力。中国市场预期将继续增长，但仍只占全球模拟芯片供应的极小份额。

　　欧胜：在数字消费电子行业中，“中国设计”将是2006年及今后的一个热点，我们非常高兴地看到越来越多的公司在中国不仅为中国市场，而且为全球市场开发和生产各种定位的产品，这是对那些只是在中国生产由其他地方设计的产品的许多公司的有力补充。随着本地设计能力的大幅度提高，中国模拟器件市场发展前景极为广阔，而且各种先进的技术也会很快地在中国得到应用。