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1、模拟IC从不缺少增长的动力 模拟IC从不缺少增长的动力 关键词：TI，模拟IC，高速放大器，数据转换器，消费电子，3G手机，电源管理，通信，汽车电子，LCD，LED，手机模拟 IC 市场发展最显著的特征就是随着整个半导体市场同步发展，并没有因为数字时代到来而停滞不前，近 10 年来模拟 IC一直保持着 10.5%的年均增长。而据市场调研公司 DataBeans 日前发表的一份报告，继 2005 年表现相对平平之后，预计2006 年模拟芯片市场将达到新的高度，销售额将达 379 亿美元，之后 5 年的年平均增长率有望保持在 11%左右（表 1）。同样乐观的预测也来自美国半导体协会(SIA)和 W
2、STS，到 2006 年，全球的模拟器件市场将为 350 亿美元，一举超过数字 IC市场。 其中， 高性能模拟 IC 占据了相当大的比重， 并且发展速度超过了整体模拟 IC 市场的增长， 据 Databeans 的预计， 2009年以前平均年增率为 16%。 高性能模拟 IC 包括高速放大器和数据转换器、 高解析度数据转换器和高效电源管理等， 这些产品的应用领域都是当前最热门的，例如便携消费电子产品、3G 手机、网络升级等。放眼未来几年，据 Data Beans 的预测，通信用模拟 IC 是支撑整个模拟市场发展的最大动力，2006 年这一市场超过 100 亿美元，而到 2009 年则增长至 1
3、80 亿美元。另外一个发展迅速的增长点是汽车电子，用于汽车电子的模拟 IC 市场在 2008 年超过 40 亿美元，成为第二大模拟 IC 应用领域（图 1）。而对主要模拟厂商的收入情况分析，可以发现由于各地区对模拟产品的需求不同，各地区的厂商所侧重的领域也大相径庭。北美地区的模拟 IC 厂商的主要收入来源是通信和电源管理，日系厂商以消费电子为主打，而欧洲的厂商则侧重在通信和汽车电子。 图图 1 全球全球 IC 模拟增长稳定模拟增长稳定 随着应用产品向轻薄短小、低功耗电和多功能三大趋势发展，对于模拟 IC 的设计和生产技术要求越来越高，速度、精准、功耗、电压控制能力、电流控制能力、可靠性和稳定性
4、成为模拟 IC 技术评估的主要标准。鉴于数字技术的持续快速发展，如何使模拟IC 性能提升跟上数字 IC 的脚步，称职地扮演在系统中的角色，便成为模拟 IC 面临的主要挑战。为此，我们采访了一些专业的模拟 IC 厂商，以期找到答案。 消费类电子推动模拟消费类电子推动模拟 IC 应用开发普及应用开发普及 根据调研公司 Databeans 的统计， TI 目前是全球最大的模拟 IC 厂商。TI 在模拟产品的传统强项包括，电源，放大器和接口IC,在这些领域 TI 一直名列前茅。此外，TI 还在关注高速数据转换器和射频器件。TI 每年推出超过 300 种的高性能模拟产品，这些产品几乎涵盖了全部的模拟 I
5、C 应用范围，包括通信，消费电子，工控等多个行业，并且在不断丰富。TI 认为模拟产品的技术发展呈现 2 种趋势。一是中低端的模拟 IC 应用开发日益普及，尤其是针对目前比较火热的消费类电子。消费电子普遍面临着成本的压力，产品的开发周期、成本都在缩小，市场上很多新兴的模拟 IC 厂商都，包括中国的一些公司，在从事中低端的应用开发，例如，低功率的电源，中低速的放大器。另外一个趋势是对高性能模拟 IC 的要求越来越高,高性能模拟 IC 主要应用在无线通信，医疗电子等，例如大功率的电源，高速的放大器，产品性能更多的依赖研发和生产工艺，这是一些规模较小的公司的劣势。 就市场而言，我们认为全球范围内。通信
6、类的应用依然是模拟 IC 稳步发展的主要的因素，因为它发展稳定，但是缺少 Killer Applications，而消费和汽车电子则是催化剂。和国际市场基本一致，中国本土的模拟 IC 的开发和应用也集中在通信和消费领域，但是工业控制在中国同样拥有不可低估的潜力，这一点和亚洲的其他市场有所不同。 就产品而言，因为电源管理芯片占据了 40%-45%的模拟 IC 产品容量，因而这类应用的绝对发展速度肯定是最快的，而且几乎所有的电子类应用都离不开电源，因而无论那个行业的发展都将为电源管理芯片的发展带来契机。近年来便携式消费电子在国内发展迅速，包括 MP3、PMP、 便携式 DVD、迷你 Speaker
7、 以及手持 GPS 在内，或是已经相当成熟或者正在迅速发展。从而带动起音频功率发大器的这类应用，音频产品的功放覆盖范围很广，小到 2W 的迷你 Speaker,大到 20W 的数字电视和甚至 50W 以上的数字音响。而在视频应用方面，现在很多的数字电视已经集成了视频放大器、开关在核心芯片上从而降低功耗和体积。当然在高端应用中，对产品的性能要求很高，从而为分立器件提供了市场，像 HDMI 开关，高性能的视频发大器等等。 中国中国 LCD 显示和显示和 LED 照明值得期待照明值得期待 安森美半导体拥有范围广泛及完整的模拟产品系列，涵盖“从插口到插袋”，从基本应用，如运算放大器、比较器，到用于开关
8、模式电源的 PWM 控制器，直流-直流转换器解决方案和便携式/消费电子产品，甚至包括一些大功率 PFC 和 PWM 电源应用。在提高器件性能方面，安森美半导体提供了减低 MOSFET 的 Rds(on)及当电流通过整流器时减低 Vf 下降等方案。而集成更多元件于一个封装，减少电容的寄生电感，这样便能提高整体系统的效率, 尤其是高频的应用。同时，预见到未来市场对控制噪声干扰及加强 ESD 保护的要求将进一步提高，故安森美半导体推出一系列全新滤波器，它可滤除 RF 传送于手机（数据线和声频线）产生的噪声。 在中国市场，我们非常看好 LCD 显示器和固态发光 LED 照明。中国政府也在大力推动固态发
9、光的发展。可以预见，随着对成本经济的超高亮功率 LED 的需求不断增加，固态发光 LED 照明有着光明的发展前景。此外，数字消费电子产品的不断升级和快速发展在给模拟市场带来更大空间的同时，也成为其前进的动力。 在模拟领域的诸多产品种类中，电源管理芯片的市场空间最大，这主要源于电源管理芯片极为广泛的应用，其次是数据转换、放大器等。安森美半导体一直与全球不同区域的能源机构都保持着频繁的交流和沟通，如美国的 Energy Star 和中国的中标认证中心等。 在家电领域，伴随显示屏逐步向薄型产品发展，对清晰度的要求越来越高，画面色彩比以前也更加璀璨亮丽，相应的新功能要求显示屏使用时间更长。在这一发展趋
10、势下，各电源管理器件厂商都面临着如何有效支持这方面需求的重大挑战。因此，为节能所做的技术改进几乎涉及显示系统的每一个角落。显示屏背光是系统中耗电量最大的电路，其耗电量是显示屏所获供电的十倍以上。功率越大，通常意味着便携式设备的彩色 LCD 能够发出更强的光。但是在功率限制日趋苛刻的今天，高亮度输出显示器显然并不实用。利用能源效率较高的白光 LED 背光使用户的总体能见度最大化，才是现在最受青睐的选择。 作为主要的制造和采购基地，中国的模拟集成电路市场是全球关注的焦点，而且该市场在未来一两年内依然有着巨大的增长潜力。为进一步推动中国的模拟 IC 市场向前发展，我们对中国的工程师有以下三点建议：第
11、一：数字消费类产品成应用新热点。第二：低能耗、高能效是方向。第三：集成化趋势势不可挡。 定制化服务的技术支持是成功的关键定制化服务的技术支持是成功的关键 Power Integration 公司的专长是实现功率晶体管和控制电路的单片集成的芯片。这种集成化给系统带来了具有巨大的好处，因为晶体管与驱动电路间实现了紧密的连接。我们能够精确、实时地测量流过晶体管的电流和晶体管的温度，同时控制电源的输出。利用 PI 公司的技术制作的电源与利用分立的控制器和晶体管制作的点源相比，其结构更为简单，价格更为低廉，精度更高而且更为可靠。 各种形式的电源管理AC/DC 变换、 DC/DC 负载点电荷以及系统产品内
12、对功率的开关和控制将推动整个模拟 IC 市场在未来出现巨大的增长。能量效率方面的标准的实施正在促使人们取消线性电源的使用，并推动基于较旧式技术的多种开关电源的升级以及多种消费类产品采用电源管理。其次，电器市场也在发生变革；基于 AC 电机的纯机电产品和时钟机构控制的系统正在让位于电子化的产品，如前进的 DC 无刷电机驱动、相关的控制器和复杂的人机接口系统。这些应用以及其他应用必将从Power Integration 的能量效率高的 IC 产品中获益。 如今，原材料的供应既是挑战也是机遇。例如，石油、铜和黄金的成本在过去几年里出现了巨大的上涨。石油可以用于芯片封装的塑料上，铜则用于引线框，黄金用
13、于焊线。这代表了一种机遇，因为 PI IC 所使用的铜要远远少于线性变压器，而且 PI 产品的集成水平减少了分立的开关电源解决方案所需的焊线和引线框的数量。PI 的挑战是实现增长，并为那些促使集成化开关电源技术发生变革的市场分区提供服务。 在中国，成功的关键是为产品的 design-in（定制化服务）提供最好的技术支持。随着中国经济的增长，它的传统上低于全球其他地区的低工程成本优势正在缩小，在选择技术解决方案的过程中设计方面的工作正在成为更重要的因素。Power Integration 相信通过本地化的工程专业技术和使用方便、一致性好、可靠的产品的设计很严格的参数公差控制，就能推动中国模拟 I
14、C 市场的增长而且让我们在这一市场上的份额也获得增长。 手机仍是模拟市场增长的重要推动力手机仍是模拟市场增长的重要推动力 模拟领域的发展趋势与半导体市场中的其它领域相类似，OEM 厂商不断寻找最新的技术，使他们在市场上占有优势。OEM 厂商正在寻找高性能、封装更小，通过集成减少元件数及降低总体系统成本的解决方案。此外，世界各地广泛采用诸如“能源之星”和“中国节能” (China-Energy Conservation) 等能效条例。而且，近年来能源成本显著升高，使得市场对高能效、低功耗器件的需求更加迫切。 飞兆半导体产品适用于超便携式设备、消费、计算机及工业市场。飞兆半导体的模拟技术产品包括：
15、信号路径模拟 IC：为单连接器 (微型 USB 连接器) 纤小型设计提供多功能转换。这些产品集成了视频滤波器/驱动器、USB2.0 高速和音频路由，是下一代便携式设计的理想器件；滤波器/驱动器：具有双负载驱动能力和可编程带宽，适合高分辨率显示和机顶盒应用；高速放大器：适合长电缆或高容性负载应用；功率转换产品：包括高能效的 FPS 功率开关和功率因数校正解决方案；以及 SerDes 器件：它将传统的宽并行路径缩减为高速串行链接，从而将翻盖或滑盖型手机应用的互连线缆减少 6 至 7 成。 在未来的几年中，消费电子产品和超便携式领域将成为快速增长的市场领域。其中，由超便携式产品主导的手机市场预料将出
16、现适度增长，而体积、性能及低功耗将继续推动超便携式市场的发展。电池寿命是大多数超便携式产品的关键特性，这一需求将继续推动更低功耗产品的技术发展。预期便携式电子产品市场将会进一步扩大，将有更多的创新型产品可供消费者选择。 今后几年，随着新用户的加入和市场份额增长，手机市场将仍然是整个模拟市场增长的重要推动力。我们认为中产阶层的壮大及新款式电话作为社会地位象征的文化影响将推动着这一增长。加上这些特性集成在更低端的设计中，市场对具有多功能纤小型手机的需求将保持增长。此外，我们预期平板电视市场将推动消费产品市场的增长，因为不断的价格下调将会产生大批消费者群。 许多模拟 IC 供应商面临的其中一个挑战是需要专注于支持其核心优势的合适模拟产品。 飞兆半导体的优势在于功率模拟产品，自 1997 年进入模拟产品市场以来，功率模拟产品是我们业务的主要增长点。模拟 IC 供应商还必须有效地管理短促的设计周期，需要贴近其客户，共同定义下一代的高性能模拟器件。 高性能模拟解决方案助力汽车电子与平板电视高性能模拟解决方案助力汽车电子与平板电视 凌力尔特的高性能模拟产品适合于广阔的市场，其中最
