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張飛軟硬開源基于STM32 BLDC直流無刷電機驅動器開發視頻套件,??戳此立搶??

硅谷數模:IoT、AI將推動全球模擬IC市場持續增長

墨記 ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:張慧娟 ? 2019-08-31 07:50 ? 次閱讀

智能化時代,數字技術似乎越來越成為主流。但有一點不變的是,數字化電子設備中,模擬技術始終舉足輕重。我們用數字方式捕獲的信息越多,必須轉換和還原的數據就越多,不論是實時的語音傳輸、高質量的音頻信號還是視頻圖象。如果沒有重大且同步的模擬技術創新,那么數字革命的效果可能會黯然失色。

日前,<電子發燒友>對話硅谷數模市場部VP Michael Ching,就模擬技術的創新、增長點以及未來面臨的挑戰等問題進行了深入探討。
硅谷數模市場部VP Michael Ching

世界在緊密聯系,模擬IC將高于行業平均水平增長

Michael Ching認為,在提供更多的智能功能時,數字技術為降低功耗、成本做出了極大貢獻,它符合摩爾定律的演進,未來將會有越來越多的依靠純數字邏輯完成的處理。但是,我們所處的世界是模擬的,從傳感器輸入到通過電線或空氣傳輸的實際信號,模擬技術將一直存在且始終重要。它能夠正確地將由“1”和“0”表示的數字信號還原為人能夠聽到、看到、感覺或感知到的模擬信號。不論是智能設備不斷縮小的外形尺寸、不斷增加的智能功能、高品質的音質以及高清晰度的圖像等等,這些不僅僅是先進制造工藝和高性能數字處理技術的產物,也是模擬技術不斷創新的成果。

具體而言,模擬電路對模擬前端(AFE)、功率調節和傳感器至關重要。許多傳統的“模擬”技術是混合模擬輸入,即通過模擬到數字轉換器的數字化和數字處理。即使是傳統的模擬電路,如Phase Lock Loop或voltage converters也都是如此,模擬技術也得益于數字技術的小型化。

近幾年全球模擬IC保持穩定增長態勢,主要受益于哪些推動因素?Michael Ching認為,IC產業的態勢實際上是在預測模擬IC的增長率將高于行業平均水平,世界正在被越來越緊密的聯系著,我們每個人可能都擁有許多帶有Wi-Fi、USB、Bluetooth或Wireless-LTE技術的設備。從汽車到工業,各個行業的IoT應用也在推動著模擬組件的購買力,主要是在傳感器、電源管理和連接方面,此外RF無線IC會繼續推動巨大的增長。預計隨著IoT的廣泛應用,模擬IC增長速度將會加快。

IoT、AI應用給模擬設計帶來哪些挑戰?

硅谷數模(Analogix Semiconductor)專注于高性能數?;旌隙嗝襟w芯片設計,在高速、低功耗的圖像和數據傳輸與轉化技術方面有較強的優勢。其產品和解決方案已廣泛應用于智能手機、平板電腦、筆記本電腦、液晶顯示器、VR/AR 顯示設備以及其他消費電子產品中。

面對IoT、無處不在的AI對更廣泛的智能終端設備的推動趨勢,Michael Ching表示,隨之而來的一個關鍵挑戰就是降低功耗。提到人工智能,人們往往會想到運行高級數據分析的高性能服務器,但其實有一個問題同樣值得關注:這些人工智能處理器如何接收真實世界的數據?數據源越來越多地被導入電子消費品、汽車、建筑物和社區中的傳感器和攝像頭,降低這些傳感器的功耗是模擬設計的一個主要挑戰。

許多IoT傳感器,尤其是遠程或電池供電的傳感器,需要能夠保持超低功耗的狀態,但是在檢測到突發事件時,又需要能夠提升至更高的功耗狀態。這樣,數據傳感就要求啟用邏輯以及時鐘被打開并且處于穩定狀態。此外,IoT傳感器可以通過Local Processing來決定數據應該傳輸到服務器還是傳感器的Hub來節省電能。但毫無疑問,無論是無線傳輸還是有線傳輸,數據傳輸都會消耗電能。硅谷數模最新的處理方式是,在顯示定時轉換器中采用先進的Power Modes和Local Processing技術,來進一步降低功耗。

模擬技術所能創造的一個關鍵價值還在于模擬技術能夠確保在長距離傳輸的情況下,芯片間可靠地傳輸大量的高速數據,這其中,雖然信號本身是數字的,但實際的信號則需要先進的模擬技術來確保其通信的可靠性。

三大方向迎來增長

硅谷數模自2002年成立以來,一直致力于高速模擬/混合信號芯片的研發和設計。其首款產品是針對網絡通信的,包括ethernet 10Base-T和用于XAUI 10Gbit ethernet的6.25 Gbps Serializer/Deserializer (SerDes)。近年來,研發重點逐漸由這些高速技術向熱門的產品進行轉移。消費者現在可以購買帶有I/O接口的電腦和智能手機,其數據傳輸速率遠遠超過了以前在通信領域使用的數據傳輸速率。一個非常顯著的變化是,從今年開始,許多PC廠商開始采用運行速度為10Gbps的USB 3.1 Gen2,而速度更快的是Thunderbolt和USB 4接口,運行速度可達20Gbps。這些高速I/O均采用了先進的模擬技術,諸如用連續時間線性等化 (CTLE)和決策反饋等化(DFE)在傳統的銅線上傳輸數據和視頻。通信行業正在56Gps和112Gbps的長距離SerDes Silicon向前邁進,將繼續對模擬IC產生巨大需求。

還有一個大的進展是,硅谷數模開始在主流I/O上采用了Power delivery技術。當下,USB充電在智能手機上無處不在,USB功率的傳輸可達到100W,能夠為更多的新設備進行充電。這對于IT商旅人士來說是個再好不過的消息了,未來許多帶有USB-C接口的設備可以通過該接口發送或接收電能。

帶有顯示功能的智能終端越來越普遍,往往結合了高分辨率顯示器和交互式觸摸功能。硅谷數模在TCON以及顯示驅動技術方面耕耘多年,Michael Ching表示,一個令人興奮的趨勢就是In-Cell Touch技術的引入。通過該技術,觸摸傳感元件直接制造到顯示面板上,通過消除單獨的觸摸層、覆蓋玻璃和組裝過程,將顯著降低顯示器的成本。除此之外,In-Cell Touch還可以減輕移動顯示器的重量,并通過更高的透射率降低功耗。

中國發展模擬技術重在人才、生態系統和標準體系

談及中國在模擬技術方面的發展,Michael Ching表示,挑戰主要是人才的吸納和生態系統的構建。模擬設計仍然是一門需要有豐富經驗的藝術”。目前,大多數領先的制造企業都在境外。中國工業面臨的挑戰是通過在大學階段,加強理論知識的學習以及增加實訓來培養更多的模擬設計工程師。

此外,模擬技術發展還面臨著建立標準體系的挑戰。模擬IC行業的快速發展要求這些芯片在無線、有線、電力傳輸等應用領域遵循已經驗證的標準,為各種應用程序提供穩定的互操作性。在生態系統的構建方面,標準化的數據格式、更低的成本和采用主流的IoT傳感元件等都是必由之路,也將推動下游人工智能應用和數據處理硬件的進一步發展。
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