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穿行于模拟与数字世界的半导体巨头!ADI的发展

时间:2021-04-14 17:22:54 来源:未知 点击:

全球科技巨头你追我赶,小玩家创企不断入局分羹。半导体市场,一直是全球科技竞赛的兵家必争之地。

据IC Insight数据显示,2019年,全球的半导体产业总值已增长至近5000亿美元,年复合增长率平均在6%左右。在这快速增长的半导体产业中,模拟芯片则是一个低调而又庞大的市场,2018年全球模拟芯片市场规模已突破600亿美元大关,预计到2022年将达到748亿美元。

如果说数字芯片是一个围绕强算力、低功耗和高性能,在摩尔定律赛道上不断激烈火拼冲刺的高调市场。那么模拟芯片,则是一个把关人们现实世界和物理世界信号出入口的市场,悄然地占据每个人的生活,润物细无声。

在此之中,就有一家全球领先的模拟芯片巨头,它用长达五十余载的光阴,以先进的模拟信息技术布局全球工业、通讯、医疗和消费电子等各个重要领域,打下了覆盖全球20多个国家和地区,12.5万个客户的商业帝国。

它——就是亚德诺半导体(Analog Devices,ADI)。与此同时,这家低调且神秘的模拟芯片公司,也迎来了进入中国市场的第25个年头。在中国市场发展的数年间,ADI与合作伙伴们携手合作,对中国工业、通讯、汽车等相关产业的变革带来了深远重要的影响。

在今年6月四川长宁发生的6.0级地震中,成都高新减灾研究所提前61秒向成都市民紧急播报了地震预警倒计时,成功跑赢地震波!有效减少了人员的伤亡。而地震预警系统就与ADI擅长的MEMS技术有着密不可分的关系。

此外,在当下火热的新能源车、自动驾驶领域中,关键的电池管理、激光雷达技术也有着ADI的身影。

那么,长期以低调示人的ADI到底是一家怎样的公司?半导体征程长路漫漫,ADI是如何凭借自身实力在这一领域不断开疆辟土?

透过对ADI公司系统解决方案事业部总经理赵轶苗的采访,智东西试图跟随他在ADI深耕15年的历史视角,还原ADI在全球布局、成长,以及在中国25年的发展轨迹。

一、ADI:连接物理与数字的桥梁,超越摩尔

自1965年成立至今,ADI经历了一波又一波的技术浪潮发展。它既是全球科技演进历程的一名见证者,亦是在这些浪潮中扬帆寻找科技“新大陆”的众多领航员之一。

ADI想要寻找的,是模拟信号与数字信号的科技沃土。

为踏上这片征途,ADI准备了四把利剑。

1、桥梁理念:数字化转型的全面出击

“多年以来,ADI的核心使命是建立连接物理世界和数字世界的桥梁。”赵轶苗说到,纷繁复杂的物理世界信号,不管是通过模拟到数字转换,还是数字到模拟转换,它们都是人类对各种信息进行深度分析与深度理解的重要工具。

这一桥梁理念自ADI成立之初,就已深深地烙印在它的基因之中,影响着ADI在物理世界和数字世界探索的每一步脚印。

这座桥梁的核心主要由带宽和分辨率构成。简单地说,为了构建这座桥梁,ADI对能够将模拟信号转换到数字信号的半导体器件进行了长期的探索, ADC就是这类核心器件之一。

早期,ADI研发的ADC大多为8bits左右,如SAR(Successive Approximation Register,逐次逼近寄存器型)ADC和Flash(闪存型)ADC。

随着技术的不断精进,ADI逐渐将ADC的分辨率向外扩展,不断为模拟信号与数字信号的互通和应用带来新的历史节点。

例如,ADI对12bits的SAR型ADC的研发,实现了数字化的运动控制。

在高精度ADC方面,ADI还将 ∑△ADC推进到16bits的精度,研发出一颗名为ADE7755的芯片,帮助中国电表实现从机械表走向数字化的转变。

简而言之,ADI对ADC精度的不断提升,让许多如工业现场控制、地震波检测和无线通信弘基站信号传输等数字化应用逐步成为可能。

从长远来看,它对工业、通讯、汽车电气化和消费电子等领域,迈向数字化的华丽转身、成熟与爆发,亦起到了重要的推动作用。

2、两大收购案:为应对新技术爆发埋下伏笔

另一个角度出发,ADI除了对模拟数字转换技术异常地执着外,这些年也不断地通过收购,来进一步扩展自身的能力边界。

细数ADI发展历史中最重要的两次收购节点,一次是讯泰科技,另一次当属凌力尔特(Linear Technology)。

2014年,一笔20亿美金的交易,让ADI成功将讯泰以及它引以为傲的射频技术收入囊中。

这对当年的ADI来说,意味着自身的射频技术可以不再局限于6GHz以下,实现了从0到110GHz RF频段、微波频段、毫米波频段的全频段覆盖,拥有完整的射频产品解决方案。

然而这家低调巨头的雄心并不会止步于此,随后两年,ADI抛出了一笔价值143亿美金的交易,让2016年的全球半导体产业引起了不小震荡——收购凌力尔特。

这次ADI瞄准的是凌力尔特的高性能电源技术,它能将电源模块的封装体积做到极小,在提高电源效率的同时,提高电磁兼容性,大幅度降低对外辐射的干扰,进一步满足未来愈发严格的汽车应用需求。

若跳脱出当年这两笔收购案的历史节点,我们可以看到,这两笔收购的意义远不止是ADI对自身业务线的完善,其背后是为当下爆发的新通信技术与自动驾驶热潮,筑造坚实的技术堡垒。

3、多样化摩尔:数字与模拟双管齐下

如今说到半导体公司,摩尔定律则是一个必然绕不开的话题。

近年来,随着芯片制程技术逐渐接近物理天花板,摩尔定律正面临逐渐失效的技术窘况。

但在赵轶苗看来,ADI的思路与大多数半导体公司有些不同,他们更关注的并非是摩尔定律的天花板,而是如何从物理世界到数字世界中,洞察到各类信号在现实环境的特性或细枝末节,以持续得到有价值的数据。

这一思路也被叫做“More than Moore”,多样化摩尔。

从数字信号世界的角度来说,将完整系统的关键部件和软件集成在单一芯片上,也称为SoC(System on Chip,系统级芯片),而在模拟信号世界中,不同模拟工艺的多芯片封装则叫做SiP(System In Package,系统级封装)。

ADI针对物理世界和现实环境交互所需的电信号特点,将SoC和SiP相结合,开发出了一种新的工艺结构,并研发出了多样器件和产品技术,以帮助客户及其应用提供更高的系统价值。

例如,ADI基于此开发了MEMS(Micro Eelectro Mechanical Systems)传感器,不仅能应用在汽车空气气囊中,还可应用于手表、手环等运动检测装备,更能控制无人机等设备的悬停,以及石油、矿井和风力发电机等工业场景中,通过对震动、速度、频率等要素的检测来降低并应对各类风险。

 
 
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