在半导体领域,人们谈论行业格局绕不过“模拟”这个概念,纵使主芯片的数据处理能力再强,系统中没有若干模拟芯片精益求精的完成信号转换翻译的使命,电子系统根本无法完成“听见、看见”的任务,又谈何智能交互。 

说到模拟半导体,很难绕过一家公司,它就是用英文“模拟”analog这个词直接命名的Analog Devices,业界更习惯称它为ADI。 

之所以被认为“大”,是因为它已经有近55年的成长历史,拥有超过4.5万种产品,触及诸多的领域,包括航空航天、汽车、通信、消费类电子、能源、医疗、电源及工业自动化。2018年财年营收达到62亿美元。 

简单来说,ADI做的是模拟信号、混合信号和数字信号处理这件事。 

赵轶苗是ADI公司系统解决方案事业部总经理。雷锋网在中关村科技园对话了赵轶苗,与他探讨了ADI这家巨头的全新使命和在中国市场的重点布局。 

最早的产品不是芯片 

赵轶苗介绍到,ADI始于1965年,最早是由两名MIT毕业生Ray Stata和Matthew Lorber在MIT周边租了一间库房,创建了ADI。 

这家公司最早的产品不是芯片产品,而是模块产品,把一些晶体管、电容电阻、电感封装成模块,做一些信号放大的工作。代表放大器的三角形也被ADI作为Logo一直用到今天。 

物理世界和数字世界的桥梁在哪?剖析ADI的“功守道”-中国科技新闻网

ADI Logo

2019年,已经是ADI进入中国的第25个年头了。最初的1995年,中国加入世贸组织才过去一年时间,经济走向开放,而电子产业处于起步阶段,互联网刚刚兴起,ADI就已经在中国市场协同客户,打下了基础。 

这么多年来,ADI本身一直有一个核心的使命,就是希望建立一个连接物理世界和数字世界的桥梁。 

“这个桥梁把纷繁复杂的物理世界里的信号,通过模拟到数字转换,把它转化到数字域。”赵轶苗谈到。 

一直以来,数字域是人类对各种信息的深度分析和深度理解的重要工具,把这个桥梁建立起来,意味着拓展了整个人类对自然界的理解、分析和认识的能力。进一步讲,这座桥梁是由带宽和分辨率构成的。这个桥梁有多重要,最近普华永道针对全球CEO的一项调查显示,85%的受访者认为AI将改变未来商业运行的模式,是加速许多行业数字化转型的主要推动力。但AI系统的数据从哪里来?如果数据质量不高,就无法有效的赋予汽车自主性,或者无法实现配备复杂机器人的未来智能工厂。而这正是ADI模拟数字连接桥梁的用武之地,这座桥梁使更多创新成为可能。 

以工业中获得广泛应用的工业状态监控为例,ADI团队在过去20年里一直致力于研究如何解读声音和振动,从而建立一个系统来学习、解译设备的声音和振动的含义,以检测异常行为并进行诊断。随着AI技术的导入,这种愿望已经变成现实。其中,ADI公司的OtoSense体系结构就是一种设备健康监测系统,支持计算机听觉,让计算机能够理解设备发出的声音和振动的主要指标,在问题变得严重之前确定工厂机器或汽车发动机中的潜在问题。

“我们能够确保您的系统捕获精确的数据,并基于相关分析实现智能。”赵轶苗补充道。 

超越摩尔定律,开发多样化摩尔工艺结构 

摩尔定律是芯片半导体领域的热词,一直引发广泛争议,基本上大趋势是摩尔定律走到了能力边界,再往下走越来越困难。 

摩尔定律是指每18-24个月,芯片里的晶体管数量翻一倍,这一点一直得到了可靠的实践,特别是在数字电路里。 

这里值得关注几个重要的时间点:1995年350nm工艺量产、2005年45nm工艺量产、2015年16nm工艺量产、2020年5nm工艺量产,然后2023年将量产2nm的工艺。整体来看,芯片的突破空间非常之小。 

ADI的思路不太一样。 

赵轶苗提到,ADI更关注的是,到底需要一些什么样的工艺,能够把现实世界(模拟世界)的很多需求和信号转换到数字世界里?因为ADI越来越多的发现,这种工艺级别、器件级别的创新是不够的,应对今天越来越快的技术发展,创新应该往更加系统级、更加朝着解决方案的方向来走。 

所以,ADI开发了很多特别的工艺,比如针对高精度、高速模拟工艺、射频工艺,比如砷化镓、锗硅的射频工艺,还有高压工艺,可以把放大器的输出做到200伏,将来的超高压可以做到1200伏,还有很多传感器工艺。针对环境交互所需要的电信号的特点,ADI开发出了多样化摩尔的工艺结构。 

从他们的角度看,以摩尔定律为基础的数字工艺芯片上的集成叫做SoC(system on chip),不同的模拟工艺、多芯片封装的可以叫做SiP(system in package),把这两个结合起来,可以帮助客户包括应用提供更高的系统价值。 

聚焦五大领域 

很难想象一家公司的业务范围能覆盖这么多领域,ADI将业务聚焦在通信、仪器仪表、能源工业系统、汽车电子、医疗健康与消费电子等5大领域。这些领域ADI能发挥作用,也是因为准确解读模拟信号的含义对于各类电子系统来说至关重要。赵轶苗说,他们定义产品,更多的是面向系统应用。 

2019年5G的部署无疑是全球市场最大的热点。这对ADI来说是非常好的市场机会,最主要的原因是5G在无线电通道上的高密度。传统基站只有两个无线电通道,而5G新技术可以用高密度的64个或者128个无线电通道,来大大增加传输的带宽和吞吐量。无线电是模拟信号,数据是数字信号,这就需要ADI的软件定义无线电收发器产品出马了。从传统通信基站的两收两发,到5G基站的64收64发,这种支持5G多收多发无线电通道的收发器产品正是ADI的优势所在。 

仪器仪表领域,ADI重点是示波器和信号测试。ADI受益于5G拉动测试需求,所有的手机和基站中各种各样的芯片,包括处理器、存储器和传感器都有非常大的提升,这些提升催生了整个仪器仪表行业、生产测试行业进化。ADI除了与国际大厂合作,与中国的仪器仪表厂商也在紧密对接。 

能源领域,ADI重点是电流电压检测技术和输配电技术。当前,坚强智能电网和泛在电力物联网大热,ADI会从发、输、用、配各个环节与其紧密结合起来。比如在传输环节,ADI提供配电上高精度的电能质量分析、局部放电和断路控制。此外,在所有电力场合应用中需要非常可靠的无线或者有线连接方式,ADI有一个很独特的无线技术叫做Dust Networks。据称,传统的无线网络大家虽然经常用,但可靠性并不高,而这种无线网络可以做到99.999%的可靠性,在高速强电场的环境下也通过了测试。 

汽车电子领域,ADI重点是助力电动化,推动无人驾驶。电动化方面最核心的技术是BMS技术(电池管理系统芯片),测量精度和稳定性表现不错,接下来进入到第五代的电池管理系统芯片,有12通道、8通道、6通道,这些芯片之间组合可以形成各种各样的串联需求。自动驾驶方面,ADI有Drive360技术体系去支撑自动驾驶,重点关注雷达技术、Lidar AFE(激光雷达的模拟前端)以及IMU(惯导,位置信息)。 

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医疗健康与消费电子领域,ADI重点是关注高价值产品和人的感知有密切关系的产品,尤其是医疗健康关注心率监测的芯片。ADI做的主动降噪技术(ANC)已经迭代到第三代,实现小体积降噪。其心率监测芯片,已帮助国内很多企业实现了手环和手表心率监测的功能。此外TOF技术在很多人脸识别、3D建模的应用场景里也可以发挥作用。 

整体来看,这些行业在中国都属于高速成长期的领域,蕴含着巨大市场,对于信号模拟、信号感知需求旺盛,而ADI也为此不断针对中国市场的需求提供解决方案。 

加之2014年收购迅泰微波,实现全频段覆盖、全频谱能力,2016年收购凌力尔特,让信号链配上最好的电源。 

赵轶苗说,如今的ADI针对应用领域,拓展对系统的理解,除了半导体技术外,引入更多的软件、算法去提升系统级产品的能力,解决更多客户面临的棘手问题。 

在中国的体量和市场机会下,ADI已经做好了准备。 

雷锋网注:ADI如何在物理世界与数字世界之间架起桥梁,以实现突破性创新?请点击ADI官网找到你的答案:

https://www.analog.com/cn/index.html

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