模拟整合时代到来了

“对于许多人来说，模拟整合只是一个梦想。他们认为很难从技术上解决不同电路的相互干扰，也没有适当的工艺胜任这项任务。总而言之，他们让您要么放弃性能，要么降低灵活性。”

“小尺寸、高速率、低功耗—这些优势已不足以满足用户需求。新一代系统要求智能化更高、互联性更强。在全球范围内，越来越多的传感器被嵌入到系统内，模拟整合正逐渐成为关注的焦点。”

作为全球知名模拟IC厂商，来自Maxim Integrated(美信)官方网站的这两段话，清晰的透露出美信未来的发展方向：模拟整合。日前，《电子工程专辑》就上述话题对美信移动产品事业部高级副总裁Chae Lee进行了独家专访。

强大的模拟功能器件集成能力一直是美信的核心技术优势。您对此是如何解读的？

数字系统正变得日益复杂，其对外围模拟器件，例如ADC/DAC、电源管理IC、高性能模拟前端等在精度、速度、信噪比、性能等方面的需求也日益高涨。我们始终与用户保持密切合作，无论是定制器件还是标准器件，都力争在单一芯片内集成用户所需的全部功能，减少外部元件数量，简化设计，提高性能。

以集成为例，无论模拟设计构件来自哪个部门，我们都能够有能力将它们集成在单芯片上，创建出内容丰富的子系统。很多客户缺乏模拟方面的专业知识和经验，他们对于集成的解决方案更为渴望。但我们的竞争对手多数大多不愿能去追求这种趋势。因为这需要拥有合适的产品，合适的工艺和协作精神。我们正在采取的集成战略已经超越了消费类市场，正源源不断进入到工业领域，包括智能电表、金融终端，汽车电子、绿色能源等。

美信移动产品事业部高级副总裁Chae Lee

这种集成能力在您所负责的移动产品，包括电源管理、人机接口、音频与传感等方面怎样得以体现？如何才能设计好一颗电源SoC产品？

得益于CMOS工艺技术的不断进步，以智能手机为代表的数字系统正变得日益复杂，其对外围模拟器件，例如ADC/DAC、电源管理IC、高性能模拟前端等在精度、速度、信噪比、性能等方面的需求也日益高涨。然而，由于高泄漏和噪声的原因，用于集成数字门电路的深亚微米CMOS工艺并不适合用于模拟/混合信号(AMS)功能。

突破便携式平台集成障碍需要多功能AMS解决方案。现在，智能电话和平板电脑中的电源、模拟、混合信号音频和无源器件大约占据了一半的PCB空间。将这些功能模块组合至单个片上系统(SoC)能够释放大量空间，可用于各种不同的新特性和大容量电池。美信专利的180nm BCD模拟工艺(S18)，从而能够将任意数量的AMS模块集成在一起，帮助用户以尺寸更小、成本更低、功能更加丰富的解决方案突破集成屏障。

要想设计好一颗电源SoC产品，我认为以下6个因素是不可或缺的：1. 足够丰富的IP内核；2. 先进的制程工艺；3. 出色的产品封装；4. 高超的IC设计能力；5. 卓越的执行力；6. 对整体资源的整合。

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美信在电源SoC产品中提供了包括高级IP核在内的各种高性能积木式模块组合，能否对此概念加以详细阐释？将不同模块进行组合需要突破哪些技术难点？

美信的TINI电源SoC提供包括高级IP核(ModelGaugeTM、FlexSound和TacTouch)在内的各种高性能AMS积木式模块组合，能够以最小的占板面积提供最佳性能的目标。具体来说，这些SoC集成了为应用和基带处理器供电所需的全部DC-DC和线性稳压器，以及音频编解码器、触摸屏控制器、电池管理等功能模块。还包括微控制器和存储器，通过事务管理功能解放应用处理器，内置微控制器还具有跨平台及重复设计的灵活性(通过固件更新)。

我们最新推出用于三星Galaxy S III供电、配合Exynos 4412四核应用处理器的电源SoC芯片组，能够管理多达60个通道的供电，尺寸比上一代产品减小30%，转换效率提升20%，可满足电源管理、充电和USB多路复用等全部要求，有助于实现体积更小、机身更薄、能效更高的智能手机。

芯片集成的挑战包括不同模拟工艺整合、模拟和数字信号的串扰隔离，以及用先进的模拟和数字工艺等。我们通过与客户的广泛合作、内部协作和IP分享、以及整合工具和工艺面对这些挑战。同时，美信在测量、通信、安全性以及模拟集成等方面也走在技术的前列。

模拟IP的使用、以及IC的低功耗特性和工艺制程有着非常紧密的关系。在终端产品不断追求先进工艺的同时，美信在制造和工艺方面有何创新与突破？

美信是少数几家具备300mm晶圆制造能力的模拟IC厂商，我们的300mm晶圆生产线的模拟产品早在2010年底就通过验证并开始供货，采用了先进的180nm BCD模拟工艺(S18)，从而能够以极高资本效率的生产模式快速应对不断变化的市场需求。此外，美信一直奉行自主生产与外部代工相结合的多渠道晶圆生产模式理念，早在2007年美信与Seiko Epson合作时就开始遵循，2010年11月，我们又与台湾力晶(Powerchip)签订300mm S18工艺代工协议，300mm晶圆产品的出货进一步巩固了美信在模拟/混和信号领域的优势。

与美信的IDM模式不同，很多中小企业选择了Fabless+Foundry这种虚拟IDM的模式，您对这两种不同模式的发展前景有何判断和评论？

IDM模式在模拟IC领域占有一定优势，包括产品线完整度、规模化后的制造成本下降、特殊模拟工艺与设计结合、渠道销售、以及品牌影响力等。例如，美信拥有超过6500种的模拟产品，在移动产品、汽车电子、高清视频、绿色能源、安全、医疗电子和工业控制等利润率较高的领域就占据着相当的市场份额，多年来积累的模拟集成经验和良好的客户关系将持续驱动公司的利润增长。但那些Fabless公司也的确需要引起我们足够的重视，他们在和代工厂的合作中具备相当的差异化竞争优势，无论是功耗、功能整合还是产品定位等。

本文来自《电子工程专辑》2012年11月刊，为本刊作者原创，谢绝转载。