今年3月,安森美(onsemi)从组织架构上针对模拟和混合信号事业部(AMG)进行了调整,更专注于电源管理、传感器接口、通讯接口以及标准产品四大板块,并针对特定应用场景对每个板块进行了优化。例如电源管理强调高效率和小体积,同时不牺牲散热特性;传感器接口则要求高集成度、高性能和低功耗;通讯接口针对汽车未来的总线趋势,如以太网等,提供高性能产品;标准产品则致力于开发下一代产品,如LDO、总线开关和运放等。
“我们一直强调,要用领先行业的技术为市场提供下一代高效率、高集成度、以及更高性能的模拟混合信号产品”。onsemi模拟与混合信号事业群(AMG)汽车市场营销经理Zhang Qing对《电子工程专辑》如是说。
在此背景下,安森美日前宣布推出由先进的65nm节点BCD(Bipolar–CMOS-DMOS)工艺技术构建的模拟和混合信号平台,并将其命名为Treo平台。按照Zhang Qing的说法,“该平台是安森美下一代产品的技术支撑,今后所有的产品都会基于Treo平台打造。“
详细解读Treo平台
Treo平台采用65纳米工艺节点,具有先进的数字处理能力和更好的模拟IP性能,可以集成高密度数字,使基于该平台构建的产品能够提供先进的数字处理和本地计算。尤其值得一提的是,所有已经积累的IP和模块都经过了BCD65的重新设计和验证,将不同模块间的配合、干扰进行了最大程度的优化,以确保它们能够在统一的平台上高效工作。这样一来,此前设计难度很高的高集成度芯片,就能够全部整合统一到BCD65技术上。
Zhang Qing认为,安森美之所以选择65纳米工艺,是就目前来看,65nm仍然是目前行业内最经济、性价比最高的制程工艺,这是55nm/40nm工艺不能比拟的。当然,未来随着技术的不断发展,Treo平台的制程工艺也会继续向前演进。
架构方面,采用了类似系统单芯片(SoC)的模块化架构,拥有一套用于构成计算、电源管理、感知和通信子系统的不断演进且稳健的IP构建模块,将精密模拟、高级数字和高压电源功能集成到一个平台中。通过模块化平台,安森美能够在6-9个月内将客户需求转化为产品,快速响应市场变化。
Treo平台提供更高的精密模拟功能,具有更好的晶体管匹配性能和更高的速度。例如,基于Treo的高性能超声波传感器中的高级模拟IP可以将精度提高2倍,从而提高停车辅助ADAS应用的整体安全性和防撞性。
此外,该平台支持业界领先的1-90V宽电压范围,使基于Treo平台的产品成为汽车 LED驱动器或48V配电网络等高功率应用的理想选择,使客户能够集成从低功耗到高功耗的一系列功能。而高达175°C的工作温度,比其他解决方案至少高25°C,从而允许在芯片上实现更高的散热,从而提高整体系统的稳健性,并降低对处理更高环境温度所需的额外电路的需求。
在回答如何避免这种高集成度平台投放错误,导致出现用户设计失败的情形时,Zhang Qing解释称,尽管Treo平台是安森美用作产品定义、产品设计以及产品制造的一个技术平台,但在这一过程中,也会把客户的需求和一些技术指标转化为自身的产品定义,确实需要不断反复的与客户进行沟通,确保产品定义和设计阶段的准确性,降低高集成度带来的风险。
“总体而言,Treo是一个统一的、模块化的、可裁剪的平台,可以根据用户的不同需求、功能和应用,快速的提供本地智能化和计算功能,实现灵活配置,并显著提高终端应用的性能和精度。同时,Treo也增强了安森美交付优化解决方案和定制产品组合的能力,使客户能够以前所未有的速度将产品推向市场。”Zhang Qing说。
为智能化电源和感知奠定基础
之所以选择开发Treo平台,Zhang Qing解释说,当今汽车、工业和AI数据中心市场对电力的需求不断增加,同时环保法规也更加严格,促使这些行业需要提高能效,并在终端应用中也要求更高的性能和功能。此外,医疗可穿戴设备等低功耗设备正变得越来越复杂,需要更智能和更高能效来改善个人护理并降低设备成本。这就需要高度集成、先进的电源和感知解决方案,能够在提供更强智能化的同时,在整个功率范围实现更高的能效。
而Treo平台的出现,则为安森美广泛的电源和感知解决方案奠定了强大的基础,包括高性能和低功耗感知、高效电源管理和专用通信器件。利用该可扩展的单一解决方案,客户可以简化和加快现有应用的产品开发,并快速把握新兴市场机遇,例如:
在汽车领域,高性能超声波传感器可将精度提高两倍,这意味着在泊车辅助应用中,它们可以探测到距离车辆更近的物体。由于具备探测更近距离物体的能力,泊车辅助系统可以帮助驾驶员在泊车时更有效地避开障碍物,从而提供更佳的防撞功能并提高整体安全性。
同时,随着汽车电气化、电子电气架构的演变以及48V系统的普及,市场对更高电压、更可靠的电源管理、更智能的传感部分和通讯接口的需求日益增加,更高的电压范围和更宽的制程技术,能够制作出精度更高、功能更多的产品。
在医疗健康领域,用于连续血糖监测仪(CGM)的超低功耗模拟前端(AFE)可以更精确地测量小至纳安(nA)级的电流。这种精度对于检测血糖传感器产生的微小信号、确保准确的血糖读数至关重要。通过将多种功能集成到单个紧凑型芯片中,该平台能够将所需空间减半,并将电池寿命延长至数周。这意味着整个CGM设备的体积更小,佩戴更舒适,同时减少了更换次数以节省医疗费用。
在数据中心应用中,如果将效率提高1%,全球每年可以节省十万亿度电,这也是数据中心对能效日趋关注的原因。Treo平台将使得安森美的智能功率级器件更紧凑,有助于提高向GPU和CPU供电的能效。这可以减少冷却需求并大幅节能,从而降低运营成本,减少对环境的影响,实现可持续发展。
安森美现可提供基于Treo平台的初始产品系列样品,包括电压转换器、超低功耗 AFE、LDO、超声波传感器、多相控制器和单对以太网控制器。到2025年,安森美将提供更广泛的产品系列,增加更多系统级价值,包括:高性能传感器、DC-DC转换器、汽车 LED驱动器、电气安全IC、连接产品等。
接下来,安森美将依托Treo平台的技术优势,一方面,通过提供高度集成、性能优异的产品,帮助客户实现更高效、更可靠的设计。另一方面,通过多种渠道推广Treo平台,努力打破模拟工程师的固有思维,帮助其理解和接受高集成度的解决方案,加速推动模拟和数字信号的整合。
对于未来规划,Qing Zhang透露,鉴于Treo平台能够帮助客户降低开发门槛,加速设计进程,安森美未来将继续丰富和完善Treo平台的模块库,以满足客户不断创新的需求。此外,安森美也将继续研究和发展新技术,以确保Treo平台在未来能够保持领先地位。