h1_key

當前位置:首頁 >新聞資訊 > 行業(yè)資訊>模擬芯片是什么?
模擬芯片是什么?
2023-03-28 4716次

  集成電路一般可分為數(shù)字集成電路和模擬集成電路。其中,數(shù)字集成電路約占集成電路市場的85%,模擬集成電路約占15%。兩者的主要區(qū)別在于處理信號的類型和行業(yè)特點。數(shù)字集成電路是一種集成電路,對離散模擬信號(如用0和12個邏輯電平表示的二進制碼)進行算術和邏輯操作。其基本組成單元是邏輯門電路,包括存儲器(DRAM、Flash等)、邏輯電路(PLDs、門陣列、顯示驅動器等)、微型元件(MPU、MCU、DSP)。

  模擬集成電路主要是指由電阻、電容、晶體管等組成的模擬電路,用于處理連續(xù)函數(shù)模擬信號(如聲音、溫度、光線等)的集成電路,包括通用模擬電路(接口、能源管理、信號轉換等)和特殊應用模擬電路。

  

 

  模擬芯片主要包括電源管理芯片和信號鏈芯片,其中,電源管理芯片是在電子 設備系統(tǒng)中擔負起對電能的變換、分配、檢測及其他電能管理的職責的芯片, 主要分為AC-DC交直流轉換、DC-DC直流和直流電壓轉換(適用于大壓差)、 電壓調節(jié)器(適用于小壓差)、交流與直流穩(wěn)壓電源。電源管理芯片在不同產(chǎn) 品應用中發(fā)揮不同的電壓、電流管理功能,需要針對不同下游應用采用不同的電路設計。當前,電源管理正往高速、高增益、高可靠性方向發(fā)展,發(fā)展電管理芯片是提高整機技能的重要方式。信號鏈芯片則是一個系統(tǒng)中信號從輸入到輸出的路徑中使用的芯片,包括信號的采集、放大、傳輸、處理等功能。

  

 

  圖2:信號鏈與電源管理芯片

  模擬芯片中因電子系統(tǒng)基本均需供電,因此電源管理芯片為主體,占模擬芯片 市場比例約為53%,電源管理用途廣泛成熟,技術迭代較慢,壁壘相對較低, 因此國內布局廣泛,布局企業(yè)包括圣邦股份、矽力杰、韋爾股份、富滿電子、 中穎電子、全志科技、瑞芯微等;信號鏈芯片市場占比約為47%,國內布局企 業(yè)主要包括圣邦股份、華為海思等。

  

 

  圖3:模擬芯片市場分布

  高護城河:區(qū)別數(shù)字芯片,模擬芯片依賴工藝經(jīng)驗

  常見的數(shù)字IC通常包括CPU、微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理單元、存 儲器等,其設計大部分是通過使用硬件描述語言以基本邏輯門電路為單位在EDA軟件的協(xié)助下自動綜合產(chǎn)生,布圖布線也是借助EDA軟件自動生成。模擬IC則通常包括各種放大器、模擬開關、接口電路、無線及射頻IC、數(shù)據(jù)轉換芯片、各類電源管理及驅動芯片等,其設計主要是通過有經(jīng)驗的設計師進行晶體管級的電路設計和相應的版圖設計與仿真。

  1、模擬芯片具備產(chǎn)品種類復雜、依賴經(jīng)驗等特點

  將模擬芯片與數(shù)字芯片對比,可以發(fā)現(xiàn)模擬芯片擁有產(chǎn)品種類復雜、產(chǎn)品生命 周期長、工藝制程要求低、設計工藝依賴經(jīng)驗等特點。

  

 

 


  模擬芯片類型復雜,需要高知識產(chǎn)權制造技術的支持。模擬芯片使用的下游領域普遍,需求分散,可用于消費電子、汽車電子、工業(yè)控制醫(yī)療等。;數(shù)字芯片的下游需求主要集中在服務器和消費電子上。由于下游需求范圍廣,模擬芯片需要根據(jù)下游不同領域進行定制設計,定制芯片的作用與芯片制造技術相結合。國內大多數(shù)芯片制造商需要根據(jù)晶圓制造廠的標準技術進行芯片生產(chǎn)。目前,只有少數(shù)國內制造商有完善的獨立模擬集成電路制造技術。

  模擬芯片產(chǎn)品使用壽命長,價格相對較低。模擬芯片通常使用10年以上,尋找高可靠性、低失真、低功耗,由于使用時間長,產(chǎn)品價格低,數(shù)字芯片需要滿足下游不斷變化的需求,生命周期只有1-2年,平均成本高,價格高。

  模擬芯片的工藝要求較低,工具有限。與數(shù)字芯片相比,模擬芯片的工藝落后,主要采用0.18um/0.13um。在工藝方面,模擬芯片采用BCD工藝,主要用于高壓或大電流下的驅動元件,在高壓下容易達到低失真、高信噪比的效果;數(shù)字芯片采用CMOS工藝追求高端工藝。商品強調計算速度和成本優(yōu)化,用于5V以內的低壓環(huán)境,并不斷向低壓發(fā)展。在工具使用方面,數(shù)字芯片設計的核心在于邏輯設計,可以通過軟件模擬進行調整,EDA工具豐富;模擬芯片設計的核心在于電路原理,需要根據(jù)實際參數(shù)進行調整??捎玫腅DA工具有限,遠低于數(shù)字芯片。

  模擬芯片的設計過程依賴于人工經(jīng)驗的積累和長的研發(fā)周期。由于模擬芯片使用時間長,客戶對產(chǎn)品特性要求非常嚴格,產(chǎn)品技術需要多年的經(jīng)驗積累;與數(shù)字芯片和組件相比,模擬芯片更緊密,應考慮組件布局的結構和組件參數(shù)匹配,設計師需要充分熟悉組件特點,具有完善的拓撲結構設計和布線能力,模擬芯片的設計非常依賴于員工積累的經(jīng)驗。此外,數(shù)字芯片設計一般為大型團隊作戰(zhàn),研發(fā)周期短;模擬芯片一般為小團隊作戰(zhàn),研發(fā)周期長。

  

 

4:模擬芯片產(chǎn)品研發(fā)過程

 

  • 一文讀懂數(shù)字隔離器芯片的原理、運用、品牌、選型要點
  • 隔離器芯片的核心目的是在兩個電氣系統(tǒng)之間提供電氣隔離,同時允許數(shù)字信號或數(shù)據(jù)(有時甚至是電源)穿越這個隔離屏障。隔離意味著兩側電路沒有直接的電氣連接(沒有共用的地線或電源),從而防止危險的電壓、電流浪涌、地線環(huán)路干擾或噪聲從一側傳遞到另一側,保護人員和設備安全,并確保信號的完整性。
    2025-08-21 182次
  • 一文讀懂DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器)工作原理、分類、主要廠商
  • DRAM是一種易失性半導體存儲器,用于計算機和其他數(shù)字設備作為主內存。它的名字“動態(tài)”源于需要周期性刷新存儲的數(shù)據(jù)。
    2025-06-19 538次
  • 一文讀懂FPGA的工作原理、關鍵參數(shù)、品牌、運用
  • FPGA代表Field-Programmable Gate Array,中文譯為現(xiàn)場可編程門陣列。它是一種非常特殊的半導體集成電路芯片。與 CPU、GPU 或專用集成電路芯片在出廠時功能就固定不同,F(xiàn)PGA的硬件邏輯功能在制造完成后,可以由用戶在現(xiàn)場(Field)根據(jù)需要進行編程(Programmable)來定義。 它本質上是由大量可配置邏輯塊、可編程互連資源和豐富的輸入/輸出單元組成的陣列(Array)。
    2025-06-05 327次
  • 一文讀懂ADC(模數(shù)轉換器)與DAC(數(shù)模轉換器)類型、應用
  • ADC(模數(shù)轉換器)與DAC(數(shù)模轉換器)芯片是連接模擬世界與數(shù)字系統(tǒng)的核心元器件,廣泛應用于通信、工業(yè)控制、醫(yī)療設備、消費電子等領域。以下是它們的核心技術原理、類型及市場應用解析:
    2025-05-21 236次
  • 一文讀懂GNSS模組產(chǎn)品分類、品牌、運用
  • 全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS,Global Navigation Satellite System)是一種通過衛(wèi)星信號提供地理定位、導航和時間同步服務的技術。常見的GNSS包括美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐盟的伽利略(Galileo)和中國的北斗(BDS)。以下從產(chǎn)品、品牌和應用領域三個方面進行介紹:
    2025-04-28 533次

    萬聯(lián)芯微信公眾號

    元器件現(xiàn)貨+BOM配單+PCBA制造平臺
    關注公眾號,優(yōu)惠活動早知道!
    10s
    溫馨提示:
    訂單商品問題請移至我的售后服務提交售后申請,其他需投訴問題可移至我的投訴提交,我們將在第一時間給您答復
    返回頂部