以超越摩爾的能力搭建起物理與數(shù)字世界之間的橋梁
1965年,畢業(yè)于MIT的Ray Stata和Matthew Lorber兩人一同創(chuàng)立了ADI,并于同年發(fā)布了第一款產(chǎn)品——101型運(yùn)算放大器,自此ADI開(kāi)始將模擬的物理世界與數(shù)字世界開(kāi)始連接起來(lái)。1995年ADI中國(guó)成立,在之后的25年的時(shí)間內(nèi),ADI在中國(guó)多地布局,已經(jīng)累計(jì)了約4500家客戶。站在2019年的尾巴上,ADI特地召開(kāi)了媒體技術(shù)日活動(dòng),與大家一同來(lái)分享當(dāng)前ADI的戰(zhàn)略。
超越摩爾定律,提供更高價(jià)值的系統(tǒng)方案
摩爾定律的最初出現(xiàn)與ADI的成立是同一年,摩爾預(yù)言半導(dǎo)體芯片上集成的晶體管和電阻數(shù)量將每年增加一倍(后修改為18~24個(gè)月)。其實(shí)ADI最先推出的101型運(yùn)放產(chǎn)品還并不是一款I(lǐng)C,而是采用分立的電阻器、電容器和晶體管制造而成。第一批運(yùn)放的IC的其實(shí)是于1967年推出的,集成電路IC的發(fā)展一直遵循摩爾定律的規(guī)律蓬勃發(fā)展,但是近年來(lái)一直都面臨著失效的狀況。如何能夠繼續(xù)延續(xù)摩爾定律的發(fā)展速度,并且以超越摩爾的能力來(lái)為客戶提供系統(tǒng)的解決方案,這是ADI十分關(guān)注的話題。
據(jù)ADI系統(tǒng)解決方案事業(yè)部總經(jīng)理趙軼苗先生分享,ADI一直致力于將物理世界中采集到的模擬信號(hào)以更快速率進(jìn)行更高精度的轉(zhuǎn)換,構(gòu)建一個(gè)技術(shù)發(fā)展的橋梁。面臨著摩爾定律失效的問(wèn)題,ADI提出了一個(gè)叫做More than Moore的戰(zhàn)略。模擬芯片、射頻芯片、高壓芯片和傳感器都有著不同的工藝要求,將不同工藝的多芯片封裝在一起,用SiP的方式為客戶提供高性能的產(chǎn)品。另一個(gè)維度是在數(shù)字工藝發(fā)展的基礎(chǔ)上,基于納米工藝制造更多的SoC的解決方案。把SoC和SiP整合在一起之后,就可以在更多地維度上幫助客戶解決更多問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)更高的價(jià)值。
基于這種多樣化的產(chǎn)品,ADI在通信、汽車(chē)和消費(fèi)等市場(chǎng)推出了相應(yīng)的解決方案。在5G這一領(lǐng)域,ADI有非常有特色的射頻收發(fā)器產(chǎn)品,將所有的不同類型的組件集成到一個(gè)芯片中,然后通過(guò)軟件平臺(tái)可以對(duì)其進(jìn)行頻點(diǎn)、帶寬和噪聲的配置。這樣就大大方便了客戶對(duì)射頻前端參數(shù)隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。在汽車(chē)這一領(lǐng)域,ADI的BMS可以提供高精度和高穩(wěn)定度的基準(zhǔn),可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)10年長(zhǎng)周期的高精度檢測(cè)。在消費(fèi)電子領(lǐng)域,ADI推出了業(yè)界第一款40nm工藝的ANC產(chǎn)品,在幫助耳機(jī)實(shí)現(xiàn)降噪的同時(shí)將功耗也進(jìn)一步降低。
ADI依靠多種優(yōu)秀的產(chǎn)品,可以實(shí)現(xiàn)垂直的整合。將不同的IP封裝到一起,然后進(jìn)行溫度校準(zhǔn)和信號(hào)調(diào)理,這一一個(gè)非常見(jiàn)功力的事情。趙軼苗先生表示,從更多的維度上幫助客戶解決更多的問(wèn)題、形成更高的價(jià)值,這就是More than Moore戰(zhàn)略的考量所在。
這種戰(zhàn)略可以體現(xiàn)在各個(gè)不同的細(xì)分的產(chǎn)品和應(yīng)用中,下面讓我們分別從MEMS、ToF和醫(yī)療方面來(lái)進(jìn)一步的了解。
更高精度和抗震能力的MEMS慣導(dǎo)
“慣導(dǎo)是定位安全的最后一道屏障,”ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝先生分享到,“衛(wèi)星導(dǎo)航、里程計(jì)和視覺(jué)導(dǎo)航對(duì)于外界環(huán)境的依賴度較高,容易受到環(huán)境影響。而慣性導(dǎo)航IMU可以在不依賴任何外部環(huán)境的情況下實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位。”
為了確保長(zhǎng)時(shí)間的高精度定位,同時(shí)還要覆蓋到海量的市場(chǎng),納米就需要小體積、低成本的器件型的IMU產(chǎn)品。ADIS1650X就是這樣的一款優(yōu)秀的產(chǎn)品。這款產(chǎn)品的功能與之前的模塊級(jí)的產(chǎn)品大致相同,內(nèi)部包含傳感器、信號(hào)調(diào)理、校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償?shù)取?/p>
ADI的產(chǎn)品的最大特點(diǎn)是可以在保持高精度的條件下提供非常出色的振動(dòng)抑制。與友商的方案對(duì)比,ADIS1650X可以提供5倍款的動(dòng)態(tài)范圍,用于適應(yīng)極端情況;2倍寬的帶寬用于捕捉極速變化;10倍以上的振動(dòng)抑制特性改良和10倍以上的低噪聲加速度器傳感器改良。
趙迎輝先生表示,在農(nóng)業(yè)等很多行業(yè)專用無(wú)人機(jī)上,幾乎都是采用了ADI的IMU的產(chǎn)品;而許多消費(fèi)級(jí)的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品出于成本考量并沒(méi)有用ADI的IMU。振動(dòng)抑制特性好的無(wú)人機(jī)可以做出更為出色的懸停的表現(xiàn),而如果沒(méi)有使用ADI的IMU,則需要在其他的機(jī)械結(jié)構(gòu)和減振材料上下功夫。但是這些減震材料會(huì)隨著時(shí)間和環(huán)境而老化,所以這種無(wú)人機(jī)不適合應(yīng)用于農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)這種行業(yè)專用無(wú)人機(jī)上。
除了慣導(dǎo)MEMS產(chǎn)品外,ADI還有壓電、加速度計(jì)等多種不同的MEMS產(chǎn)品。ADI從1987年就開(kāi)始將MEMS技術(shù)投入到商用中,在安全氣囊的應(yīng)用中用MEMS替代了傳統(tǒng)的氣泡解決方案。2019年ADI又發(fā)明了芯片級(jí)的IMU產(chǎn)品,未來(lái)2~3年的時(shí)間內(nèi)還會(huì)有更多的新產(chǎn)品持續(xù)的發(fā)布。
全局曝光,適配度更高的ToF產(chǎn)品
目前在市場(chǎng)上,一共有三種主流的3D技術(shù)的解決方案:雙目、結(jié)構(gòu)光和ToF。據(jù)ADI系統(tǒng)應(yīng)用工程經(jīng)理李佳分享,雙攝是使用模擬人雙眼的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)深度信息的提取,這種方式比較簡(jiǎn)單,也更接近人類的感知習(xí)慣。但是缺點(diǎn)是沒(méi)有辦法獲取到準(zhǔn)確的深度數(shù)據(jù),例如無(wú)法進(jìn)行精準(zhǔn)的距離測(cè)量。結(jié)構(gòu)光是一種可以獲得到準(zhǔn)確距離數(shù)據(jù)的3D技術(shù),但是它只是適用于1米2以內(nèi)的這種近距離,更適合在一種特定的場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)3D數(shù)據(jù)信息的采集。而ToF則具有更好的普適性,從遠(yuǎn)距離到近距離都可以捕捉到精準(zhǔn)的深度信息。這也是ADI會(huì)在ToF領(lǐng)域持續(xù)投資的原因。
ADI的ToF的方案的一大特點(diǎn)是采用了高量子效率的CCD的方案。因?yàn)镃CD是一個(gè)天然的全局的曝光、感光度很好的器件,采用窄快門(mén)的曝光原理,光學(xué)靶面非常小,所以可以提供更好的抗干擾的能力,在手機(jī)里就可以實(shí)現(xiàn)同樣的大分辨率和小型化的模組。ADI的ToF方案也可以應(yīng)用在汽車(chē)輔助駕駛系統(tǒng)上,提供20米超遠(yuǎn)記錄的探測(cè),而在座艙內(nèi)又可以做到40~200cm的手勢(shì)識(shí)別,所以ADI的ToF的方案的普適性非常好。在手機(jī)、汽車(chē)、工業(yè)和物流等領(lǐng)域,ADI高感光度、高噪聲抑制的ToF解決方案已經(jīng)給客戶帶來(lái)了非常便利的體驗(yàn)。
專注中國(guó)醫(yī)療市場(chǎng)
據(jù)ADI中國(guó)區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場(chǎng)總監(jiān)彭智峰先生介紹,醫(yī)療市場(chǎng)是一個(gè)抗周期性的市場(chǎng)。什么意思呢?就是說(shuō)醫(yī)療市場(chǎng)是一個(gè)穩(wěn)步增長(zhǎng)的市場(chǎng),并不會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng)。隨著總?cè)丝诘脑鲩L(zhǎng),醫(yī)療的which昂需求一定是會(huì)穩(wěn)步增長(zhǎng)的,除了這個(gè)主要因素外,整體醫(yī)療水平的進(jìn)步將帶來(lái)更多的市場(chǎng)機(jī)遇。而ADI的總體市場(chǎng)布局包括智能可穿戴、醫(yī)療影像監(jiān)護(hù)市場(chǎng)和體外診斷市場(chǎng)。
首先在智能可穿戴這個(gè)市場(chǎng),ADI可以提供出色的體征信號(hào)測(cè)量方案??纱┐魇袌?chǎng)2019第一季度全球出貨量4960萬(wàn)臺(tái),中國(guó)市場(chǎng)已經(jīng)成為全球第一的智能可穿戴市場(chǎng)。從ADI自身、合作伙伴和一些機(jī)構(gòu)提供的訊息來(lái)看,可穿戴市場(chǎng)對(duì)于健康監(jiān)測(cè)功能非常看重。一旦可穿戴設(shè)備可以提供接近醫(yī)療級(jí)的檢測(cè)精度,健康監(jiān)測(cè)功能成為一個(gè)剛需,那么可穿戴設(shè)備就不再僅僅是個(gè)玩具。
如上圖所示,ADI在整體的體征信息方面,都有著相應(yīng)的產(chǎn)品給到客戶。彭智峰先生表示,對(duì)于終端用戶而言,ADI可以提供一個(gè)一攬子的解決方案,所以并不只是有ADI的器件,還將包括相應(yīng)的算法等,這些也都是一并提交給客戶。
在醫(yī)療影像的市場(chǎng),中國(guó)市場(chǎng)一直是保持兩位數(shù)的穩(wěn)步增長(zhǎng),增速整體高于全球的市場(chǎng)。ADI為超聲、CT和X光都提供了相應(yīng)的完整的信號(hào)鏈解決方案。ADI在醫(yī)療領(lǐng)域一直和全球最大的幾個(gè)廠商都有長(zhǎng)期的合作,ADI的產(chǎn)品迭代也會(huì)幫助客戶的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更高精度的數(shù)據(jù)傳輸,更高精度的影像。
在體外診斷領(lǐng)域,ADI可以為其提供穩(wěn)定可靠的電源管理設(shè)備。體外診斷設(shè)備對(duì)于電源有著比較精準(zhǔn)的要求,不能產(chǎn)生較多的干擾信號(hào)。除此外,在一些生化分析儀等設(shè)備中,ADI的ADC等產(chǎn)品也會(huì)構(gòu)成信號(hào)鏈的方案幫助到客戶。
近年來(lái)隨著摩爾定律失效,各個(gè)不同的半導(dǎo)體廠商都在通過(guò)不同的方法來(lái)保持產(chǎn)品性能繼續(xù)提升。ADI的優(yōu)勢(shì)在于其擁有多種不同類型的模擬、傳感器、電源和隔離產(chǎn)品,這些產(chǎn)品不僅僅單獨(dú)的性能都非常出色,而且ADI還可以將其整合在一起,形成一個(gè)封裝的方案,然后進(jìn)行校準(zhǔn),提供同樣優(yōu)異的性能和可靠性表現(xiàn)。ADI中國(guó)已經(jīng)成立25周年,而憑借著這種超越摩爾的能力,ADI將繼續(xù)與中國(guó)市場(chǎng)一起成長(zhǎng),推動(dòng)整個(gè)行業(yè)持續(xù)發(fā)展。