模擬IC領(lǐng)域會不會出現(xiàn)領(lǐng)袖企業(yè)?
英特爾是CPU市場的領(lǐng)袖,高通是無線芯片市場的領(lǐng)袖。模擬IC市場有領(lǐng)袖嗎?沒有。因為模擬IC市場的過分分散特性、因為模擬IC一直處于配角的地位、還因為多年來大家將大筆的設(shè)備、廠房投資都砸向了數(shù)字IC,至今,模擬IC供應(yīng)商非常分散,最大的德州儀器也僅占14%的份額,這相比數(shù)字IC供應(yīng)商的高度集中不可同日而語。
然而,這種現(xiàn)象正在悄悄改變,特別是隨著模擬IC在未來最重要的新能源、醫(yī)療、移動等市場將扮演越來越重要的角色,甚至?xí)^數(shù)字IC成為新能源等應(yīng)用的重要引擎,模擬IC市場將會出現(xiàn)一位在技術(shù)、應(yīng)用、工藝和產(chǎn)能上都處于領(lǐng)先地位的領(lǐng)導(dǎo)者,那么誰有希望成為模擬IC市場的領(lǐng)袖呢?
2009年,當(dāng)全球模擬半導(dǎo)體廠商都在壓縮開支的時候,有一家公司卻逆市投資了兩座與模擬IC相關(guān)的巨大廠房、成立了兩個與先進模擬技術(shù)相關(guān)的實驗室,收購了一家模擬公司,并且每季度模擬IC銷售額增長20%以上。在全球半導(dǎo)體50年來最不景氣的一年,這家公司卻在有意識將自己引向一條通往模擬IC領(lǐng)袖企業(yè)的路,這就是德州儀器。
新能源市場來臨,模擬IC由配角變主角
在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)50 多年的發(fā)展歷程中,是諸如 CPU 和 DSP 的數(shù)字 IC 加速了電子產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和革命,也是這些數(shù)字器件在推動電子業(yè)的發(fā)展。而模擬IC一直是配角的地位。那么,未來這種狀況會變嗎?“肯定會的?!?a href="http://www.yunqivpn.cn/tags/ti/" target="_blank">TI高級副總裁兼模擬器件事業(yè)部負責(zé)人Gregg Lowe堅定地說道。隨著LED照明、太陽能、新一代醫(yī)療電子設(shè)備等新興市場的來臨,模擬IC扮演的角色正在發(fā)生質(zhì)的變化。
比如在太陽能市場,目前低下的轉(zhuǎn)換效率成為制約太陽能商用的最大阻礙。而先進的模擬技術(shù)是提升太陽能效率的引擎?!氨热缋肨I的功率追蹤技術(shù),可以保證用戶獲得最多的能量?!?Lowe說道,“我們的很多客戶都在努力地提高太陽能的轉(zhuǎn)換效率,我相信目標(biāo)不是提升 5% 也不是 10%,而是要成倍提升效率?,F(xiàn)在太陽能的成本很高,使用太陽能的唯一方法是降低成本,而提升效率是降低成本的重要方法?!憋@然,在新興的太陽能市場,模擬IC已成為產(chǎn)業(yè)前進的引擎。
同樣,在LED照明市場,模擬IC也扮演著越來越重要的角色。能源轉(zhuǎn)換效率,特別是LED燈的能源效率一直是業(yè)界在努力的方向。此外,成本也是制約LED照明商業(yè)前景的重要因素,而好的電源方案可以降低整個系統(tǒng)的成本。Gregg Lowe舉例:“比如我們會設(shè)計出新一代的LED驅(qū)動器,對LED燈的質(zhì)量要求降低,從而可以降低系統(tǒng)成本?!彼又硎尽!斑@只是一個例子,還有很多其他不同方案來降低LED成本和提升效率。我相信2010年這個市場出貨量會有一個大的飛躍?!?
新能源已成為各國政府的重要戰(zhàn)略,新能源也成為TI的一個重要戰(zhàn)略。2009年,TI分別成立了一個太陽能實驗室與一個LED實驗室,布局未來模擬技術(shù)的至高點,力爭成為未來模擬IC技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。
除了新能源外,模擬IC在新一代醫(yī)療電子領(lǐng)域也將扮演主角。Gregg Lowe舉例道:“比如CT 或超聲波掃描儀,您試圖用它來發(fā)現(xiàn)早期癌癥。您要發(fā)現(xiàn)的癌癥信號越小,則檢測到的信號也變得越小。但是噪聲保持原來的大小不變。因此,在信噪比方面,需要非常精確的放大器,產(chǎn)生的信號進入放大器,放大器將其發(fā)送到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器,然后進入到 DSP 中。如果這個放大器不是一個高性能的放大器,不能區(qū)分信號和噪聲,那么不管 DSP 如何好,就是世界上速度最快的 DSP,但是如果放大器不能勝任這項工作的話,都會失敗。所以,在一些醫(yī)療設(shè)備中,一個系統(tǒng)最重要的部分在模擬IC?!?
Gregg Lowe指出,未來終端設(shè)備的準(zhǔn)確性、精度和性能將越來越依賴于模擬芯片的性能。隨著數(shù)字處理器變得越來越復(fù)雜,速度越來越快,其周圍的模擬器件也需要變得更加復(fù)雜和高性能。最后,處理器越復(fù)雜,其電源管理也就越復(fù)雜。因此,電源管理芯片正變得越來越復(fù)雜,因為處理器要求不同的電壓和不同的順序。這些在TI新成立的基礎(chǔ)技術(shù)實驗室Kilby labs中都是研究的目標(biāo)。
Gregg Lowe:前30以外的客戶占據(jù)TI模擬收入的50%,所以中小客戶對我們非常重要。
模擬IC不適合走Fabless之路
除了英特爾外,幾乎所有的數(shù)字IC公司都開始采用外包生產(chǎn)的代工模式,然而模擬IC卻不會走這條路,因為晶園代工廠適合大規(guī)模的經(jīng)濟生產(chǎn),而模擬IC并不適合數(shù)字IC的大規(guī)模生產(chǎn)形式。很多時候是多品種小批量的。目前主流的模擬IC公司都擁有自己的專利工藝與生產(chǎn)線。
“我認為就目前而言,模擬器件代工廠要變得非常強大還比較困難。大多數(shù)代工企業(yè)都想擁有大規(guī)模的生產(chǎn)線,而模擬IC品種繁多,不適合代工廠的特點,這是原因之一。第二個原因是,一般而言,設(shè)計技術(shù)取決于工藝。所以,TI 90%的模擬IC由自己生產(chǎn)?!盙regg Lowe表示。
正因為如此,2009年TI做出一個重大的決定。將原計劃用于生產(chǎn)無線芯片的達拉斯Richardson 300 mm 晶圓工廠改為全球首個300mm的模擬IC工廠。2010年四季度投產(chǎn),將帶來20 億顆/年的巨大產(chǎn)能,這一巨無霸模擬工廠的投產(chǎn),為TI邁上模擬IC領(lǐng)袖的地位鋪下了基石。況且,最重要的是,TI做了一筆很花算的投資,因為它是從奇夢達公司(Qimonda)購買的設(shè)備,而奇夢達破產(chǎn)了。結(jié)果是,價值 10 億美元的設(shè)備,TI只用了不到1/5的價格便買到了。這將大大提升TI模擬IC的成本優(yōu)勢。“并且,300mm 晶圓廠與 200mm 晶圓廠相比,有兩個重要優(yōu)勢:一是設(shè)備更精確,也就是良率更高;二是每個圓片上可以生產(chǎn)的芯片更多,(150X150)/(100X100)=2.25,也就是單位面積晶圓上可多生產(chǎn)1.25倍的芯片?!盙regg Lowe解釋。
除了投資300mm模擬晶圓廠,TI還在2009年啟用新的組裝測試工廠(位于菲律賓)?!八鞘澜缟献畲蟮哪MIC組裝測試工廠?!盙regg Lowe稱。此外,為解決以前的模擬IC測試瓶頸,TI還對測試平臺進行擴容,采購了400 臺新型測試設(shè)備,并于09年安裝完畢,TI 總共計劃投資 8 億美元來擴容?!拔蚁嘈牛瑥哪M公司的角度來看,TI 是在2009年唯一一家宣布建立新的晶圓廠和新的組裝測試工廠的公司。”Gregg Lowe自豪地稱。
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