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模拟IC供应商实施数字策略

在过去十年间模拟IC可能比数字IC的吸引力要少一些。 但是,模拟IC市场繁荣期将至。一个原因就是:芯片供应商学会了让模拟IC与数字电路共存并且创造了很多策略来利用它。事实上,根据Selantec公司执行副总裁Charles Mantel 的研究表明,50%以上的IC和90%的存储器芯片都是混合信号器件,而且这些比例还在增长。“模拟IC公司必须实施数字IC策略。”他说,“尽管我们将需要很长时间才能看见高性能的模拟与数字集成产品。”

像许多其它芯片制造商一样,模拟IC供应商根本不可能赶上市场需求,并且一两年内难以解决。许多产品的交付周期一般要延长半年或更长时间,因此对购买商来说,消息不是很有利。

根据IC Insights 统计显示,2000年的头4个月,模拟市场由去年同期的6?亿美元增长到91亿美元,增长率为43%,产品数量由93亿只上升到128亿只,增长率为37%。从销售额来看,去年专用模拟产品占2/3,并且其中半数以上产品用于电信和消费类音频和视频应用,剩下的1/3是标准模拟产品。但从发货量来看,普通和专用模拟器件的数量几乎各占一半。

对低压便携式产品的需求带动了对电压调节器的大量需要,在标准模拟产品中电压调节器和电平器的比例最大,分别占市场份额的22%和19%;电信和汽车市场占了专用产品的主要部分,汽车模拟IC 市场在今年的第一季度上升50%,而电信增长60% 以上。

去年,全世界模拟业务收入总计 220亿美元,据Selantec 估计,如果包括电信,它每年将以超过35%的速度增长,否则,增长率可能是22%或23%。其中无线通信领域是增长最快的市场。

模拟IC供应商的成功策略

模拟IC供应商们采取了各种各样的成功策略。STMicroelectronic 和National Semiconductor(NS)集中于模拟和数字电路集成并且达到系统级芯片(SoC)的水平;而Texas Instruments(TI)所推崇的另一种策略是通过模拟器件销售促进一些数字器件的销售,如 DSP 和微控制器(MCU);第3种策略,就是见缝插针,如Linear Technology公司(LTC)所做的那样,对高档用户销售高性能的模拟器件。

STMicroelectronIC采取“超级集成”战略瞄准系统级芯片市场。模拟IC供应商可以集成很多功能于SoC,也可以选择集成很少的功能,但需从客户的角度出发。国家半导体(NS)模拟市场经理Steve Miller认为:“当要求提高时,其趋势就是采用系统级芯片,或专用标准集成电路ASSP。”快速增长的市场需要高水平集成。但是,Miller指出,对于是否在芯片上集成模拟和数字电路不能简单地下决策,这些产品必须是具有知识产权的基本构件。

模拟器件公司(ADI)将多种功能的多个模拟分离器件集成到单个芯片上。ADI微转换器产品线经理Tremont Miao认为,综合模拟和数字部分并不是很容易,ADI对在何处集成才会获利持非常谨慎的态度。他引用 ADuC812 和 ADuC824作为例子,前者以8051/8052为核心,由两个12位DAC、一个12位ADC和闪存组成。后者则由2个24位的ADC、一个温度传感器、可编程增益放大器、12位DAC、8位 MCU,闪存、内存及若干端口组成。ADI期望在这些产品的未来版本中封装更多的模拟功能。

“高水平的集成比较普遍,并且我们正使我们的模拟产品朝着这个方向发展。”Burr-Brown (已被TI收购)公司战略销售工程师Robert Schreiber说道:“但是,我们发现,对于那些小的、简单的、独立的模拟产品需求量也很大。”

TI表示能够预测到DSP市场2至3年的发展方向,并且确切知道需要什么样的模拟器件。TI电源产品的战略销售经理Bill Chew表示:“如果我们赢得 DSP市场,我们就会继续赢得电源市场。” 他估计,每销售1美元的DSP,TI能够销售价值80美分至2.50美元的模拟器件。

客户通常要控制供应商的数量,以便减少管理成本。他们希望从少量的供应商那里购买更多种类的产品。“购买ADC或DAC的客户也需要某些类型的处理器。”Schreiber 说,“当我们提供这两种产品时,我们需要增加产品之间的相互渗透。”当然,做出购买决定在很大程度上取决于客户自己的意见和应用需求。他分析道:“如果他们有一个稳定的内核系统,他们就能购买他们需要的东西并且自己集成。”但是,他指出,如果客户没有高水平模拟或数字设计知识,他们可能会考虑购买将模拟和数字功能集成在一起部件,Burr-Brown计划明年早些时候将ADC 和 DAC与微控制器集成在一起销售。

“作为一个 DSP 供应商,TI希望做一些增值业务,如提供开发工具等。” Chew表示。以76亿美元收购Burr-Brown后,TI将有更好的机会做这些事情。提供开发工具和技术设计支持的工作远比集成数字和模拟的工作紧要得多。Chew指出,因为面对迅速增加的混合信号系统,经验丰富的模拟设计工程师大量欠缺。

“我们能把一个数字设计工程师变成一个系统设计师。” Chew说,“他们不仅能处理DSP,而且能处理电压调节器、监控电路、电容和电阻等所有系统组成部件。”

LTC公司的混合信号产品总经理和市场副总裁Lou DiNardog表示:“最近模拟工业的扩张引人注目。”他接着说,“并且它集中在新兴的计算机和通讯融合领域,而以前的扩张是由于PC的爆炸式使用。”LTC的通讯业务从公司总额的12% ~13%上升到40%,而整个公司的规模也加倍了。

市场细分

“模拟产品市场被分成几部分。” TelCom Semiconductor 公司的高级产品市场经理Don Ashley表示:“一些定位于数字市场的供应商将8/12位模数转换器ADC嵌入到8/16位微处理器到中,以便于与传感器和一些外部模拟信号接口;而一些定位于模拟市场的供应商主要销售单功能的模拟IC,如ADC、数模变换器DAC、调节器、充电器或转换开关等,并且偶尔也会通过增加一个微处理器编程接口涉足数字领域。”

LTC的DiNardo认为,手持设备的增长驱动了对高性能模拟IC的需求。此外,对网络设备热插拨能力需求的增加也驱动了模拟IC的发展。“热插拨是对模拟技术的巨大挑战。”他说道。

Signal Processing Technologies (SPT)公司新产品主任Ben Runco也指出手持设备和电池电源设备的增长需要模拟和数字信号处理。Runco说:“小几何尺寸的半导体工艺,如0.25或0.18微米工艺,正在用于制造微控制器或逻辑器件。在这些工艺的带动下,器件的电源电压呈不断下降趋势。所以,转换器的电源电压不得不降低。为了使器件在低于3V的电压下维持较好的动态性能,供应商不得不采用创新的方法。”根据各自的市场要求,模拟器件供应商必须考虑低电压、小封装、高性能、散热和低噪声等因素。

但是,不是每个供应商都能看到模拟器件市场的价值。ON Semiconductor(安森美)公司模拟IC销售经理Laurent Jenck表示:“如果Motorola希望采取类似TI的策略,他们就不应该拖延对我们的投资。”但是,他补充说,安森美与Motorola保持了相对密切的联系,Motorola已认识到如何将资金投资在最有价值的地方。比如,投资数字产品将至少花10亿美元,而扩建一个模拟工厂至多仅需3亿美元。Jenck预测2001年模拟产品将继续强劲增长。

货期延长

Runco指出,虽然供应商努力提高产量以跟上需求的步伐,但交货期不可避免地被延长。ADI渠道营销部副总裁Kelvin Styles也注意到类似的迹象。他指出,不同的模拟器件要求不同的制造工艺,这使得增加产量变得很困难。据Styles说,模拟市场的特点是“种类繁多”,一方面用户的口味和产品的型号“多如牛毛”,一方面产品周期短。

Styles说,由于ADI在市场不景气时投入了巨资,所以,现在没有显著的产能短缺问题。但其它供应商就没有这么幸运。模拟制造工艺至少落后数字制造工艺5年,尽管增加模拟产能相对低廉,但这需要时间。

虽然Microchip Technology公司进入模拟市场还不到一年,但据该公司独立模拟产品部营销总监Bryan Liddiard说,市场对其产品的需求超过他们原来的期望。他说:“也许这是一个竞争激烈的市场,但客户愿意尝试我们的产品。”他听说一些模拟器件供应商,特别是欧洲和远东的供应商,所报的交货期长达30周或更多。

“我们决定牺牲晶圆上的投资用于建立模拟器件的库存。”他说,“6到8周的交货期太长了。”Microchip像其它公司一样正在提高产量,但他们必须考虑这种繁华局面会维持多久。Liddiard认为,模拟器件供应商至少有1到2年的好时光,因为分析师还在不停地提高他们的预测值。他说,相对其它公司来言,Microchip更容易提高产量,因为他们采用CMOS制造工艺。

Liddiard说:“数字设计人员知道我们是何许人也。我们是微控制器的赢家,把模拟生意交给我们做吧。”TI的Chew也认同Liddiard的观点,他说:“虽然具有模拟背景的公司会说相反的话,但是取代12位的DAC比取代微控制器来得容易。”Microchip通过提供‘相同功能,但更低价格’的产品直接与模拟公司争夺独立模拟器件业务。

Philips Semiconductors的标准模拟产品部市场经理Larry Rodish表示,该公司正通过内部开发、买卖合同和收购等方式加大模拟产品的供应。Philips在模拟器件市场上名列前茅,但是,主要定位在专用器件,Rodish表示,Philips将在今年底成立标准模拟器件部门。

他说:“为了扩大市场份额,我们将一些嵌入应用中的模拟功能产品化。例如,把DAC和参考电平拿出来。”据Rodish说,标准模拟器件市场非常庞大,没有其它供应商能占到10%的份额。他说:“Philips这个牌子有很重的份量。”

象Microchip的Liddiard一样,Rodish也听说过交货期长达30周之多。这等于空头许诺,他指出,Philips不是这样,因为他们有现成的产能。“与其它公司相比,我们很少依赖晶圆合同制造公司。”

由于供应紧张,价格在持续上升。Rodish认为从现在到2002年的这段期间,许多模拟器件供应商将至少经历两位数的增长。“多年以来,人们一直预测模拟器件将寿终正寝。”他说,“但这种情况始终没有发生,这要感谢数字市场的繁荣,它太伟大了。”

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责任编辑:郝洋洋