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“浣沙淘金，模擬論芯”，2021年9月28日，由全球知名電子科技媒體<電子發燒友>和ELEXCON聯合舉辦的2021第三屆中國模擬半導體大會在中國深圳成功舉辦，在本次大會上，來自華大九天、芯海科技、昱盛電子、長工微、晶華微、美新半導體等知名企業領導和行業專家帶來了精彩分享。
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以下是晶華微、美新半導體及電子發燒友分析師程文智的精彩分享：
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晶華微李健：數模混合芯片關鍵技術
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在會上，晶華微電子上海總經理李健帶來了《數模混合芯片及其若干關鍵技術》的主題分享，李健介紹，數模混合芯片中模擬部分相較于數字部分占比更大，通過模擬方式有效的完成卷積運算，因此在功耗、性能上相比單一的數字或模擬芯片都有較大提升，成本也有很大優勢。
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晶華微電子的數模混合芯片SD8079、SD8518廣泛應用于額溫槍、體脂秤、血壓計等醫療健康領域；SD2057、SD7501則在工控及儀表領域應用頗多；智能感知應用上同樣有SD4010R SoC芯片。
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李健認為數模混合芯片的關鍵技術主要有三個，低成本技術、片上存儲技術、低功耗技術。低成本首先體現在工藝上。數模混合芯片工藝已進入5nm級。而在電路技術上根據應用在同相/負向輸入到輸出端的設計上做極大簡化，并充分利用不同管子特性，可以大大節省面積。版圖上采用Waffle layout、Mos+mom decap、Res+mom layout以及模塊等高等技術，可以從芯片設計上有效降低成本。
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片上存儲技術主要應用有Fuse、eflash、MTP、OTP。Fuse應用了多晶硅熔線（Poly Fuse）。在存儲上采用了現在主流MCU細分市場都使用eFlash解決方案，不同于EEPROM的是多出了一個bit選擇管。基于標準CMOS工藝的可多次擦寫(Muti-time Programmable,MTP)存儲器也應用在數模混合芯片中，在擦寫效率，功耗、可靠性上有極大提升，唯一的劣勢在于可擦寫次數略低，在1000次左右。
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而功能介于Mask ROM和EPROM的OTP存儲器的高可靠性給用戶提供了一定自由配置又無需復雜擦除機制。OTP燒錄電壓范圍2.4V~ 3.6V，可以用于替代外部的EEPROM。
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低功耗主要體現在動態調整能力上。數模混合芯片動態調整偏置電流，可以保證放大器工作在線性范圍，為放大器提供直流工作點。同時，利用DVFS（動態電壓頻率調整），由硬件做出電壓，頻率可調節選項，由軟件來定義調整策略，根據芯片所運行的應用程序對計算能力的不同需要，動態調節芯片的運行頻率和電壓，從而達到節能的目的。
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未來，晶華微電子將繼續以高精度ADC和模擬信號處理結合32 Bits MCU技術為核心，深耕智慧醫療、智慧城市、智能制造、工業物聯網等領域。
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美新半導體盧牮：助力物聯網應用低功耗設計
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美新半導體產品及市場副總裁盧牮帶來的分享主題是《美新半導體助力物聯網應用的低功耗設計》，探討物聯網應用設計所面臨的挑戰與機遇，以及美新半導體的低功耗傳感器解決方案。
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美新半導體成立于1999年，是全球第一家在納斯達克上市的MEMS公司，擁有完備的專利技術以及獨有的熱式傳感器技術，也是AMR磁式傳感器最大的供應商，在安卓市場中已經占有40%左右的份額，同時還有超低功耗電容式傳感器，服務客戶超過300家，整體芯片年出貨量達到20億以上。
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在談到MEMS行業發展時，盧牮表示，如今隨著設備智能化程度不斷提升，讓MEMS的技術也在不斷更新迭代，單個設備中搭載的傳感器數量也逐漸增加，通過多傳感器的融合與協同，提升了信號識別與收集的效果，也提高了智能設備器件的集成化程度，節約了內部空間。
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同時，產品尺寸向輕薄化發展，讓MEMS的產品尺寸也開始微型化，未來，不斷縮小產品尺寸、降低產品成本是MEMS傳感器行業的重要發展趨勢之一。并且將來MEMS傳感器的應用場景將更加多元，智能家居、工業互聯網、車聯網、智能城市等新產業領域都將為MEMS傳感器行業帶來更廣闊的市場空間。
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盧牮表示，當前物聯網應用設計所面臨的挑戰主要有4點：Always-on，低功耗+片上運算能力；更小的尺寸和超薄設計；需要豐富的算法集成；對應用的認知和軟硬件劃分規劃。目前美新有成熟的解決方案可以應對這些問題，已經有智能手環/手表、電視遙控器/游戲手柄、路邊停車檢測模塊等應用案例。美新半導體的愿景是做“感知萬物-數字化物理世界的傳導者”。
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我國模擬半導體市場的現狀與發展趨勢
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電子發燒友程文智在分享《我國模擬半導體市場的現狀與發展趨勢》時指出，根據WSTS的統計，全球模擬IC市場規模在2020年為556.58億美元，占整個半導體行業市場的13%左右。
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另外，根據IC Insights發布的報告，模擬IC市場在2019年下跌了8%后，2020年取得3%的小幅增長，且預計在2021年會實現25%，達到719億美元。同時，單位出貨量也會增加20%。由于供應緊張，模擬IC的價格一反此前每年都下降的趨勢，在今年開始出現上漲。
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在我國，模擬器件約占到集成電路的10%以上。得益于下游終端應用市場的龐大需求，模擬IC市場隨著通信、汽車、消費電子等行業的發展而擴大，模擬IC的市場規模從2016年的約199億美元，增長到2020年的將近235億美元，預計2021年有望達到287億美元。
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在國內模擬IC行業市場也算是一個不可多得的千億人民幣級別的市場。
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在本次論壇之前，<電子發燒友網>花了三個多月的時間對模擬行業進行了一個調研，通過我們的調研發現，國內的模擬IC廠商供應的產品主要是電源管理類產品，占了33.7%，其次是信號處理類產品，占比29%；接下來主要是功率器件和射頻器件產品。
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在研發投入方面，根據我們的調查，21%企業的研發投入占銷售收入比重是10%~15%；20%的企業研發投入在5%~10%。通過我們查閱了一下上市的模擬IC企業年報，平均來看，我國模擬IC企業研發投入占營收收入的10%左右，Fabless的企業研發投入相對會高一些，總共調查了13家，超過20%研發投入的僅有思瑞浦和芯海科技兩家。
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模擬IC行業作為一個技術密集型行業，目前國內企業的研發投入還有待提高。
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對我國模擬IC行業3-5年的發展趨勢，32%的企業認為是產品集成化、模組化；27%的企業認為是國產器件采用量增速加快；21%的企業還認為是行業會有更多的進入者。20%的企業認為企業并購的頻次會增多。
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同時，從下游應用端也可以預見，各類設備中模擬器件的數量將不斷增多，未來模擬器件將趨于集成模組，并且隨著國產模擬IC技術水平的提高，以及國內企業的供應鏈安全的考慮，本土模擬器件的市場采用率也會加速提高。
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大會現場精彩圖
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以下是晶華微、美新半導體及電子發燒友分析師程文智的精彩分享：
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晶華微李健：數模混合芯片關鍵技術
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在會上，晶華微電子上海總經理李健帶來了《數模混合芯片及其若干關鍵技術》的主題分享，李健介紹，數模混合芯片中模擬部分相較于數字部分占比更大，通過模擬方式有效的完成卷積運算，因此在功耗、性能上相比單一的數字或模擬芯片都有較大提升，成本也有很大優勢。
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圖：晶華微電子上海總經理李健
?晶華微電子的數模混合芯片SD8079、SD8518廣泛應用于額溫槍、體脂秤、血壓計等醫療健康領域；SD2057、SD7501則在工控及儀表領域應用頗多；智能感知應用上同樣有SD4010R SoC芯片。
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李健認為數模混合芯片的關鍵技術主要有三個，低成本技術、片上存儲技術、低功耗技術。低成本首先體現在工藝上。數模混合芯片工藝已進入5nm級。而在電路技術上根據應用在同相/負向輸入到輸出端的設計上做極大簡化，并充分利用不同管子特性，可以大大節省面積。版圖上采用Waffle layout、Mos+mom decap、Res+mom layout以及模塊等高等技術，可以從芯片設計上有效降低成本。
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片上存儲技術主要應用有Fuse、eflash、MTP、OTP。Fuse應用了多晶硅熔線（Poly Fuse）。在存儲上采用了現在主流MCU細分市場都使用eFlash解決方案，不同于EEPROM的是多出了一個bit選擇管。基于標準CMOS工藝的可多次擦寫(Muti-time Programmable,MTP)存儲器也應用在數模混合芯片中，在擦寫效率，功耗、可靠性上有極大提升，唯一的劣勢在于可擦寫次數略低，在1000次左右。
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而功能介于Mask ROM和EPROM的OTP存儲器的高可靠性給用戶提供了一定自由配置又無需復雜擦除機制。OTP燒錄電壓范圍2.4V~ 3.6V，可以用于替代外部的EEPROM。
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低功耗主要體現在動態調整能力上。數模混合芯片動態調整偏置電流，可以保證放大器工作在線性范圍，為放大器提供直流工作點。同時，利用DVFS（動態電壓頻率調整），由硬件做出電壓，頻率可調節選項，由軟件來定義調整策略，根據芯片所運行的應用程序對計算能力的不同需要，動態調節芯片的運行頻率和電壓，從而達到節能的目的。
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未來，晶華微電子將繼續以高精度ADC和模擬信號處理結合32 Bits MCU技術為核心，深耕智慧醫療、智慧城市、智能制造、工業物聯網等領域。
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美新半導體盧牮：助力物聯網應用低功耗設計
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美新半導體產品及市場副總裁盧牮帶來的分享主題是《美新半導體助力物聯網應用的低功耗設計》，探討物聯網應用設計所面臨的挑戰與機遇，以及美新半導體的低功耗傳感器解決方案。
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圖：美新半導體產品及市場副總裁盧牮
?美新半導體成立于1999年，是全球第一家在納斯達克上市的MEMS公司，擁有完備的專利技術以及獨有的熱式傳感器技術，也是AMR磁式傳感器最大的供應商，在安卓市場中已經占有40%左右的份額，同時還有超低功耗電容式傳感器，服務客戶超過300家，整體芯片年出貨量達到20億以上。
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在談到MEMS行業發展時，盧牮表示，如今隨著設備智能化程度不斷提升，讓MEMS的技術也在不斷更新迭代，單個設備中搭載的傳感器數量也逐漸增加，通過多傳感器的融合與協同，提升了信號識別與收集的效果，也提高了智能設備器件的集成化程度，節約了內部空間。
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同時，產品尺寸向輕薄化發展，讓MEMS的產品尺寸也開始微型化，未來，不斷縮小產品尺寸、降低產品成本是MEMS傳感器行業的重要發展趨勢之一。并且將來MEMS傳感器的應用場景將更加多元，智能家居、工業互聯網、車聯網、智能城市等新產業領域都將為MEMS傳感器行業帶來更廣闊的市場空間。
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盧牮表示，當前物聯網應用設計所面臨的挑戰主要有4點：Always-on，低功耗+片上運算能力；更小的尺寸和超薄設計；需要豐富的算法集成；對應用的認知和軟硬件劃分規劃。目前美新有成熟的解決方案可以應對這些問題，已經有智能手環/手表、電視遙控器/游戲手柄、路邊停車檢測模塊等應用案例。美新半導體的愿景是做“感知萬物-數字化物理世界的傳導者”。
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我國模擬半導體市場的現狀與發展趨勢
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電子發燒友程文智在分享《我國模擬半導體市場的現狀與發展趨勢》時指出，根據WSTS的統計，全球模擬IC市場規模在2020年為556.58億美元，占整個半導體行業市場的13%左右。
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另外，根據IC Insights發布的報告，模擬IC市場在2019年下跌了8%后，2020年取得3%的小幅增長，且預計在2021年會實現25%，達到719億美元。同時，單位出貨量也會增加20%。由于供應緊張，模擬IC的價格一反此前每年都下降的趨勢，在今年開始出現上漲。
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在我國，模擬器件約占到集成電路的10%以上。得益于下游終端應用市場的龐大需求，模擬IC市場隨著通信、汽車、消費電子等行業的發展而擴大，模擬IC的市場規模從2016年的約199億美元，增長到2020年的將近235億美元，預計2021年有望達到287億美元。
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在國內模擬IC行業市場也算是一個不可多得的千億人民幣級別的市場。
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在本次論壇之前，<電子發燒友網>花了三個多月的時間對模擬行業進行了一個調研，通過我們的調研發現，國內的模擬IC廠商供應的產品主要是電源管理類產品，占了33.7%，其次是信號處理類產品，占比29%；接下來主要是功率器件和射頻器件產品。
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在研發投入方面，根據我們的調查，21%企業的研發投入占銷售收入比重是10%~15%；20%的企業研發投入在5%~10%。通過我們查閱了一下上市的模擬IC企業年報，平均來看，我國模擬IC企業研發投入占營收收入的10%左右，Fabless的企業研發投入相對會高一些，總共調查了13家，超過20%研發投入的僅有思瑞浦和芯海科技兩家。
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模擬IC行業作為一個技術密集型行業，目前國內企業的研發投入還有待提高。
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對我國模擬IC行業3-5年的發展趨勢，32%的企業認為是產品集成化、模組化；27%的企業認為是國產器件采用量增速加快；21%的企業還認為是行業會有更多的進入者。20%的企業認為企業并購的頻次會增多。
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同時，從下游應用端也可以預見，各類設備中模擬器件的數量將不斷增多，未來模擬器件將趨于集成模組，并且隨著國產模擬IC技術水平的提高，以及國內企業的供應鏈安全的考慮，本土模擬器件的市場采用率也會加速提高。
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