模拟IC领域会不会出现领袖企业？

模拟IC领域会不会出现领袖企业？

作者：孙昌旭
英特尔是CPU市场的领袖，高通是无线芯片市场的领袖。模拟IC市场有领袖吗？没有。因为模拟IC市场的过分分散特性、因为模拟IC一直处于配角的地位、还因为多年来大家将大笔的设备、厂房投资都砸向了数字IC，至今，模拟IC供应商非常分散，最大的德州仪器也仅占14%的份额，这相比数字IC供应商的高度集中不可同日而语。然而，这种现象正在悄悄改变，特别是随着模拟IC在未来最重要的新能源、医疗、移动等市场将扮演越来越重要的角色，甚至会超过数字IC成为新能源等应用的重要引擎，模拟IC市场将会出现一位在技术、应用、工艺和产能上都处于领先地位的领导者，那么谁有希望成为模拟IC市场的领袖呢？2009年，当全球模拟半导体厂商都在压缩开支的时候，有一家公司却逆市投资了两座与模拟IC相关的巨大厂房、成立了两个与先进模拟技术相关的实验室，收购了一家模拟公司，并且每季度模拟IC销售额增长20%以上。在全球半导体50年来最不景气的一年，这家公司却在有意识将自己引向一条通往模拟IC领袖企业的路，这就是德州仪器。新能源市场来临，模拟IC由配角变主角在半导体产业50 多年的发展历程中，是诸如 CPU 和 DSP 的数字 IC 加速了电子产业的创新和革命，也是这些数字器件在推动电子业的发展。而模拟IC一直是配角的地位。那么，未来这种状况会变吗？“肯定会的。”TI高级副总裁兼模拟器件事业部负责人Gregg Lowe坚定地说道。随着LED照明、太阳能、新一代医疗电子设备等新兴市场的来临，模拟IC扮演的角色正在发生质的变化。比如在太阳能市场，目前低下的转换效率成为制约太阳能商用的最大阻碍。而先进的模拟技术是提升太阳能效率的引擎。“比如利用TI的功率追踪技术，可以保证用户获得最多的能量。” Lowe说道，“我们的很多客户都在努力地提高太阳能的转换效率，我相信目标不是提升 5% 也不是 10%，而是要成倍提升效率。现在太阳能的成本很高，使用太阳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。”显然，在新兴的太阳能市场，模拟IC已成为产业前进的引擎。同样，在LED照明市场，模拟IC也扮演着越来越重要的角色。能源转换效率，特别是LED灯的能源效率一直是业界在努力的方向。此外，成本也是制约LED照明商业前景的重要因素，而好的电源方案可以降低整个系统的成本。Gregg Lowe举例：“比如我们会设计出新一代的LED驱动器，对LED灯的质量要求降低，从而可以降低系统成本。”他接着表示。“这只是一个例子，还有很多其他不同方案来降低LED成本和提升效率。我相信2010年这个市场出货量会有一个大的飞跃。”新能源已成为各国政府的重要战略，新能源也成为TI的一个重要战略。2009年，TI分别成立了一个太阳能实验室与一个LED实验室，布局未来模拟技术的至高点，力争成为未来模拟IC技术的领导者。除了新能源外，模拟IC在新一代医疗电子领域也将扮演主角。Gregg Lowe举例道：“比如CT 或超声波扫描仪，您试图用它来发现早期癌症。您要发现的癌症信号越小，则检测到的信号也变得越小。但是噪声保持原来的大小不变。因此，在信噪比方面，需要非常精确的放大器，产生的信号进入放大器，放大器将其发送到数据转换器，然后进入到 DSP 中。如果这个放大器不是一个高性能的放大器，不能区分信号和噪声，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胜任这项工作的话，都会失败。所以，在一些医疗设备中，一个系统最重要的部分在模拟IC。”Gregg Lowe指出，未来终端设备的准确性、精度和性能将越来越依赖于模拟芯片的性能。随着数字处理器变得越来越复杂，速度越来越快，其周围的模拟器件也需要变得更加复杂和高性能。最后，处理器越复杂，其电源管理也就越复杂。因此，电源管理芯片正变得越来越复杂，因为处理器要求不同的电压和不同的顺序。这些在TI新成立的基础技术实验室Kilby labs中都是研究的目标。Gregg Lowe：前30以外的客户占据TI模拟收入的50%，所以中小客户对我们非常重要。模拟IC不适合走Fabless之路除了英特尔外，几乎所有的数字IC公司都开始采用外包生产的代工模式，然而模拟IC却不会走这条路，因为晶园代工厂适合大规模的经济生产，而模拟IC并不适合数字IC的大规模生产形式。很多时候是多品种小批量的。目前主流的模拟IC公司都拥有自己的专利工艺与生产线。“我认为就目前而言，模拟器件代工厂要变得非常强大还比较困难。大多数代工企业都想拥有大规模的生产线，而模拟IC品种繁多，不适合代工厂的特点，这是原因之一。第二个原因是，一般而言，设计技术取决于工艺。所以，TI 90%的模拟IC由自己生产。”Gregg Lowe表示。正因为如此，2009年TI做出一个重大的决定。将原计划用于生产无线芯片的达拉斯Richardson 300 mm 晶圆工厂改为全球首个300mm的模拟IC工厂。2010年四季度投产，将带来20 亿颗/年的巨大产能，这一巨无霸模拟工厂的投产，为TI迈上模拟IC领袖的地位铺下了基石。况且，最重要的是，TI做了一笔很花算的投资，因为它是从奇梦达公司（Qimonda）购买的设备，而奇梦达破产了。结果是，价值 10 亿美元的设备，TI只用了不到1/5的价格便买到了。这将大大提升TI模拟IC的成本优势。“并且，300mm 晶圆厂与 200mm 晶圆厂相比，有两个重要优势：一是设备更精确，也就是良率更高；二是每个圆片上可以生产的芯片更多，（150x150）/（100x100）=2.25，也就是单位面积晶圆上可多生产1.25倍的芯片。”Gregg Lowe解释。除了投资300mm模拟晶圆厂，TI还在2009年启用新的组装测试工厂（位于菲律宾）。“它是世界上最大的模拟IC组装测试工厂。”Gregg Lowe称。此外，为解决以前的模拟IC测试瓶颈，TI还对测试平台进行扩容，采购了400 台新型测试设备，并于09年安装完毕，TI 总共计划投资 8 亿美元来扩容。“我相信，从模拟公司的角度来看，TI 是在2009年唯一一家宣布建立新的晶圆厂和新的组装测试工厂的公司。1 ??2