相比CPU,高性能模拟器件更担心被禁运,那么研发难点在哪儿?

admin 2025-04-11 212人围观 ,发现189个评论

中兴被禁运最担心的不是CPU,而是DSP、FPGA以及高性能模拟器件等。DSP和FPGA大家一般更容易理解做起难度非常大,这里就不多说了。但是对于高性能模拟器件,为什做起也会非常的难?为什么也会被TI,ADI等几个美国大公司所垄断?

高性能模拟器件的种类还是很多的,今天我们以A/D转换器为例来谈一下其中的难点。

以下内容部分来自知乎:

知乎网友:Woo两方茶语

高速AD的研发难度主要集中在位数和速度上。

1.位数越高,电路规模度呈几何级增长,动态范围更大,当然对集成度和工艺线要求更高;

2.基准电压源。精度要求高了后,投入的研发精力和代价巨大。还有温度稳定性,超出你常规知识范围之外的东西都参与影响了,很头大

3.速度。速度和位数是矛盾的,除非工艺发生突变。国内有高速低位的也有低速高位的,这个也成为美国对中国禁运分级的依据。

知乎网友:蒋宇辰

先抛开市场的因素,再假设我们能设计出来高速ADC吧,可怎么生产呢?国外高性能的ADC基本都是SiGe和BiCMOS之类的工艺,国内好像还没有能搞定这些工艺的工厂,拿到国外去加工吧,加工完了就回不来了因为受管制。国内数字CMOS工艺还算先进吧,至少没有落后人家太多代,但模拟BJT、CMOS、BiCMOS、SiGe这些工艺就比较惨了,这大概就是重应用轻基础的恶果吧。

国内也不是没用商用的高速ADC,MXT20012GSPS8bit,这玩意基本就是翻版的ADC08D1010,不过后者已经停产好久了。还有一些采样率更高的国产ADC不过现在的性能拿不出手,要么就是问题太多了很难投入实用,真要达到通信和军工那个要求还有很长的路要走。

记得最新的高速ADC对华管制门槛是8bit1300MSPS,像HMCAD1511,ADC08D500这类ADC还是能基本不受控的购买(当然受制裁的企业和单位还是无法从常规渠道购买),然后还有一些奇葩的玩意比如ADC07D15207bit3GSPS,就是为了规避这个门槛设计出来的,不过性能难以满足尖端的军事和通信设备的需求。

知乎网友:立党

难在雇一个有经验的Analog的PhD和资深工程师费用太高,研发成本也太高,而利润太低。

如果你愿意花100万年薪(其实无论对于美国半导体行业,还是中国互联网行业,都绝对不是一个高不可及的数字)雇几个TI、ADI的资深的工程师或者一个团队过来,花钱让他们去设计、流片、发ISSCC,所有问题迎刃而解。

问题是没人想拿钱出来做这一块儿,因为已有的产品已经很棒了,新的卖不出钱去。以前Analog很多人都转行做射频,现在全转前端去了。

知乎网友:firstmems

设计和工艺的同步研发是模拟的难点,设计师必须有深刻的工艺理解能力才能搞定模拟,国内的基础确实与adi,ti有很大差距。linter,E2V这种特长突出的公司,国内也没有出现,虽然有志向的不少,主要是模拟要做到又好又便宜才能卖得动,没有产线支撑,好就做不到了,便宜做到了,可也养不住人了。剩下一些面相军工的研究所,指望他们达到世界一流,在现在用脚投票的时代真得需要巨大的奉献精神。三十五人处罚事件来了也是一个警醒,指望战略竞争对手的帮助发展自己的道路已经不行了,下定决心自主创新吧。

知乎网友:MIhatov

对于高速数模混合电路来说主要有以下几点吧。

寄生,直接影响电路能达到的最高速度,前后端都要时刻考虑这个烦人的东西。可以通过减小尺寸来减小寄生,但这样噪声会大,达不到高增益,精度变差。

非理想效应,使晶体管模型变得很复杂,手算的参数扔仿真器里往往结果差非常远。且工艺线宽越小,非理想效应越严重。

工艺误差,不多说,这是设计者控制不了的,每次流片都要求神拜佛希望别出差错。

知乎网友:crosas

高速高精度的AD/DA是整个模拟芯片领域的皇冠,一个高速高精度adc/dac的真正量产需要这么几步:有高速高精度的适用工艺,电路设计,layout设计,芯片生产,封装,wafer测试,最终芯片的量产测试,出货……而现在的中国在其中的任何一步都不能达到需要的水平。

感觉到上面几位的回复还是不太全,希望大家可以留言发表观点。

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