
BCD(Bipolar CMOS DMOS)制程是一種將雙極型晶體管(Bipolar)、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)和雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(DMOS)集成在同一芯片上的技術(shù)。
傳統(tǒng)的BCD制程存在追求高密度與高電壓之間的矛盾:或是追求高密度但電壓較低,或是追求高電壓但密度較低。而安森美的新模擬和混合信號(hào)平臺(tái)Treo可以平衡這種矛盾,它采用先進(jìn)的65nm節(jié)點(diǎn)的BCD工藝,能夠在提供較高密度的同時(shí),支持更寬的電壓范圍(1-90V寬電壓范圍),和高達(dá)175°C的工作溫度。
Treo平臺(tái)可以為安森美的各種電源和傳感解決方案提供基礎(chǔ),包括高性能和低功耗傳感、高效電源管理和專用通信設(shè)備,也可以幫助工程師大大簡化設(shè)計(jì)流程,降低系統(tǒng)成本,推動(dòng)汽車、醫(yī)療、工業(yè)、AI數(shù)據(jù)中心等高速發(fā)展領(lǐng)域的解決方案的加速上市。
本期電源網(wǎng)高端訪談邀請到安森美模擬與混合信號(hào)事業(yè)部汽車市場營銷經(jīng)理Qing Zhang,一起深入探討新發(fā)布的Treo平臺(tái)的技術(shù)難點(diǎn)是什么?創(chuàng)新點(diǎn)在哪里?Treo平臺(tái)如何根據(jù)不同需求構(gòu)建不同的應(yīng)用場景模型?未來模擬和混合信號(hào)平臺(tái)會(huì)面臨怎樣的機(jī)遇和挑戰(zhàn)等工程師關(guān)心的問題。
電源網(wǎng):基于用戶的哪些痛點(diǎn)和訴求讓安森美開始研究Treo平臺(tái)?
Qing Zhang:隨著汽車行業(yè)向電氣化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化(新四化)的轉(zhuǎn)型,對功率要求增大,效率提高,同時(shí)汽車電子電氣架構(gòu)從單獨(dú)控制單元和ECU向區(qū)域控制器架構(gòu)和軟件定義汽車演進(jìn),需要更高性能的以太網(wǎng)、通訊接口和eFuse產(chǎn)品,高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和48V系統(tǒng)則需要更高的電壓、更可靠的電源管理和更智能的傳感器。
而AI硬件支撐基于數(shù)據(jù)中心,對電源要求極高,需要高效率、體積緊湊,并且有散熱和通風(fēng)要求。醫(yī)療健康行業(yè)的監(jiān)測需求,例如糖尿病病患的連續(xù)動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(CGM),又需要超低功耗、高精度監(jiān)測和長電池壽命的產(chǎn)品。
綜上所述,市場需要集成度高的芯片,以滿足小型化、低功耗和多功能需求,加之行業(yè)快速迭代,從客戶需求到產(chǎn)品定義、規(guī)格制定再到產(chǎn)品上市的時(shí)間需要縮短。因此,行業(yè)需要一個(gè)統(tǒng)一的、模塊化的、可裁剪的平臺(tái),以快速根據(jù)客戶需求定義、設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品,這些痛點(diǎn)和訴求促使安森美(onsemi)開發(fā)Treo平臺(tái) (The Treo Platform),滿足市場和業(yè)界對高效率、高集成度和高性能模擬混合信號(hào)產(chǎn)品的需求。
電源網(wǎng):Treo平臺(tái)采用65納米節(jié)點(diǎn)的BCD工藝技術(shù),它的技術(shù)難點(diǎn)是什么?
Qing Zhang:
寬電壓范圍:Treo平臺(tái)需要支持從1V到90V的寬電壓范圍,這在工藝技術(shù)上是一個(gè)挑戰(zhàn),因?yàn)椴煌碾妷旱燃?jí)對器件設(shè)計(jì)和工藝控制有著不同的要求。
高密度與高電壓的平衡:BCD工藝通常面臨高密度和高電壓之間的權(quán)衡。65納米BCD工藝 (BCD65) 需要在保持高密度的同時(shí),實(shí)現(xiàn)高電壓的耐受,這在工藝技術(shù)上需要精細(xì)的優(yōu)化。
模塊化和可裁剪性:Treo平臺(tái)需要具備模塊化和可裁剪性,以適應(yīng)不同客戶的需求。這意味著在工藝設(shè)計(jì)上需要高度的靈活性和可配置性,以確保不同模塊可以高效地集成在一起。
工藝驗(yàn)證和IP重用:將現(xiàn)有的IP和模塊遷移到65納米BCD工藝上,需要經(jīng)過重新設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,以確保它們在新的工藝節(jié)點(diǎn)上的性能和可靠性。
工藝的一致性和可靠性:在單一平臺(tái)上集成多種不同的模擬和混合信號(hào)IP,需要確保工藝的一致性和可靠性,以避免不同模塊之間的相互干擾。
成本效益:在保持技術(shù)領(lǐng)先的同時(shí),還需要考慮工藝的成本效益,確保產(chǎn)品在市場上的競爭力。
電源網(wǎng):與業(yè)界同類工具相比,Treo平臺(tái)的創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在哪些方面?
Qing Zhang:Treo平臺(tái)的創(chuàng)新之處在于其作為一個(gè)統(tǒng)一的65納米BCD工藝平臺(tái) (BCD65),能夠支持廣泛的電壓范圍,從1V到90V,這在業(yè)界是相當(dāng)領(lǐng)先的。這種寬電壓范圍的支持,使得Treo平臺(tái)能夠適應(yīng)各種不同的應(yīng)用場景,包括汽車、AI數(shù)據(jù)中心和醫(yī)療健康等,這些領(lǐng)域?qū)﹄妷旱囊蟾鞑幌嗤?。此外,Treo平臺(tái)的模塊化和可裁剪性也是其顯著特點(diǎn),它允許快速根據(jù)客戶需求定制和優(yōu)化產(chǎn)品,這種靈活性在業(yè)界同類工具中較為罕見。
另一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)是Treo平臺(tái)的集成度。它不僅集成了電源管理、傳感器接口、通訊接口和標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品等多種功能模塊,還能夠在單一平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)這些功能的高效集成,減少了外部組件的需求,從而降低了系統(tǒng)成本和復(fù)雜性。這種高度集成的能力,使得Treo平臺(tái)在滿足小型化、低功耗和多功能需求方面具有明顯優(yōu)勢。
最后,Treo平臺(tái)的快速市場響應(yīng)能力也是其創(chuàng)新的一部分。它能夠迅速從客戶需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品定義、規(guī)格制定,最終快速上市,這種快速的市場響應(yīng)能力在業(yè)界同類工具中具有競爭力。這種快速響應(yīng)不僅能夠縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,還能夠更快地將創(chuàng)新產(chǎn)品推向市場,滿足不斷變化的市場需求。通過這些創(chuàng)新點(diǎn),Treo平臺(tái)展示了其在模擬和混合信號(hào)領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先性和市場適應(yīng)性。
電源網(wǎng):Treo平臺(tái)是否會(huì)根據(jù)不同需求,構(gòu)建不同的應(yīng)用場景模型?可否具體介紹一下?
Qing Zhang:Treo平臺(tái)的設(shè)計(jì)理念之一就是靈活性和可定制性,這意味著它會(huì)根據(jù)不同的應(yīng)用需求構(gòu)建多種場景模型。例如,在汽車領(lǐng)域,Treo平臺(tái)能夠支持新四化趨勢下的各種需求,包括電氣化、智能化等。它提供的解決方案能夠適應(yīng)從電動(dòng)車的高功率需求到區(qū)域控制器架構(gòu)的演進(jìn),以及軟件定義汽車的發(fā)展。這些解決方案包括高效率的電源管理、高性能的傳感器接口和通訊接口等,都是為了滿足汽車行業(yè)對高性能模擬和混合信號(hào)產(chǎn)品的需求。
在AI數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用場景中,Treo平臺(tái)通過提供高效率、小體積的電源管理產(chǎn)品,來應(yīng)對數(shù)據(jù)中心對電源要求高、體積緊湊的需求。這些產(chǎn)品不僅要滿足當(dāng)前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),還要能夠適應(yīng)快速的技術(shù)迭代,以保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的競爭力。
在醫(yī)療健康領(lǐng)域,尤其是連續(xù)動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測的應(yīng)用中,Treo平臺(tái)能夠提供超低功耗、高精度監(jiān)測和長電池壽命的硬件支持。這些產(chǎn)品對于降低醫(yī)療成本,提高糖尿病患者的生活質(zhì)量和減少并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。Treo平臺(tái)的這些解決方案展示了其在滿足醫(yī)療設(shè)備對精確度和可靠性要求方面的能力。
電源網(wǎng):從您的角度看,模擬和混合信號(hào)平臺(tái)發(fā)展到今天,未來還會(huì)面臨怎樣的機(jī)遇和挑戰(zhàn)?未來是否會(huì)結(jié)合生成式AI?
Qing Zhang:隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G通信、自動(dòng)駕駛、可穿戴設(shè)備等新興技術(shù)的發(fā)展,對于高性能、低功耗、高集成度的模擬和混合信號(hào)解決方案的需求日益增長。這些領(lǐng)域?qū)鞲衅鳌⑿盘?hào)處理、電源管理等方面提出了更高的要求,為模擬和混合信號(hào)平臺(tái)提供了廣闊的市場空間。此外,隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),對于能效要求的提升也為模擬和混合信號(hào)技術(shù)提供了新的發(fā)展方向。
技術(shù)的快速發(fā)展帶來了更高的設(shè)計(jì)復(fù)雜性,如何在短時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出滿足復(fù)雜系統(tǒng)要求的模擬和混合信號(hào)解決方案是一個(gè)挑戰(zhàn)。同時(shí),隨著集成度的提高,如何在更小的尺寸內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多的功能,同時(shí)保證性能和可靠性,也是模擬和混合信號(hào)平臺(tái)需要面對的問題。
至于在生成式AI的結(jié)合上,由于模擬與混合信號(hào)技術(shù)的核心在于精確的物理模型和深厚的專業(yè)知識(shí),這些通常需要基于經(jīng)驗(yàn)和長期積累的數(shù)據(jù)。AI技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用可能不如在數(shù)據(jù)密集型領(lǐng)域那樣直接和迅速,因?yàn)槟M與混合信號(hào)設(shè)計(jì)涉及到復(fù)雜的物理現(xiàn)象和精確的工程判斷。此外,模擬電路的設(shè)計(jì)和優(yōu)化往往依賴于精確的手工調(diào)整和細(xì)致的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,這些過程目前還難以被AI完全替代。但隨著技術(shù)的發(fā)展,特別是隨著AI在處理復(fù)雜系統(tǒng)和大規(guī)模數(shù)據(jù)集方面的能力增強(qiáng),我們可以預(yù)見到AI將在這一領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。
電源網(wǎng):在技術(shù)研發(fā)和經(jīng)營層面,安森美將采取哪些策略以應(yīng)對整體解決方案的市場趨勢?
Qing Zhang:安森美將側(cè)重于加強(qiáng)其Treo平臺(tái)的能力,以適應(yīng)市場對整體解決方案的需求。這意味著公司將繼續(xù)投資于技術(shù)創(chuàng)新,以確保其模擬和混合信號(hào)產(chǎn)品能夠滿足不斷變化的市場需求。安森美將通過擴(kuò)展Treo平臺(tái)的功能模塊庫,不斷豐富和完善平臺(tái),以支持客戶在汽車、AI數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療健康等關(guān)鍵領(lǐng)域的創(chuàng)新需求。此外,公司將致力于提高平臺(tái)的集成度和模塊化,以便快速響應(yīng)市場變化,縮短產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到上市的周期,從而保持技術(shù)領(lǐng)先。
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