ADI中國迎25年華誕，紀念從器件到系統的經(jīng)典創(chuàng )新

2019年對ADI是重要的一年：公司在中國已走過(guò)25載。2019年12月，ADI在深圳舉辦了“ADI中國25周年媒體技術(shù)日”。ADI系統解決方案事業(yè)部總經(jīng)理趙軼苗先生回顧了ADI“超越一切可能”的創(chuàng )新歷程，涉及ADC、并購、多樣化摩爾、超越摩爾、從芯片到系統級方案的轉變等，涵蓋科學(xué)、通信、工業(yè)、汽車(chē)、消費類(lèi)、醫療等領(lǐng)域。

1 25年與中國共成長(cháng)

2019年對ADI是重要的一年，ADI在中國已走過(guò)25年?；仡?995年到今天，中國已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。

例如，1995年國務(wù)院正式頒發(fā)了《關(guān)于加強科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的決定》文件，開(kāi)啟了中國科教興國的重要戰略。在這之后，中國加入了世貿協(xié)定，深圳、上海等很多地方蓬勃發(fā)展起來(lái)。

在這25年中，中國的科學(xué)技術(shù)也是在飛速發(fā)展，現在有了更多的機器人、5G通訊、高鐵，中國有了自己的大飛機，包括互聯(lián)網(wǎng)的變革。ADI也很榮幸地參與到了中國25年來(lái)的技術(shù)變革中，為這些技術(shù)提供基礎芯片和軟件技術(shù)。

展望未來(lái)的15~20年，既是一個(gè)最好的時(shí)代，也是最具挑戰的時(shí)代。從技術(shù)突破角度看，人工智能（AI）正加速發(fā)展，第4次工業(yè)革命正在到來(lái)，這次工業(yè)革命圍繞著(zhù)AI、大數據等技術(shù)，把整個(gè)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化、需求的提升給充分展現出來(lái)。

圖：ADI系統解決方案事業(yè)部總經(jīng)理趙軼苗

2 在模擬與數字之間架起橋梁

ADI作為一家科技公司，核心使命是如何建立一個(gè)數字與模擬連接的世界。

在前沿科學(xué)方面，2017年，ADI參與到MIT的激光天文臺實(shí)驗項目，該實(shí)驗項目獲得了2017年的諾貝爾獎，因為L(cháng)形的兩個(gè)真空激光管打出兩束光反射回來(lái)，形成一個(gè)干涉的焦點(diǎn)，如果這兩個(gè)光完美干涉，不應該有任何的光漏到旁邊的傳感器上，但如果有引力波穿過(guò)探測器，光就會(huì )發(fā)生偏移，有光進(jìn)入傳感器。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗，也驗證了愛(ài)因斯坦100年前對于引力波的猜測。ADI參與到芯片和技術(shù)的解決方案中，其中，AD797是高精度放大器，它對干涉光的正負檢測和正負控制起到了關(guān)鍵作用。此外，AD590是高精度的溫度傳感器，把4 km長(cháng)的激光真空管的溫度控制得很好； ADA4700是高壓放大器，幫助把靜電接地控制好。

所以，從最開(kāi)始對于普通模擬信號的放大或者處理，一直到宇宙中非常微小、敏感信號的處理，ADI都有相應的解決方案。實(shí)際上，不管信號多么小、快、復雜，或者在多么強的干擾下，從ADI都能找到解決方案，把它從模擬世界中提煉，然后在數字中體現出來(lái)。

以ADI的強項——ADC為例，ADC就是建立在帶寬和分辨率技術(shù)上的一座橋梁。

圖：ADI部分ADC產(chǎn)品。橫軸是分辨率，縱軸是帶寬

ADC有很多分類(lèi)：Σ-Δ（低功耗），SAR（高精度），flash（超高速，低精度），pipeline（高速，高精度）等，ADI在此都留下了探索與創(chuàng )新的足跡。。

如上圖，最早業(yè)界的起點(diǎn)是8位分辨率，慢慢演進(jìn)到更高精度和速度的產(chǎn)品和技術(shù)。

ADI最早提出了12位、100 kHz的ADC，解決了運動(dòng)控制的數字化問(wèn)題。接下來(lái)ADI又實(shí)現了14位ADC，很多超聲波、X光的技術(shù)就能使能起來(lái)，實(shí)現數字化。

最早ADI基于拓展精度能力，發(fā)現Σ-Δ型ADC能夠提供更高的精度，所以ADI率先推出了16位Σ-Δ型ADC，在應用上，ADI是最早在中國的國家電網(wǎng)里，通過(guò)ADE7755實(shí)現電能計量的數字化，這也是16位Σ-Δ型ADC影響面最大的應用之一。另一個(gè)經(jīng)典應用是通過(guò)把16位Σ-Δ型ADC和高壓技術(shù)結合起來(lái)，解決了一些關(guān)鍵問(wèn)題，實(shí)現了汽車(chē)電池管理的監測芯片，對電壓、電流了實(shí)現監測，推出了一系列BMS（電池管理系統）芯片。BMS類(lèi)芯片的推出使汽車(chē)電動(dòng)化有了關(guān)鍵的技術(shù)支撐，加速中國汽車(chē)電氣化、電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。

之后，ADI實(shí)現了16位SAR ADC。這對于我國的電網(wǎng)應用非常契合。因為電網(wǎng)在很多電流、電壓的測量上需要同步性。ADI在這個(gè)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)了一系列的同步采樣SAR ADC，幫助我國實(shí)現了智能電網(wǎng)，包括電力電路監測、計電保護應用的實(shí)現和數字化。隨后，凌力爾特（注：已被ADI收購）在SAR ADC也有了進(jìn)一步的突破，實(shí)現了20位1 MHz的SAR ADC，之后又拓展到了32位的精度。

由于Flash ADC很快遇到了發(fā)展瓶頸，因此ADI最早開(kāi)發(fā)出來(lái)了一種新的ADC結構——Pipeline ADC。Pipeline ADC精度更高、速度更快。ADI最先實(shí)現了40 MHz、12位的Pipeline ADC，那時(shí)大約是80年代末、90年代初，當時(shí)索尼找到ADI，希望有一款合適的ADC能夠跟其圖像處理器結合起來(lái)，也是因為這個(gè)機緣，ADI把數字圖象領(lǐng)域的門(mén)為消費者打開(kāi)，使后面一度紅火的數碼相機能夠進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)。

隨后，ADI繼續把Pipeline ADC技術(shù)不斷往上提升，把帶寬做得更高，使很多設備可以用到相關(guān)的技術(shù)。還有更高精度——14位的Pipeline ADC，可以用到基站，在3G、4G、5G的應用里可以把它做得更好。它的性能也繼續提升，進(jìn)入了25 MHz、16位的精度，使雷達等技術(shù)能在這個(gè)基礎上得到支撐。

ADI的ADC還在不斷地拓展邊界，例如最近AD9213甚至到達10 G的采樣帶寬，可做直采。同樣，ADI的DAC——AD9172可以做到12 G的輸出帶寬。

3 并購戰略

在A(yíng)DI強大的模數轉換器基礎上，公司這幾年也通過(guò)并購來(lái)實(shí)現進(jìn)一步的能力邊界拓展。

以2014年對訊泰微波（Hittite）為例，最重要的意義在于：以前ADI的高速能力，甚至RF的能力，大概到6 GHz或者8 GHz的水平，有了訊泰的能力補充，可以做到（100~110） GHz的能力，因此包括微波、毫米波在內，ADI都有完整的產(chǎn)品系列。

在這背后，是訊泰微波對于第二代半導體技術(shù)——化合物半導體的掌控能力，例如氮化鎵等先進(jìn)工藝的駕馭能力。對于這種工藝，把它的頻率和效率做高都很困難。另一方面，即便把產(chǎn)品做出來(lái)，怎么把質(zhì)量控制得更好，一致性做得更好，讓它更加可靠，也是非常具有挑戰性的。

另外，訊泰微波對于毫米波、微波、RF的信號鏈是非常完整的，有完備的產(chǎn)品線(xiàn)，包括濾波器到開(kāi)關(guān)等，再把它們跟ADI的技術(shù)結合起來(lái)，就形成了完整的RF解決方案。

例如HMC661/HMC1061，可以在18 GHz的高帶寬下進(jìn)行采樣保持，減少對高溫ADC的依賴(lài)實(shí)現高速采集。另外,HMC994/998/907/797系列砷化鎵類(lèi)的PA(功率放大器)產(chǎn)品，最大的特點(diǎn)是可以從DC，即從0 Hz到30 GHz的信號和帶寬放大。

另外一款產(chǎn)品是現在在5G通訊，特別是5G毫米波通訊里需要的產(chǎn)品。在5G通訊里，波束成形怎么把一個(gè)天線(xiàn)陣列形成多個(gè)波束非常關(guān)鍵，所以ADI的這種集中度高、性?xún)r(jià)比好的產(chǎn)品，對這種技術(shù)的實(shí)現就非常關(guān)鍵。ADI還有把一個(gè)低的RF信號提到高的RF信號，針對不同的頻段，K頻段、Ka頻段都有相應的產(chǎn)品。如果把這個(gè)信號鏈串起來(lái)，就可以看到這是很好的例子——ADI可實(shí)現不管是Ka或者K這樣的毫米波，可以達到500 MHz帶寬的系統能夠建立起來(lái)。

4 “后摩爾時(shí)代”的應對策略

在半導體領(lǐng)域，摩爾定律一直是一個(gè)非常重要的驅動(dòng)因素，現在3 nm的工藝也在積極研發(fā)中。但畢竟數字光刻已經(jīng)慢慢走向了物理極限。所以ADI從不同角度來(lái)看待整個(gè)技術(shù)工藝支撐的問(wèn)題。

4.1    多樣化摩爾（More than moore）策略

就是模擬的芯片技術(shù)需要什么樣的工藝，例如高壓、高頻或高精度的工藝；在射頻領(lǐng)域上需要什么樣的工藝；在傳感技術(shù)上要做什么樣的工藝準備。

所以芯片技術(shù)存在多個(gè)維度的： 一個(gè)維度是基于高密度的數字SoC工藝，它可以基于納米級的工藝做更多的系統集成，叫SoC;另一個(gè)維度可以把很多模擬工藝、不同的芯片封裝在一起，形成SiP的解決方案。

未來(lái)，SoC和SiP整合在一起的方案，能夠在更多的維度上解決更多的問(wèn)題，形成更高的價(jià)值。這是ADI在More than moore戰略的考量。

圖：多樣化摩爾戰略

基于這樣的考量，ADI有一些多樣性的產(chǎn)品和技術(shù)解決方案。

1）MEMS方案，它包括4個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)優(yōu)化和技術(shù)演進(jìn)方面。①陀螺儀、慣導類(lèi)產(chǎn)品，會(huì )強調繼續拓展高精度，會(huì )進(jìn)行全面的校正，同時(shí)會(huì )把體積做得更小。②超低噪聲，可以把整個(gè)加速度檢測的噪聲干擾抑制得最低，同時(shí)保證這類(lèi)產(chǎn)品有10年以上的生命周期，這對于很多地質(zhì)災害橋梁和房屋的損壞檢測非常關(guān)鍵。③超低功耗，希望用這樣的產(chǎn)品在電池供電的環(huán)境下做非常長(cháng)時(shí)間的運行，例如心臟起搏器， ADI推出的產(chǎn)品在很小電池供電環(huán)境下能工作27~30年的工作水平。④高溫，拓展到175℃度，用在地質(zhì)勘探的需求。值得一提的是，ADI 2017年推出的相關(guān)產(chǎn)品是屬于低噪聲加速傳感器的范疇，能實(shí)現非常低頻效果的智能監測的水平，同時(shí)在各種帶寬、各種各樣的加速度，最高500g的加速度，在抗強力沖擊的特性上都有非常好的特點(diǎn)，一個(gè)典型的應用是風(fēng)機的運維。

2）隔離?，F在市面上有光隔離、電容隔離等，ADI是唯一一家提供磁隔離的芯片技術(shù)公司，這也是來(lái)自于A(yíng)DI一位華人科學(xué)家的創(chuàng )造和發(fā)明。磁隔離最大的兩個(gè)特點(diǎn)是：①可以把整個(gè)傳輸的速度做得更高，除了把幾十MHz的信號做起來(lái)，甚至能夠把上GHz的信號做起來(lái)，例如ADN4654芯片；②能量的傳輸，它不光使能量更有效的傳遞，而且它可以把EMI（電磁干擾）抑制到最低水平，在汽車(chē)領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域都能很好地把技術(shù)應用起來(lái)。

3）磁感應器。AMR磁感應器，ADI最早有ADA4571產(chǎn)品，可達0.5°的誤差，運動(dòng)控制的角度監測甚至在電路淺表的應用里面都可以使用。

4.2    超越摩爾（Beyond Moore）策略

ADI的組織架構經(jīng)歷了3個(gè)階段。

1）1970年—1990年，ADI的組織結構是按照工藝線(xiàn)來(lái)分的，那時(shí)所有的生產(chǎn)制造也是每條產(chǎn)品線(xiàn)自己來(lái)負責的。

2）1990年以后，ADI開(kāi)始根據產(chǎn)品劃分組織結構，包括高速ADC、高精度ADC等。

3）漸漸地，ADI意識到在器件級和核心技術(shù)級的創(chuàng )新也出現了一定的瓶頸，更多的創(chuàng )新不僅來(lái)自于核心半導體技術(shù)的創(chuàng )新，而且更重要的是需要看到系統級到底需要什么樣的技術(shù)，怎么來(lái)把創(chuàng )新拓展到新的維度，即超越摩爾（Beyond Moore）。所以2008年以后，ADI推出了新的組織結構的變化，關(guān)注在不同應用領(lǐng)域里，怎么把半導體技術(shù)和系統的算法，與應用結合起來(lái)。例如關(guān)注到消費電子、醫療、能源、汽車(chē)電子、通訊基礎設施、工業(yè)自動(dòng)化方面，以此來(lái)形成ADI的發(fā)展模式。電子產(chǎn)品世界記者認為，此時(shí)ADI也開(kāi)啟了并購戰略，以補齊產(chǎn)品線(xiàn)，擴展技術(shù)邊界。

現在主要關(guān)注以下技術(shù)。

●RF通信。

●光通訊。

●測試測量/儀器儀表。實(shí)際上，從設計研發(fā)環(huán)節到驗證研發(fā)環(huán)節，從芯片設計到模塊到終端都需要一系列的測試設備來(lái)進(jìn)行檢測，圍繞這些測試設備，ADI相應的很多器件和技術(shù)都可以得到充分應用，能夠幫助大家快速實(shí)現產(chǎn)品的設計。

在此簡(jiǎn)單介紹一下幾個(gè)在業(yè)內的爆款產(chǎn)品。一個(gè)就是對于A(yíng)TE（半導體測試機），對每個(gè)數字形成對很多高速數字的測試，這里面包括ADATE318、ADATE334這樣的產(chǎn)品，也包括可編程器件電源的產(chǎn)品也應用得非常好。ADI不僅在器件級，在儀器儀表的器件級提出一些好產(chǎn)品，也在模塊設計提出一些參考方案，希望幫助客戶(hù)快速提升研發(fā)、快速迭代其產(chǎn)品。特別對中國客戶(hù)非常有意義，因為在測試或者是儀器儀表行業(yè)里，國外很多大廠(chǎng)商的積累非常深厚，而中國很多新興的國內企業(yè)發(fā)展很快，但畢竟缺少一定的積淀，ADI可以結合自身的積累優(yōu)勢，把關(guān)鍵的測量方法濃縮到一個(gè)模塊里面，通過(guò)給客戶(hù)提供直接的技術(shù)支撐，幫助客戶(hù)迅速地迭代產(chǎn)品。

●電力，特別是電網(wǎng)?，F在不僅強調以前的堅強智能電網(wǎng)，還有最新的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。ADI的傳感技術(shù)、監測技術(shù)，幫助中國電網(wǎng)、南方電網(wǎng)一起推進(jìn)技術(shù)戰略的前進(jìn)。從發(fā)、輸、配、用這幾個(gè)環(huán)節，ADI都有相關(guān)的技術(shù)來(lái)一起和客戶(hù)推進(jìn)相關(guān)的技術(shù)演進(jìn)。

●汽車(chē)。

●醫療健康與消費電子。

5 深耕中國

ADI在中國的技術(shù)覆蓋全面，不僅是在中國的很多城市有銷(xiāo)售團隊，而且在北京、上海、杭州有研發(fā)團隊，所以ADI擁有強大、客戶(hù)反應速度迅速的應用工程師團隊。同時(shí)ADI在各個(gè)垂直的應用領(lǐng)域也有相應的系統應用工程師，包括通訊系統、汽車(chē)系統、醫療及消費業(yè)的解決方案團隊，提供給客戶(hù)的不只是芯片類(lèi)產(chǎn)品，而是包括系統解決方案，甚至一些軟件。

在技術(shù)方面，ADI中國的芯片設計中心分布在北京、上海、杭州，集中在高精度、高速AD/DA、電源管理、隔離的產(chǎn)品。此外，ADI不僅在很多重要的國際會(huì )議上的論文有突破，而且在各項發(fā)明專(zhuān)利上也有很多建樹(shù)。希望ADI中國的技術(shù)團隊，能夠給在中國的客戶(hù)提供強有力和全面的技術(shù)支持服務(wù)。

過(guò)去的1/4世紀，ADI與中國本土企業(yè)同風(fēng)雨、共成長(cháng)。展望未來(lái)，ADI將繼續深化創(chuàng )新與本地化，攜手中國客戶(hù)“超越一切可能”。