数字世界里的模拟技术

在我们现实生活中，处处充满模拟信号。比如灯光的亮度、声音的大小、声音音调变化、风力的大小等等，都是模拟的。大家知道，数字技术的发展正改变着我们的工作与生活，但被很多人忽略的是：模拟产品也随着数字世界的扩大而日益发展。模拟产品能够把模拟信号，譬如语音、压力、温度转换为数字信号，即“0、1”这样的信号，然后由MCU、DSP这样的信号处理单元进行处理。可以说，数字技术与模拟技术的发展相辅相成。

我们都用过数字录音笔，那么就以它为例来看看模拟产品是如何工作的。我们说话的时候，声音首先要被一个器件读取，由于我们与录音笔距离可远可近，因此读取器件首先要最大程度保证声音的真实程度。同时我通过AD把声音转换成数字，然后通过PCM、ADPCM进行压缩。声音回放其实是一个信号压缩和转换的过程：将含有声音资料的数字信号传送到一个DA（数字模拟）转换器，再把数字信号转换成相应的模拟信号，最后通过耳机或音箱作相应的放
大。这就是一个完整的模拟过程。

正因为数字技术与模拟技术的密不可分，因此模拟市场始终保持增长。整个全球模拟市场从01年开始的预计平均年增长率是12％。这其中会有起伏，从5%到20%不等。但是相对而言，模拟市场的成长比较稳定，另外，有趣的是模拟产品成长速度比数字产品反而更快。按产品应用领域而言，可划分为消费类、通讯类、计算机、汽车电子跟工业控制。通讯依然是最主要的市场，消费市场其次。从区域市场来看，亚洲在全球范围占据绝对的领导地位，其增长速度远远超过其它地区，达到了22%的高速成长。而中国的成长速度又快于亚太其它的地区。在亚洲消费类产品占的比例会相对高一些，因为可以看到亚洲包括中国、中国台湾地区、韩国，这几个大的地区在消费类产品上占全球的比例相当高。

模拟产品可分为两大类。一是标准的模拟产品，一个是垂直应用式的产品，就是专门针对某一个应用市场的模拟产品，这两类产品的比例分别约为40％与60％。去年全球模拟市场共为340亿美金，其中标准产品是119亿，专用产品是195亿。

首先来看垂直应用市场，即混合性信号市场。我们现在用的手机都是三片式手机，之所以称为三片式是因为其包含了一片RF基带，一片数字基带、一片模拟基带。而TI今年已经开始推出单片式手机，全部产品除了视频功能，其他如数字基带、模拟基带全部都在一起。垂直应用市场具备以下特点：第一、高销量。混合性信号产品的销售直接以最终产品为导向，其通用性比较差，比如说用在手机里面的产品不可能用到PMP或者PDA上面去。第二，快速投入量产。消费类市场整个投产速度非常快，一个手机从最开始研发到推出只需要三个月的时间。在这一市场排在第一名的是ST，第二名的是TI，第三是飞利浦。TI在2004年2003年的成长速度很快，成长了25％，是成长最快的一位。要在激烈竞争的市场占有一席之地要有几个条件。第一，兼有数字和模拟的核心技术，可以看到这些公司都是这样的。第二，你要有良好的投资回报，你针对市场要有很好的运营模式，第三，生产工艺，生产工艺是所有半导体公司的基础，走在前面的模拟公司都有非常先进性，作为整个发展基础。

高性能模拟产品在全球的总量是119亿美金，一般的分类是分为放大器、电源、接口和数据转换器。高性能模拟市场具备以下特点：第一，有较长的生命周期。例如OP07在市场上已经存活了20年。第二，高盈利性。首先因为产品功能单一，所以开发费用比较低，只需要一两个开发人员就可以完成；其次，其应用的生产线和生产工艺要比数字产品低很多。现在模拟产品的生产线还停留在0.2、0.3微米的水平，所以生产成本很低。但是投资巨大，譬如TI 90纳米的ASIC投入一次有可能超过300万美元投资，主要用于工艺研发，因为对模拟产品来讲，它在不同的领域要求的性能是不一样的。比如说要求高精度，高速度、高驱动能力、高电流、电压兼容性和忍耐程度，完全取决于数字电路，所以它的投资会比较大，而且会比较特殊一些。

数据转换器市场

根据DATABEANS的预测数据转换器市场每年增长14％，其中亚洲市场的排名一直比较靠。那么具体来看哪些应用市场在用数据转换器？最多的依然是通讯，第二类是工业控制，第三位才是消费类产品。

数据转换器的应用范围相当广泛，包括基站、工业控制、医疗、马达控制、专业音响和自动测试设备和手动测试设备等等。医疗对数据转换器是一个重要的市场，最主要的是应用超声和核磁共振。整个市场需要高精度、高速度、低功耗、小封装的产品。高精度主要是在测量这类行业，像工业控制、仪表都需要比较高的精度。