物联网与自驾车做领头羊 模拟与混合信号成IC设计主流

明导国际(Mentor Graphics)总经理Ravi Subramanian撰文指出，受到物联网(IoT)发展与汽车陆续采用先进驾驶辅助系统(ADAS)，带动新一波模拟与混合讯号IC(mixed-signal IC)市场需求成长，也影响到后续工具设计的发展。

Subramanian表示，以2014年整体半导体厂商成长速度排行来看，Skyworks、博世(Bosch)、恩智浦(NXP)、英飞凌(Infineon)、安森美半导体(On Semiconductor)与Qorvo排行可谓前段班。

Subramanian认为能让上述厂商有此优异表现原因，在于受到下列成长来源激励，例如汽车等新电子平台崛起、云端与其对资料中心与伺服器带来影响以及带动超低功耗与安全需求的物联网兴起等。

由于支援电子平台需要的服务与应用程式(App)正迅速改变，市场成长来源也跟着改变。因此，汽车、通讯与工业及医疗市场将带动半导体往前成长，取代传统运算与消费性电子产品部门。

服务与App对电子平台带来影响，也可从下列例子略知一二，包括物联网发展让垂直市场出现整合，而且主微控制器(MCU)、应用程式处理器与连线IC功耗目标也须降低3~10倍。换言之，Wi-Fi接收器耗电必须仅为上一代10%，但同时须维持一样处理能力，微处理器也必须达到低功耗要求。

Subramanian认为，未来的ADAS系统发展，汽车平台必须处理来自不同影像处理器提供的影像以便办认并提供驾驶即时资讯，也将为影像感测器、汽车网路与资料流处理器等产品带来新的设计要求。

在上述新平台中，又以在单一晶粒上采模拟与数位电路设计IC为关键角色之一。另外，新平台的模拟与混合讯号(mixed-signal)功能也在增加，例如连线、网路、电源管理、感测器、应用程式处理与存储器工作。

不过，即使是几乎以模拟为主IC，例如车用及工业App也必须整合数位内容以便在新的整合系统内运作，因此也对制程带来影响。预计2020年有5成设计专案尺寸将超过130奈米以上，3成设计专案则会采28~65奈米制程。

模拟与混合讯号内容成长后，除影响电路模拟器等工具设计并让电子设计自动化(EDA)厂商策略开始调整，以便能继续追求成长并抢下模拟与混合讯号IC设计市场。

Subramanian表示，电路模拟的产品需求已逐渐与传统模拟IC、奈米混合讯号IC、系统单芯片(SoC)与存储器IC市场有所不同。在传统模拟IC市场上，产品设计主要是受整合电压域(Voltage Domain)的平台控制带动，而在奈米混合讯号IC市场上，低功耗混合讯号MCU与接收器已出现转变。

至于在SoC上，则让提供多数I/O宽频的高速介面来服务庞大资料，在存储器市场上，DRAM则已在新的伺服器系统基础建设找到出路。服务与App将带动平台演变的脚步而平台改变，则会带动模拟与混合讯号技术整合方向，最后则影响设计与验证IC功能的工具应该如何设计。