جميع الإشارات المتولدة في الطبيعة هي إشارات تناظرية، مثل الصوت الذي نتحدثه، والمناظر التي نراها، ودرجة الحرارة، والرطوبة، والضغط، ومعدل التدفق، والضوء، والكهرباء، والرياح، والتنفس الشخصي، وضغط الدم، ودرجة حرارة الجسم، ونبضات القلب، والوزن، وسكر الدم، ودهون الجسم، وما إلى ذلك.

 

يجب في نهاية المطاف معالجة هذه الإشارات التناظرية وتخزينها أو نقلها في بيئات رقمية مثل أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة. فكيف يتم تحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية؟ كل ما تحتاجه هو شريحة تحويل، وهي الرائدة في صناعة الشرائح الإلكترونية - محول الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC)!

   

01

شريحة ADC هي شريحة تحويل الإشارة التناظرية إلى رقمية.

تتضمن عملية تحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية أربع مراحل لمعالجة الإشارات: أخذ العينات، والتثبيت، والتكميم، والبرمجة. وتوجد سبعة هياكل، ولكل منها سيناريوهات تطبيق مختلفة، وذلك وفقًا لطرق المعالجة المختلفة.

فالش، (نصف كاذب)

قابل للطي (نوع قابل للطي)،

سيجما دلتا (Σ-δ)،

SAR (التقريب المتتالي)،

خطوط الأنابيب،

بنية غير معروفة.

1. يتميز محول الإشارة التناظرية إلى الرقمية من نوع FLASH و Half-FLASH بمعدل أخذ عينات أقصى يزيد عن 10 جيجا عينة في الثانية نظرًا لبنيته المتوازية، ولكن دقته محدودة بـ 8 بت بسبب اللاخطية، لذلك يمكن استخدامه في منتجات مثل راسمات الذبذبات.

2. يستخدم الطي محول تناظري رقمي عالي السرعة ذو بنية طي، والذي يمكنه تحقيق دقة أعلى قليلاً وسرعة مماثلة لتقنية FLASH، ويمكن تطبيقه على إزالة التضمين في النطاق الأساسي في الأقمار الصناعية للبث.

3. يستخدم محول الإشارة التناظرية إلى الرقمية من نوع سيجما-دلتا بشكل أساسي في جمع البيانات عالية الدقة، وخاصة في مجالات القياس الإلكتروني مثل أجهزة الاستشعار وأنظمة الصوت الرقمية والوسائط المتعددة وأجهزة الاستكشاف الزلزالي والسونار وما إلى ذلك. ويمكن أن تصل دقة الجمع إلى 24 بت.

4. محول تناظري رقمي من نوع التقريب المتتالي (SAR ADC)، يُستخدم بشكل أساسي في أجهزة جمع البيانات متوسطة السرعة أو منخفضة السرعة ومتوسطة الدقة، وفي الأجهزة الذكية. يتميز هذا النوع بأوسع معدل أخذ عينات، ورغم أنه ليس الأسرع، إلا أن انخفاض تكلفته واستهلاكه للطاقة يجعله شائع الاستخدام. كما يمكن لمحول SAR ADC تحقيق دقة تصل إلى 16 بت.

5. تُستخدم محولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية ذات البنية الأنبوبية بشكل أساسي في معالجة الإشارات العابرة عالية السرعة، وتخزين وتسجيل الموجات بسرعة، واكتساب البيانات بسرعة عالية، وقياس إشارات الفيديو، وتقنية الاتصالات الرقمية عالية السرعة. تصل سرعة التصميم الحالية إلى جيجا عينة في الثانية. وهي مناسبة تمامًا للتطبيقات التي تتطلب أداءً عاليًا، مثل تطبيقات أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية والتطبيقات العسكرية.

02

كيف يمكن التمييز بين أنواع رقائق ADC المختلفة وفهم أدائها بسرعة؟

ابدأ ببعض المؤشرات:

1. الدقة، وتُسمى أيضًا التمييز، ووحدتها (بت)؛ كلما زادت الدقة، اقتربت الإشارة الرقمية المُحولة بواسطة محول الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC) من الإشارة التناظرية الأصلية الحقيقية؛ من ناحية أخرى، لا تمثل الدقة سوى أداء محول الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC).

عدد بتات الإخراج لا يمثل مكونات الإشارة الحقيقية في هذه البتات.

٢. وحدة معدل أخذ العينات (معدل أخذ عينات الإدخال) هي عينة في الثانية (SPS). إذا كان تردد أخذ العينات لمحول الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC) هو Fs (هرتز)، فإن عرض نطاق الإشارة التناظرية الذي يمكنه تحويله لا يتجاوز Fs/2 (هرتز). على سبيل المثال، 1Msps تعني مليون عينة في الثانية، وتردد أخذ العينات المقابل لمحول الإشارة التناظرية إلى الرقمية هو 1 ميجاهرتز، وعرض نطاق الإشارة التناظرية الذي يمكن تحويله لا يتجاوز 0.5 ميجاهرتز.

3. استهلاك الطاقة (وحدة قياس استهلاك الطاقة: ميلي واط)؛

4. وحدة ضوضاء رقاقة الضوضاء Vrms الجذر التربيعي المتوسط؛

5. وحدة انحراف درجة الحرارة جزء في المليون/درجة مئوية؛

6. الدقة الفعلية: عدد أرقام الإشارة التي يُخرجها محول الإشارة التناظرية إلى الرقمية ENOB. الوحدة هي بتات؛

7. وحدة نسبة الإشارة إلى الضوضاء هي الديسيبل؛

تتجه رقائق ADC نحو تقليل استهلاك الطاقة، باستخدام استهلاك الطاقة والدقة ومعدل أخذ العينات والضوضاء كأساس لتحديد عامل الجودة؛ ويبرز هذا التحدي بشكل خاص في التطبيقات في مجال الاتصالات المتنقلة.

   

توجد رقائق ADC حاليًا بأشكال مختلفة.

1. رقائق التغليف التقليدية والدوائر المتكاملة؛

2. توجد وحدات الملكية الفكرية لمحولات التناظرية إلى الرقمية في العديد من رقائق نظام على شريحة (SoC)؛

3. توجد شريحة تناظرية متكاملة مع محول تناظري رقمي (SIP) في العديد من شرائح المستشعرات الرقمية.

03

ما هي شريحة ADC عالية الجودة؟

ببساطة، هي شريحة محول تناظري رقمي (ADC) تختلف عن تلك المستخدمة في سوق الإلكترونيات الاستهلاكية. تُستخدم بشكل أساسي في الصناعات العسكرية، والفضاء، والاتصالات السلكية واللاسلكية، والسيارات، والأجهزة الصناعية والطبية (مثل الرنين المغناطيسي النووي والموجات فوق الصوتية)، وغيرها من المجالات التي تتطلب دقة تصنيع وأداءً وموثوقية عالية للغاية. يحتاج كل نظام إلكتروني إلى شريحة ADC، ولذا فإن تصميمها يتطلب مستوى تقنيًا عاليًا جدًا.

في عام 1996، وقّعت 33 دولة، معظمها دول غربية، اتفاقية فاسينار في فيينا، النمسا، والتي حددت نطاق تصدير المنتجات والتقنيات عالية التقنية والدول المشمولة بها. تُعدّ محولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADCs) عالية الجودة من المنتجات الخاضعة لضوابط التصدير، والصين من بين الدول المشمولة بهذه القيود. ويشمل نطاق الحظر بشكل رئيسي محولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية التي تزيد دقتها عن 8 بتات وسرعتها عن 1.3 جيجا عينة في الثانية، وسرعتها عن 16 بتات وتتجاوز 65 ميجا عينة في الثانية.

   

1. تتطلب شريحة ADC المستخدمة في كل جهاز راسم إشارة محلي موافقة حكومة الولايات المتحدة قبل استيرادها، ويجب عليها أيضًا أن تتعهد بعدم تحويلها لأغراض عسكرية.

2. في رادار المصفوفة المرحلية، تعتبر رقائق ADC عالية السرعة ضرورية ولا يمكن الحصول عليها إلا من خلال قنوات الطرف N بسعر أعلى.

3. في محطات الاتصالات الأساسية التي تنتجها شركتا ZTE و Huawei، باستثناء عدد قليل من رقائق النطاق الأساسي الرقمي على لوحة الدوائر، والتي يتم إنتاجها ذاتيًا، لا يوجد موردون محليون على روابط الاتصال الأخرى مثل RF و PLL و ADC/DAC وحتى رقائق قياس جهد إمداد الطاقة الطرفية.

4. بعض المكونات الرئيسية ذات المحتوى التقني العالي، مثل محولات ADC/DAC عالية السرعة وعالية الدقة، تعتمد كلياً على الموردين الأمريكيين.

٥. يُعدّ محوّل الإشارة التناظرية إلى الرقمية عالي الدقة (ADC) بسرعة جيجابت/ثانية المكوّن الأساسي لمحطات البث عالية الأداء في شبكات الجيل الخامس للاتصالات. كما أنه وحدة رئيسية مطلوبة في رادارات المصفوفة الطورية المضادة للصواريخ. وهو أيضًا مكوّن أساسي يخضع لحظر ورقابة اتفاقية فاسينار، وقد احتكرته شركات أجنبية لفترة طويلة. لذا، من الضروري تجاوز الحواجز التقنية التي تعيق إنتاج محوّل الإشارة التناظرية إلى الرقمية عالي الدقة بسرعة جيجابت/ثانية.

     

04

في الوقت الراهن، تستحوذ الشركات الأجنبية، مثل ADI وTI وMAXIM وMICROCHIP، على الحصة السوقية العالمية لتقنية تحويل الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC/DAC). وتبلغ حصة ADI السوقية حوالي 58%، بينما تبلغ حصة TI حوالي 25%، وMAXIM حوالي 7%، وMICROCHIP حوالي 3%. ويصعب إيجاد شركات محلية في هذا المجال.

تشير البيانات ذات الصلة إلى أن مبيعات رقائق محولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC) بلغت 54.5 مليار دولار أمريكي في عام 2017. ومن المتوقع أن يصل حجم سوق رقائق ADC العالمي إلى 74.8 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2022، ما يجعل آفاق السوق واعدة للغاية.

   

ستكون التطبيقات الناشئة، مثل شبكات الجيل الخامس والذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء وإلكترونيات السيارات، المحرك الرئيسي لنمو رقائق محولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC) خلال السنوات القليلة المقبلة. وقد شهد الطلب على معالجة الإشارات لهذه المنتجات والتقنيات ذات الصلة ارتفاعًا كبيرًا. يستحوذ سوق الرقائق التناظرية في الصين على أكثر من 50% من السوق العالمية، ويتجاوز معدل نموه المتوسط ​​العالمي. وبحسب الوظائف المحددة، يمثل سوق محولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية/الرقمية إلى التناظرية 15% من حصة سوق الدوائر التناظرية. وبناءً على ذلك، يمكن استنتاج أن حجم سوق محولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية/الرقمية إلى التناظرية في الصين سيبلغ حوالي 5.61 مليار دولار أمريكي (ما يعادل 39.3 مليار يوان صيني تقريبًا) في عام 2022.

شركة ADI، الشركة الرائدة في مجال رقائق ADC؛ نقوم بتحليل البيانات المالية الرئيسية لشركة ADI بشكل أساسي. مصدر البيانات: التقرير السنوي لعام 2019 المنشور على الموقع الإلكتروني الرسمي لشركة ADI (الوحدة: ألف دولار أمريكي).

   

1. نظرة عامة على الإيرادات، وهامش الربح الإجمالي، وهامش الربح

يتجاوز متوسط ​​هامش الربح الإجمالي للمنتجات 60%؛

2. الإيرادات - حسب المنطقة

تمثل الإيرادات من الصين 35% من إجمالي إيرادات شركة ADI؛

3. الإيرادات - حسب مجال التطبيق

تتمتع شركة ADI بحضور تجاري واسع في السوق العالمية، وتركز بشكل أساسي على إدراك وقياس وتوصيل وإمداد الطاقة وتفسير وأمن المعلومات التناظرية؛

تُستخدم هذه التقنيات الست الأساسية للمعالجة على نطاق واسع في قطاعات متنوعة، مثل الأتمتة الصناعية، والاتصالات، والسيارات، والإلكترونيات الاستهلاكية، والرعاية الصحية. ووفقًا للتقرير المالي الصادر عن شركة ADI لعام 2019، يُمثل قطاع التطبيقات الصناعية نصف إجمالي استخدامات هذه التقنيات في البلاد.

05 بما أن رقائق ADC مهمة للغاية ومربحة للغاية والطلب عليها كبير للغاية، فلماذا لا نقوم بتصميمها وإنتاجها بأنفسنا؟

في الواقع، يواجه تطوير رقائق ADC المحلية العديد من الصعوبات:

1. مستوى التعليم في مجال الدوائر المتكاملة التناظرية في الجامعات المحلية منخفض نسبياً.

2. في الولايات المتحدة، وبسبب قيود اتفاقية فاسينار، يصعب على الصينيين دخول أقسام البحث والتطوير الأساسية لمنتجات ADC في شركات مثل ADI/TI؛ في مركز البحث والتطوير الصيني، يمكن للمهندسين المحليين رؤية معظم تصميمات الشركة الأم من خلال الإنترنت، لكنهم لن يروا أبدًا تصميمات منتجات ADC المتطورة.

3. يستغرق تصميم الرقاقة، باستثناء التصميم المعماري، ستة أشهر على الأقل من تصميم الدائرة إلى الإنتاج. وعادةً ما يستغرق إرسال الرقاقات إلى مصنع الرقاقات لإنتاج الرقائق من شهرين إلى ثلاثة أشهر. والأهم من ذلك، أن تكلفة إنتاج الرقاقة لمرة واحدة لا تقل عن مئات الآلاف من اليوانات، بينما تصل تكلفة التقنيات المتقدمة إلى عشرات الملايين. هذه التكاليف الباهظة من التجارب والأخطاء والوقت تفرض متطلبات عالية للغاية على نسبة النجاح من المحاولة الأولى. يجب أن تكون العملية طويلة ومتكررة التحقق، مما يتطلب تعاونًا وثيقًا بين مختلف فرق العمل. إذا ارتكب أحد أفراد الفريق خطأً، فقد تكون الرقاقة التي تعود بعد ثلاثة أشهر مجرد قطعة خردة. جولة أخرى من المراجعات، وثلاثة أشهر أخرى تمر.

   
٤. بالنسبة للشركات الناشئة التي تُطوّر رقائق ADC، يبدأ راتب مهندسي البحث والتطوير في مجال الرقائق التناظرية من ٥٠٠,٠٠٠ إلى ٦٠٠,٠٠٠ يوان؛ وبدون دعم مالي قوي، يُشبه دخول مجال رقائق ADC الدخول في "مأزق كبير" مليء بالتحديات المستمرة. إضافةً إلى ذلك، يشهد قطاع رقائق ADC تحديثات متسارعة. فإذا لم يتم طرح المنتج في السوق خلال فترة زمنية محددة، فلن تتمكن الشركة من مواكبة وتيرة السوق، مما يُصعّب عليها الاستمرار.

بالنسبة للشركات الصينية، إذا أرادت تطوير رقائق ADC عالية الأداء ومنخفضة الطاقة، فبدون عقود من التراكم والاستثمار المستمر، فإنها في الأساس لا تزال في بداية الطريق!

٥. يمكن أيضًا تصميم الدوائر المتكاملة عكسيًا، أي نسخها. على الرغم من صغر حجم الشريحة وكثافة الدوائر العالية للغاية، إلا أنه لا يزال بالإمكان الحصول على جميع معلومات تصميمها من خلال المجهر والتصوير الفوتوغرافي، وما إلى ذلك، ثم نسخها وإرسالها إلى المصنع للإنتاج. قد يبدو للوهلة الأولى أنه يمكن الحصول على المنتج نفسه تمامًا، ولكن في الواقع، ليس الأمر كذلك. يُشبه التصميم شفرة الآلة بعد تجميع البرنامج، مما يجعل قراءته ضعيفة للغاية، ويستحيل فهم مبادئه وبنيته. توجد أخطاء مادية وبشرية في عملية استخراج التصميم نفسها، خاصةً بالنسبة لشرائح ADC التناظرية المختلطة عالية الأداء، والتي تتأثر بشدة بهذه العملية. قد يؤدي أي اختلاف طفيف إلى اختلافات كبيرة في أداء الشريحة وإنتاجيتها. في هذه الحالة، يعجز المصمم عن فهم المبدأ، وتصبح أخطاء تحديد المواقع أشبه برجل أعمى يبحث عن إبرة في كومة قش. تُستخدم هذه الطريقة عادةً في معاهد البحوث الصناعية العسكرية. كل عملية عكسية أشبه بالمقامرة، ففي بعض الأحيان قد تُحقق أفضل النتائج، ولكن بمجرد حدوث مشكلة، يصبح المصمم عاجزًا تمامًا.

لذلك، على مر السنين، باستثناء رقائق RF ومكبرات الطاقة ذات الدوائر البسيطة نسبيًا، حتى لو تم بنجاح عكس هندسة محول ADC عالي الأداء المذكور أعلاه والمكونات الرئيسية الأخرى، كانت هناك أمثلة قليلة جدًا على إنتاج الطاقة.

٦. في الطبيعة، إذا أرادت الحيوانات والنباتات البقاء، فلا بد لها من الاندماج في السلسلة البيولوجية. وينطبق الأمر نفسه على إدارة الأعمال. مع ذلك، في السلسلة البيئية للمؤسسات، يتمتع الرواد بمزايا التكلفة، إلى جانب سلسلة توريد مستقرة وموثوقة، مما يسمح لهم بمواصلة تحقيق الأرباح، وبالتالي دعم التقدم التكنولوجي المستمر. في الوقت نفسه، عندما تكون قنوات سلسلة التوريد سلسة، تعود العلاقات المختلفة بالنفع على بعضها البعض، ويصعب للغاية استبدال المنتجات المحلية. بالنسبة للوافدين الجدد، يُعد ذلك بمثابة حاجز لا يمكن تجاوزه. رقائق ADC التي تنتجها العديد من معاهد البحث العلمي ممتازة للاستخدام العسكري، ولكن لا يمكن بيعها للاستخدام المدني؟ تكمن المشكلة في السلسلة البيئية. السوق العسكري عبارة عن دائرة صغيرة مغلقة من المنتجات التي تسعى إلى الأداء والاستقرار ومقاومة التداخل، ولا تتأثر باستهلاك الطاقة أو الضوضاء أو السعر. يمكن لشركة ADC الوطنية أن تجد مكانها هنا. في السوق المدني، تُعد فعالية التكلفة هي الأهم، مع متطلبات عالية للغاية فيما يتعلق بالضوضاء واستهلاك الطاقة، وتحديثات تكنولوجية سريعة، واستجابة سريعة لسلسلة التوريد. من الصعب على المنتخب الوطني الاندماج في مثل هذه السلسلة البيئية.

في السنوات الأخيرة، تمثلت إحدى المشكلات الرئيسية التي واجهت صناعة أشباه الموصلات في الصين في كيفية الاندماج في هذه السلسلة البيئية.

06

يوجد بالفعل العديد من الشركات التي تعمل في مجال تصنيع أجهزة ADC في الصين، ويمكن تلخيصها في ثلاثة أنواع من المجموعات:

الفئة الأولى هي معاهد البحوث الوطنية الرئيسية (المؤسسات)

ومن الأمثلة على ذلك: يون مايكرو، وشون مايكرو، وبكين مينشين، وهوا بيلينغ، ومعهد جي مايكرو (المستوى الثاني)، ومعهد نانجينغ (المستوى الخامس)، ومعهد الفضاء (المستوى الحادي والستين)، ومعهد آنهوي (المستوى الحادي والعشرين)، وهوا مايكرو، وغيرها. ومنذ أواخر ثمانينيات القرن الماضي، ظهرت فرق تطوير البرمجيات المتقدمة في الصين. وفي هذه المرحلة، تركز هذه الفرق بشكل أساسي على البحث والتطوير في المشاريع.

تُستخدم هذه التقنية بشكل رئيسي في الصناعات العسكرية، والفضاء، ومعدات الرادار ذات المصفوفات الطورية، وغيرها. بعد أجيال من العمل الدؤوب، تحققت نتائج جيدة، ويمكن رؤية رقائق التحويل التناظري الرقمي (ADC) المحلية في بعض التطبيقات. طوّر معهد أبحاث تابع لمجموعة تشاينا باور محول ADC بتردد 2 جيجا عينة في الثانية ودقة 8 بت في عام 2011، وآخر بتردد 5 جيجا عينة في الثانية ودقة 10 بت في عام 2018؛ بينما طوّر معهد أبحاث آخر في مجال الفضاء محول ADC بتردد 3 جيجا عينة في الثانية ودقة 8 بت في عام 2013، وأطلق محول ADC بتردد 1 جيجا عينة في الثانية ودقة 12 بت في عام 2016. وتتمثل المشكلات في ارتفاع استهلاك الطاقة، والضوضاء، وانخفاض الإنتاجية، وضعف إمكانيات الإنتاج الضخم وسلسلة التوريد الصناعية. يمكن استخدامها في الصناعات العسكرية، وعلوم وصناعة الدفاع الوطني، وغيرها من المجالات، ولكنها غير مناسبة لمجال الاتصالات الصناعية.

 
أما الفئة الثانية فهي أساتذة الجامعات المحلية وطلاب الماجستير والدكتوراه
         

تعتمد فرق ريادة الأعمال على القدرات التقنية للشركات المحلية، مثل: Beijing Core Micro، وSuzhou Nano Micro، وBeijing Core Internet، وQi Shi Technology، وBeijing Kun Micro، وCore Semiconductor، وHangzhou Alliance، وغيرها. وتُسجّل باستمرار إنجازات في مجال البحث والتطوير في محولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC). فعلى سبيل المثال، طوّر معهد الإلكترونيات الدقيقة التابع للأكاديمية الصينية للعلوم منتجات ADC بسرعة 4 جيجا عينة في الثانية ودقة 4 بت في عام 2009. وفي عام 2012، طوّر منتجات بسرعة 8 جيجا عينة في الثانية ودقة 4 بت. وفي عام 2018، ارتفع هذا المؤشر إلى 10 جيجا عينة في الثانية ودقة 8 بت. وقد تم تنفيذ هذا المنتج على منصة معالجة eBiCMOS. وتتعاون جامعة فودان مع شركات خارجية لإنجاز خطة بحث وتطوير وطنية لتقنية 4 جيجا عينة في الثانية ودقة 12 بت. ويُعدّ هذا، من حيث المؤشرات، متأخرًا بجيلين عن المستوى العالمي المتقدم. أما شركة Hangzhou Alliance، التي تأسست في جامعة تشجيانغ، فتركز بشكل أساسي على محولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية ذات الحزم الرقمية (SD-ADC) ومحولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية ذات الحزم الرقمية المتناظرة (SAR-ADC). أما الفئة الثالثة فهي فريق العائدين من الشركات الأجنبية

شركات مثل شنتشن لينغ مايكرو، وسوتشو سيبو، وشانغهاي تاو لأشباه الموصلات، وشانغهاي جينغوي، ونانجينغ سيوي، وشانغهاي بي لأشباه الموصلات، وغيرها، حظيت فرق العائدين من الخارج، التي ظهرت في السنوات الأخيرة، بدعم من مؤسسات استثمارية مرموقة، وحصلت على استثمارات بعشرات الملايين من الدولارات. تهدف هذه الفرق إلى تحقيق استقلالية في البحث والتطوير لرقائق محولات تناظرية رقمية (ADC) عالية السرعة (أكثر من 1 جيجابت في الثانية) وعالية الدقة. كما يوجد في دلتا نهر اليانغتسي العديد من فرق ريادة الأعمال المتخصصة في محولات ADC، والتي تسعى إلى تطوير منتجات ADC قابلة للتسويق للسوق المدنية، مثل أجهزة القياس ذات الحواجز التسويقية المنخفضة. وتتراوح معايير المؤشرات بين 65 و250 ميجا عينة في الثانية، و12 و16 بت. وتشير التقارير أيضًا إلى أن إحدى الشركات في سوتشو قد طورت منتج ADC بسرعة 10 جيجا عينة في الثانية، و8 بت.

تُعدّ الكليات والجامعات أكبر مُصدِّر للمواهب. حاليًا، يتكون الهيكل الأساسي للمدارس المحلية القادرة على تخريج مواهب في مجال الإلكترونيات الدقيقة من: 10+17+2

تمثل قائمة 10:10 الجامعات الصينية التي تضم حاليًا كليات متميزة في مجال الإلكترونيات الدقيقة، وهي: جامعة تسينغهوا، وجامعة بكين، وجامعة شنغهاي جياو تونغ، وجامعة فودان، وجامعة تشجيانغ، وجامعة جنوب شرق الصين، وجامعة الأكاديمية الصينية للعلوم، وجامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية، وجامعة شيآن للعلوم والتكنولوجيا الإلكترونية الصينية، وجامعة العلوم والتكنولوجيا الإلكترونية الصينية. وتُعدّ هذه الجامعات العشر من أقوى الجامعات في الصين في مجال الإلكترونيات الدقيقة.

يمثل تحالف 17:17 الجامعات التي تستعد حاليًا لإنشاء كليات نموذجية في مجال الإلكترونيات الدقيقة. معظمها من جامعات 985، بما في ذلك جامعة هوا تشونغ للعلوم والتكنولوجيا، وجامعة تونغجي، وجامعة صن يات صن، وغيرها. كما تُظهر بعض جامعات 211، مثل جامعة خفي للتكنولوجيا وجامعة بكين للتكنولوجيا، قوةً ملحوظة في مجال الإلكترونيات الدقيقة. وفي هذا العام، انضمت جامعة العلوم والتكنولوجيا الجنوبية الناشئة في شنتشن بنجاح إلى هذا التحالف.

يمثل الرقم 2:2 جامعتين في هونغ كونغ وماكاو، وهما جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا وجامعة ماكاو. وباعتبارها كلية هندسية رائدة، تتمتع جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا بسمعة عالمية مرموقة في تصميم الدوائر المتكاملة، كما أن هيئة التدريس فيها على درجة عالية من الكفاءة. وقد تخرج معظم أعضائها من جامعات مرموقة في الولايات المتحدة في سنوات دراستهم الأولى، محققين بذلك المرتبة الأولى في الصين الكبرى.

       

07

في حوالي عام 2000، استخدمت الصين سياسات استقطاب المواهب لجذب العديد من طلاب الجمارك الأجانب للعودة إليها وبدء مشاريعهم الخاصة. قد يرغب هؤلاء الحاصلون على شهادات الدكتوراه في البداية في تصنيع منتجات صناعية، مثل وحدات المعالجة المركزية الرئيسية، لكنهم سرعان ما اكتشفوا أن البيئة الصناعية غير مناسبة لهم.

في ذلك الوقت، لم تكن الهواتف المحمولة الصينية المتكاملة تتمتع بقوة هواتف هواوي وشاومي وأوبو وفيفو وغيرها اليوم. كان حجم السوق محدودًا، ومتطلبات الموثوقية التقنية عالية، ودورة التصميم طويلة. اعتمدت شركات هذه المجموعة من الحاصلين على شهادات الدكتوراه العائدين على التراكم الأولي الذي حققه سوق المستهلكين وموجة الهواتف المحمولة المقلدة بعد عام 2006، ودخلت في دورة نمو مستدامة. مع ذلك، لا تزال الشركات التي لم تواكب هذا التوجه تكافح من أجل البقاء.

 
   

في عصر الجيل الخامس، تُعدّ رقائق التحويل التناظري الرقمي (ADC) عالية السرعة والدقة عنصرًا أساسيًا لمحطات الجيل الخامس. حاليًا، يتجاوز سعر الرقاقة المستوردة من الخارج ألف يوان، ويصل استخدام رقائق ADC في محطة واحدة من محطات الجيل الخامس إلى عشرات الرقائق. يتضح من ذلك وجود مجال واسع لاستخدام رقائق ADC المحلية في المستقبل.

08

فرص تاريخية لصناعة رقائق محولات الإشارة التناظرية الرقمية المحلية

السياسة: في ظل فرض الحكومة الأمريكية وإدارة ترامب عقوبات مشددة على شركات التكنولوجيا الصينية، وعلى رأسها هواوي، أصبحت المنافسة وتطوير الرقائق الإلكترونية أولوية قصوى. في 24 أغسطس، أكد الأمين العام شي جين بينغ على ضرورة حشد المقاطعات الثلاث والمدينة الواقعة في دلتا نهر اليانغتسي لقوتها العلمية والتكنولوجية، والتركيز على المجالات والروابط الرئيسية، مثل الدوائر المتكاملة والطب الحيوي والذكاء الاصطناعي، لتحقيق إنجازات في أسرع وقت ممكن. وفي 30 يوليو 2020، وخلال اجتماع لجنة الدرجات الأكاديمية التابعة لمجلس الدولة، تم التصويت على إنشاء تخصص من المستوى الأول في الدوائر المتكاملة، وقد بادرت جامعة فودان في شنغهاي إلى تطبيقه. ومن المتوقع أن يسد هذا التخصص النقص في الكفاءات المتخصصة في الدوائر المتكاملة، والبالغ 300,000 ألف متخصص.

لقد سمح النموذج الناجح لجامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية ومدينة خفي للحكومات على جميع المستويات والجامعات وشركات التكنولوجيا المتقدمة بجلب فرص العصر الجديد لمستقبل المدينة.

التمويل: أنشأت الدولة المرحلتين الأولى والثانية من الصندوق الوطني للدوائر المتكاملة لدعم تطوير الرقائق الإلكترونية بشكل كامل. وقد أصبح الاستثمار في صناعة الرقائق الإلكترونية من أهم المواضيع المطروحة في المجتمع حاليًا. وتعمل الحكومات على جميع المستويات على إنشاء صناديق محلية للدوائر المتكاملة والاستثمار في الصناعات الأولية المرتبطة بالرقائق.

البيئة: أصبح مصطلح "البدائل المحلية" رائجًا. فبسبب اتفاقية فاسينار والعقوبات المشددة التي فرضتها إدارة ترامب في الولايات المتحدة، مُنع العديد من كبار العملاء المحليين المعروفين من استخدام البدائل المحلية في رقائق ADC عند عدم توفرها. واليوم، مع تجاوز TSMC تقنية 7 نانومتر وSMIC تقنية 14 نانومتر، لم يعد إنتاج رقائق ADC عالية الجودة محليًا عائقًا كبيرًا. في الوقت نفسه، دفعت اتفاقية فاسينار والعقوبات المشددة التي فرضتها إدارة ترامب في الولايات المتحدة العديد من كبار العملاء المحليين المعروفين إلى الامتناع عن استخدام البدائل المحلية في رقائق ADC عند عدم توفرها.

في السنوات الأخيرة، تمثلت إحدى المشكلات الرئيسية التي واجهت صناعة أشباه الموصلات في الصين في كيفية الاندماج في هذه السلسلة البيئية.

إن الاستبدال المحلي يمنحنا فرصة جيدة لإعادة تشكيل السلسلة البيئية.

تسبب وباء كوفيد-19 في نقص في رقائق ADC المحلية.

تستحوذ الولايات المتحدة حاليًا على نصف سوق أشباه الموصلات العالمي، وتتمتع بريادة واضحة. فما مدى فعالية القيود المتكررة على صادرات الرقائق الإلكترونية إلى الصين؟ وهل لا تزال الولايات المتحدة قادرة على ضمان تفوقها في السوق؟

ففي نهاية المطاف، تُعدّ الصين أكبر سوق استهلاكية للرقائق الإلكترونية في العالم. وقد نشرت مجموعة بوسطن الاستشارية، وهي مركز أبحاث أمريكي، مؤخراً تقريراً بحثياً خاصاً بها، أشارت فيه إلى أن القيود المفروضة على تصدير الرقائق الإلكترونية إلى الصين قد تُنهي هيمنة الولايات المتحدة على صناعة أشباه الموصلات.

ظهرت أشباه الموصلات الذرية! ! !

08

فريق شركة أشباه الموصلات الذرية ومقدمة عن المنتج

١. شركة Atomic Semiconductor هي شركة تقنية متقدمة متخصصة في تصميم الرقائق الإلكترونية التناظرية/ذات الإشارات المختلطة، انفصلت عن جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا (HKUST) استنادًا إلى خبرة البروفيسور يوان جي الطويلة في مجال البحث والتطوير وتطوير الرقائق الإلكترونية، بالإضافة إلى تراكم التكنولوجيا في الجامعة. تأسست الشركة في سبتمبر ٢٠٢٠، ولديها حاليًا فريقان في هونغ كونغ وشنتشن. يقع مقرها الرئيسي في مجمع هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا. يتألف فريق الشركة بشكل أساسي من خريجي الدكتوراه من جامعات مرموقة.

2. تركز منتجات شركة Atomic Semiconductor من الرقائق الإلكترونية على أجهزة الاستشعار عالية الأداء وسلاسل إشارات الاتصال. ويمكن استخدامها على نطاق واسع في الهواتف المحمولة، والأجهزة القابلة للارتداء، والأجهزة المنزلية الذكية، والإلكترونيات الاستهلاكية، والإلكترونيات الطبية، وإلكترونيات السيارات، والأتمتة الصناعية، والأجهزة، ومعدات الاتصالات. ولدى الشركة حاليًا العديد من الشركاء والعملاء.

   
 3. المؤسس - يوان جي: مدير مختبر الدوائر المتكاملة للاستشعار ذي الإشارات المختلطة في جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا، والمركز الدولي الرائد لأبحاث رقائق الاستشعار؛ أستاذ مشارك في قسم الإلكترونيات بجامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا، حاصل على بكالوريوس في الإلكترونيات الدقيقة من جامعة تسينغهوا، ودكتوراه في قسم الإلكترونيات الدقيقة من جامعة بنسلفانيا، خبير في مجال تصميم الرقائق على المستوى الدولي، وقد نشر أكثر من 70 بحثًا ومقالًا، بما في ذلك جميع المجلات والمؤتمرات الرائدة في مجال تصميم الرقائق/المستشعرات، مثل JSSC وTCAS1 وISSCC وVLSI وCICC وISCAS وغيرها. لديه أكثر من 10 سنوات من الخبرة في التعاون في المشاريع مع شركات مثل TI وIntel وTSMC وHuawei وZTE وغيرها.  
4. فريق البحث والتطوير

1. حاصل على درجة الدكتوراه من هونغ كونغ، ومهندس تصميم تناظري أول سابق في شركة مارفيل

سبعة من الحاصلين على درجة الدكتوراه من جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا، وطلاب جامعيون متفوقون من جامعات مرموقة حول العالم.

نشر الفريق أكثر من 30 ورقة بحثية في المجلات والمؤتمرات، بما في ذلك جميع المجلات والمؤتمرات الرائدة في مجال تصميم الرقائق، مثل JSSC وTCAS1 وISCAS وما إلى ذلك.

5. مزايا المنتج:

مقارنة بالشركات المحلية

تتجلى تقنية تصميم الرقائق في: الأداء العالي، والتكامل العالي، والسرعة العالية، والضوضاء المنخفضة، واستهلاك الطاقة المنخفض، والانحراف الحراري المنخفض؛

تغطية خط الإنتاج أوسع وإمكانات النمو أكبر؛

بإمكانها استقطاب خريجين ذوي كفاءة عالية من هونغ كونغ/تايوان/الخارج،

مستوى التدريب على تصميم الدوائر المتكاملة أعلى منه في الصين.

مقارنة بالشركات العالمية

خطوط منتجاتنا أكثر توافقاً مع السوق الصينية، بينما خطوط منتجات منافسينا قديمة؛

نحن أقرب إلى السوق الصينية ونستجيب بشكل أسرع للعملاء؛

بالمقارنة مع الشركات الدولية التي تمتلك تقنيات على نفس المستوى، فإن منتجاتنا أكثر تكاملاً؛

سعر المنتج مناسب؛

موجة الإحلال المحلي.

٦. تستهدف منتجات رقائق أشباه الموصلات الذرية الحالية سوقين رئيسيين: سوق أجهزة الاستشعار التناظرية وسوق أجهزة الاستشعار الرقمية. بالنسبة لسوق أجهزة الاستشعار التناظرية التقليدية، نُطلق منتجات رقائق تحويل تناظري رقمي عالية الدقة، والتي تلبي جميع متطلبات التطبيقات عالية الدقة التي تقل عن ١٠ ملايين عينة في الثانية. أما بالنسبة لسوق أجهزة الاستشعار الرقمية الناشئة، فنُطلق منتجات رقائق أجهزة استشعار رقمية متكاملة مطورة ذاتيًا. وقد وصل أداء هذه المنتجات إلى مستوى عالمي رائد.

   
7. مقدمة المنتج:
         

خط إنتاج محولات تناظرية رقمية عالية الدقة 24 بت من نوع سيجما؟

AS1001: محول تناظري رقمي Σ ذو 24 بت، عالي السرعة (32 كيلو عينة في الثانية)، لأجهزة الاستشعار

AS1002: محول تناظري رقمي Σ ذو 24 بت، منخفض السرعة (1 كيلو عينة في الثانية)، لأجهزة الاستشعار

مجموعة منتجات محولات تناظرية رقمية SAR عالية الدقة 16 بت

AS2001: 16 بت، 10MSPS، محول تناظري رقمي ذو تردد عالي (SAR)، لجمع البيانات

AS2002IP: 12 بت، 1MSPS، SAR ADC IP، لـ MCU

AS2003IP: 12 بت، 3MSPS، SAR ADC IP، لـ MC

خط إنتاج محولات تناظرية رقمية عالية السرعة

AS3001: 14 بت، 2.5GSPS، ADC، لمحطة قاعدة 5G

 
   

جهاز استشعار درجة الحرارة الرقمية

ATA10001: مستشعر درجة حرارة رقمي بالأشعة تحت الحمراء، مقياس حرارة للجبهة، هاتف محمول

ATA10002: مستشعر درجة حرارة رقمي يعمل بالتلامس، سوار ذكي

مستشعر الإضاءة المحيطة القريب

ATA20001: مستشعر الإضاءة المحيطة/التقارب، الهاتف المحمول

جهاز استشعار TOF

ATA30001: مستشعر صور بتقنية TOF، للهواتف المحمولة

أجهزة استشعار طبية متكاملة

ATA40001: مستشعر رقمي لتخطيط كهربية القلب/تخطيط كهربية الدماغ، لاصقة طبية ذكية

مستشعر مدمج في العداد الذكي

ATA50001: عداد ذكي مزود بمستشعر مدمج، عداد ذكي

ملاحظة: هذه المقالة مأخوذة من الإنترنت وتدعم حماية حقوق الملكية الفكرية. يُرجى ذكر المصدر الأصلي والمؤلف عند إعادة نشرها. في حال وجود أي انتهاك، يُرجى التواصل معنا لحذفها.

رقم هاتف الشركة: +86-0755-83044319
فاكس: +86-0755-83975897
بريد إلكتروني: 1615456225@qq.com
س: 3518641314 مدير لي

ف ف: 332496225 مدير تشيو

العنوان: الغرفة 809، المبنى ج، مبنى زانتاو للتكنولوجيا، رقم 1079 شارع مينزي، منطقة لونغهوا الجديدة، شنتشن