سیگنال‌های تولید شده در طبیعت، همگی سیگنال‌های آنالوگ هستند، مانند صدایی که صحبت می‌کنیم، منظره‌ای که می‌بینیم، دما، رطوبت، فشار، دبی، نور، الکتریسیته، باد، تنفس شخصی، فشار خون، دمای بدن، ضربان قلب، وزن، قند خون، چربی بدن و غیره.

 

این سیگنال‌های آنالوگ در نهایت باید در حوزه‌های دیجیتال مانند رایانه‌ها و تلفن‌های همراه پردازش، ذخیره یا منتقل شوند. بنابراین چگونه سیگنال‌های آنالوگ را به سیگنال‌های دیجیتال تبدیل کنیم؟ تنها چیزی که نیاز دارید یک تراشه مبدل است که در صنعت تراشه پیشرو است - ADC!

   

01

تراشه ADC، تراشه تبدیل آنالوگ به دیجیتال Analog Digital Convert است.

از سیگنال‌های آنالوگ به سیگنال‌های دیجیتال، فرآیند تبدیل شامل چهار مرحله پردازش سیگنال است: نمونه‌برداری، نگهداری، کوانتیزاسیون و برنامه‌نویسی. بر اساس روش‌های مختلف پردازش، هفت ساختار و سناریوهای کاربردی آنها وجود دارد:

فالش (نیمه فالش)

تاشو (نوع تاشو)

سیگما-دلتا (Σ-δ)،

SAR (تقریب متوالی)،

لوله کشی شده،

ساختار ناشناخته.

۱. مبدل آنالوگ به دیجیتال FLASH & Half-FLASH به دلیل ساختار موازی خود، حداکثر نرخ نمونه‌برداری بیش از ۱۰GSps دارد، اما به دلیل غیرخطی بودن، وضوح آن به ۸ بیت محدود می‌شود، بنابراین می‌توان از آن در محصولاتی مانند اسیلوسکوپ استفاده کرد.

۲. تاشو از یک ADC پرسرعت با ساختار تاشو استفاده می‌کند که می‌تواند به دقت کمی بالاتر و سرعتی مشابه FLASH دست یابد و می‌تواند برای دمدولاسیون باند پایه در ماهواره‌های پخش به کار رود.

۳. مبدل آنالوگ به دیجیتال Σ-Δ عمدتاً در جمع‌آوری داده‌ها با دقت بالا، به ویژه در زمینه‌های اندازه‌گیری الکترونیکی مانند حسگرها، سیستم‌های صوتی دیجیتال، چندرسانه‌ای، ابزارهای اکتشاف لرزه‌ای، سونار و غیره استفاده می‌شود. دقت جمع‌آوری می‌تواند به ۲۴ بیت برسد.

۴. نوع تقریب متوالی مبدل آنالوگ به دیجیتال SAR، که عمدتاً در ابزارهای هوشمند با سرعت متوسط ​​یا پایین‌تر، دقت متوسط ​​و جمع‌آوری داده استفاده می‌شود. وسیع‌ترین نرخ نمونه‌برداری را دارد، اگرچه سریع‌ترین نیست، اما هزینه کم و مصرف توان پایین آن را محبوب کرده است. مبدل آنالوگ به دیجیتال SAR همچنین می‌تواند به دقت ۱۶ بیتی دست یابد.

5. مبدل آنالوگ به دیجیتال خط لوله PipeLineed عمدتاً در پردازش سیگنال گذرا با سرعت بالا، ذخیره و ضبط سریع شکل موج، جمع‌آوری داده با سرعت بالا، تعیین کمیت سیگنال ویدیویی و فناوری ارتباطات دیجیتال با سرعت بالا استفاده می‌شود. سرعت طراحی فعلی می‌تواند به Gps برسد. آنها برای کاربردهایی که نیاز به عملکرد بالا دارند مانند کاربردهای فرستنده-گیرنده بی‌سیم و کاربردهای نظامی ایده‌آل هستند.

02

برای تراشه‌های مختلف ADC، چگونه می‌توان به سرعت عملکرد تراشه‌های ADC را تشخیص داد و درک کرد؟

با چند شاخص شروع کنید:

۱. دقت، که به آن تفکیک‌پذیری (Resolution) نیز گفته می‌شود، واحد (بیت)؛ هرچه دقت بالاتر باشد، سیگنال دیجیتال تبدیل‌شده توسط ADC به سیگنال آنالوگ واقعی اصلی نزدیک‌تر است؛ از سوی دیگر، دقت فقط نشان‌دهنده‌ی ADC است.

تعداد بیت‌های خروجی، اجزای سیگنال واقعی موجود در این بیت‌ها را نشان نمی‌دهد.

۲. واحد نرخ نمونه‌برداری (نرخ نمونه‌برداری ورودی) SPS است. اگر فرکانس نمونه‌برداری ADC برابر با Fs (هرتز) باشد، پهنای باند سیگنال آنالوگی که می‌تواند تبدیل کند حداکثر Fs/2 (هرتز) است. به عنوان مثال، ۱Msps نشان دهنده ۱M نمونه در ثانیه است، فرکانس نمونه‌برداری ADC مربوطه ۱ مگاهرتز است و پهنای باند سیگنال آنالوگی که می‌تواند تبدیل شود حداکثر ۱/۲ مگاهرتز است.

۳. مصرف برق (واحد توان دیسپرس) میلی وات؛

۴. تراشه نویز واحد نویز Vrms جذر میانگین مربعات؛

۵. واحد رانش دما ppm/℃؛

۶. دقت واقعی: تعداد ارقام سیگنال خروجی توسط مبدل آنالوگ به دیجیتال ENOB. واحد آن بیت است؛

۷. واحد نسبت سیگنال به نویز SNR دسی‌بل است؛

تراشه‌های ADC در مسیر کاهش مصرف توان حرکت می‌کنند و از توان مصرفی، وضوح تصویر، نرخ نمونه‌برداری و نویز به عنوان مبنای تعیین ضریب کیفیت استفاده می‌کنند؛ این چالش به ویژه در کاربردهای حوزه ارتباطات سیار برجسته است.

   

در حال حاضر، تراشه‌های ADC در اشکال مختلفی وجود دارند.

۱. تراشه‌ها و مدارهای مجتمع بسته‌بندی سنتی؛

۲. ADC IP در تراشه‌های مختلف SOC وجود دارد؛

۳. تراشه آنالوگ یکپارچه ADC (SIP) در تراشه‌های حسگر دیجیتال مختلف وجود دارد.

03

تراشه ADC رده بالا چیست؟

به عبارت ساده، این یک تراشه ADC است که با بازار لوازم الکترونیکی مصرفی متفاوت است. این تراشه عمدتاً در صنایع نظامی، هوافضا، ارتباطات سیمی و بی‌سیم، خودرو، ابزارهای صنعتی و پزشکی (رزونانس مغناطیسی هسته‌ای، سونوگرافی) و سایر زمینه‌هایی که به پردازش، عملکرد و قابلیت اطمینان بسیار بالایی نیاز دارند، استفاده می‌شود. هر سیستم الکترونیکی به یک تراشه ADC نیاز دارد و آستانه فنی برای طراحی تراشه ADC بسیار بالاست.

در سال ۱۹۹۶، ۳۳ کشور، عمدتاً کشورهای غربی، توافقنامه واسنار را در وین، اتریش امضا کردند که دامنه صادرات و کشورهای محصولات و فناوری‌های پیشرفته را تعیین می‌کرد. ADCهای پیشرفته، محصولات تحت کنترل صادرات هستند و چین نیز یکی از کشورهای محدود شده است. دامنه تحریم عمدتاً ADCهایی با دقت بیش از ۸ بیت و ۱.۳ گیگا بایت در ثانیه و سرعت بیش از ۱۶ بیت بیش از ۶۵ مگا بایت در ثانیه است.

   

۱. تراشه ADC مورد استفاده در هر اسیلوسکوپ داخلی قبل از واردات نیاز به رضایت دولت ایالات متحده دارد و همچنین باید قول دهد که برای اهداف نظامی منحرف نشود.

۲. در رادار آرایه فازی، تراشه‌های ADC پرسرعت ضروری هستند و فقط از طریق کانال‌های N-th party با قیمت بالاتر قابل تهیه هستند.

۳. در ایستگاه‌های پایه ارتباطی تولید شده توسط ZTE و Huawei، به جز چند تراشه باند پایه دیجیتال روی برد مدار که تولید خود شرکت هستند، در سایر لینک‌های ارتباطی مانند RF، PLL، ADC/DAC و حتی تراشه‌های اندازه‌گیری ولتاژ منبع تغذیه جانبی، هیچ تأمین‌کننده داخلی وجود ندارد.

۴. برخی از قطعات کلیدی با محتوای فنی بالا، مانند ADC/DAC پرسرعت و دقیق، کاملاً به تأمین‌کنندگان آمریکایی وابسته هستند.

۵. مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) با دقت بالای GS/s جزء اصلی ایستگاه‌های پایه با کارایی بالا در ساخت ارتباطات 5G است. همچنین یک ماژول کلیدی مورد نیاز در رادار آرایه فازی ضد موشک است. همچنین یک جزء اصلی است که توسط "توافقنامه واسنار" تحریم و کنترل می‌شود. مدت‌هاست که توسط شرکت‌های خارجی در انحصار بوده است. غلبه بر موانع فنی ADC با دقت بالای GS/s ضروری است.

     

04

در حال حاضر، سهم بازار بین‌المللی ADC/DAC منحصراً توسط شرکت‌های خارجی مانند ADI، TI، MAXIM و MICROCHIP اشغال شده است. در میان آنها، ADI تقریباً 58٪، TI تقریباً 25٪، MAXIM 7٪ و MICROCHIP 3٪ سهم بازار را به خود اختصاص داده‌اند. یافتن شرکت‌های داخلی دشوار است.

طبق داده‌های مربوطه، فروش تراشه‌های ADC در سال ۲۰۱۷، ۵۴.۵ میلیارد دلار آمریکا بوده است. انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۲، بازار جهانی تراشه‌های ADC به ۷۴.۸ میلیارد دلار آمریکا برسد و چشم‌انداز بازار بسیار امیدوارکننده است.

   

نیروی محرکه اصلی رشد تراشه‌های ADC در چند سال آینده، کاربردهای نوظهوری مانند 5G، هوش مصنوعی، اینترنت اشیا و الکترونیک خودرو خواهد بود. تقاضا برای پردازش سیگنال برای این محصولات یا فناوری‌های مرتبط به شدت افزایش یافته است. بازار تراشه‌های آنالوگ چین بیش از 50٪ از بازار جهانی تراشه‌های آنالوگ را تشکیل می‌دهد و نرخ رشد بازار بالاتر از میانگین جهانی است. طبق عملکردهای خاص، اندازه بازار ADC/DAC، 15٪ از سهم بازار مدارهای آنالوگ را تشکیل می‌دهد. بنابراین، می‌توان تقریباً استنباط کرد که اندازه بازار داخلی ADC/DAC در سال 2022، 5.61 میلیارد دلار آمریکا (تقریباً 39.3 میلیارد یوان چین) خواهد بود.

ADI، شرکت پیشرو در زمینه تراشه‌های ADC؛ ما عمدتاً داده‌های مالی کلیدی ADI را تجزیه و تحلیل می‌کنیم. منبع داده‌ها: گزارش سالانه 2019 منتشر شده در وب‌سایت رسمی ADI (واحد: هزار دلار آمریکا).

   

۱. بررسی اجمالی درآمد، حاشیه سود ناخالص و حاشیه سود

میانگین حاشیه سود ناخالص محصولات بیش از 60٪ است.

۲. درآمد - بر اساس منطقه

درآمد حاصل از چین 35 درصد از کل درآمد ADI را تشکیل می‌دهد؛

۳. درآمد - بر اساس حوزه کاربرد

ADI حضور تجاری گسترده‌ای در بازار جهانی دارد و عمدتاً بر درک، اندازه‌گیری، اتصال، منبع تغذیه، تفسیر و امنیت اطلاعات آنالوگ تمرکز دارد.

این شش فناوری پردازشی اصلی به طور جامع در صنایعی مانند اتوماسیون صنعتی، ارتباطات، خودرو، لوازم الکترونیکی مصرفی و مراقبت‌های پزشکی به کار گرفته شده‌اند. طبق گزارش مالی سال ۲۰۱۹ که به تازگی توسط ADI منتشر شده است، حوزه کاربردهای صنعتی نیمی از کشور را تشکیل می‌دهد.

05 از آنجایی که تراشه‌های ADC بسیار مهم، بسیار سودآور و با تقاضای بسیار زیاد هستند، چرا خودمان آنها را طراحی و تولید نکنیم؟

در واقع، توسعه تراشه‌های ADC داخلی با مشکلات زیادی روبرو است:

۱. سطح آموزش مدارهای مجتمع آنالوگ در دانشگاه‌های داخلی نسبتاً پایین است.

۲. در ایالات متحده، به دلیل محدودیت‌های توافق‌نامه‌ی واسنار، ورود چینی‌ها به بخش‌های اصلی تحقیق و توسعه‌ی محصولات ADC شرکت‌هایی مانند ADI/TI دشوار است؛ در مرکز تحقیق و توسعه‌ی چین، مهندسان داخلی می‌توانند اکثر طرح‌های شرکت مادر را از طریق اینترنت ببینند، اما هرگز طرح‌های محصولات ADC رده بالا را نخواهند دید.

۳. طراحی تراشه، بدون احتساب طراحی معماری، از طراحی مدار تا تولید حداقل شش ماه طول می‌کشد. ارسال ویفرها به کارخانه ویفر برای تولید نواری معمولاً ۲ تا ۳ ماه طول می‌کشد. مهمترین چیز این است که هزینه تولید فیلم یکباره حداقل صدها هزار یوان است و فناوری پیشرفته تا ده میلیون تا ده‌ها میلیون هزینه دارد. چنین هزینه‌های بالای آزمون و خطا و زمان، الزامات بسیار بالایی را بر میزان موفقیت در اولین بار تحمیل می‌کند. این فرآیند باید طولانی و بارها تأیید شود و نیاز به همکاری نزدیک بین انواع مختلف کار دارد. اگر یک نفر در تیم اشتباه کند، تراشه‌ای که سه ماه بعد برمی‌گردد ممکن است فقط یک سنگ باشد. دور دیگری از اصلاحات و سه ماه دیگر گذشته است.

   
۴. برای شرکت‌های نوپایی که تراشه‌های ADC را توسعه می‌دهند، حقوق مهندسان تحقیق و توسعه تراشه‌های آنالوگ از ۵۰۰۰۰۰ تا ۶۰۰۰۰۰ یوان شروع می‌شود؛ بدون حمایت مالی قوی، ورود به تراشه‌های ADC مانند ورود به یک «گودال بزرگ» با چالش‌های مداوم است. علاوه بر این، صنعت تراشه ADC به سرعت در حال به‌روزرسانی است. اگر محصول در مدت زمان مشخصی به دست نیاید، نمی‌تواند با سرعت بازار همگام شود و این امر، حفظ بقای شرکت را دشوار می‌کند.

برای شرکت‌های چینی، اگر بخواهند تراشه‌های ADC با کارایی بالا و مصرف انرژی کم را بدون دهه‌ها انباشت و سرمایه‌گذاری مداوم توسعه دهند، اساساً فقط در ابتدای راه هستند!

۵. مدارهای مجتمع را می‌توان به صورت معکوس طراحی کرد، یعنی کپی کرد. اگرچه تراشه کوچک است و چگالی مدار بسیار بالا است، اما همچنان می‌توانید تمام اطلاعات طرح آن را از طریق میکروسکوپی، عکاسی و غیره به دست آورید، سپس یک کپی تهیه کنید و آن را برای تولید به کارخانه ارسال کنید. به نظر می‌رسد که می‌توانید دقیقاً همان محصول را دریافت کنید. در واقع، اینطور نیست. طرح پس از کامپایل نرم‌افزار معادل کد ماشین است. خوانایی بسیار ضعیف است و درک اصول و معماری آن غیرممکن است. در استخراج طرح، خطاهای فیزیکی و انسانی وجود دارد، به خصوص برای تراشه‌های ADC آنالوگ با سیگنال مختلط با کارایی بالا که به فرآیند بسیار حساس هستند. یک ناهماهنگی جزئی ممکن است منجر به تفاوت‌های زیادی در عملکرد و بازده تراشه شود. در این زمان، طراح نمی‌تواند اصل را درک کند و خطاهای موقعیت‌یابی مانند یک مرد نابینا است که به دنبال سوزن در انبار کاه می‌گردد. این روش معمولاً توسط مؤسسات تحقیقاتی صنایع نظامی استفاده می‌شود. هر معکوس کردن مانند یک قمار است. گاهی اوقات می‌توانید بهترین کار را انجام دهید، اما وقتی مشکلی پیش می‌آید، اساساً درمانده می‌شوید.

بنابراین، در طول سال‌ها، به جز تراشه‌های تقویت‌کننده RF و توان با مدارهای نسبتاً ساده، حتی اگر ADC با عملکرد بالای فوق‌الذکر و سایر اجزای کلیدی با موفقیت مهندسی معکوس شده باشند، نمونه‌های بسیار کمی از تولید انرژی وجود داشته است.

۶. در طبیعت، اگر حیوانات و گیاهان بخواهند زنده بمانند، باید در زنجیره بیولوژیکی ادغام شوند. همین امر در مورد اداره یک کسب و کار نیز صدق می‌کند. با این حال، در زنجیره زیست‌محیطی سازمانی، پیشگامان از مزایای هزینه‌ای، همراه با یک زنجیره تأمین پایدار و قابل اعتماد، برخوردارند که به آنها امکان می‌دهد به سودآوری ادامه دهند و در نتیجه از پیشرفت مداوم فناوری پشتیبانی کنند. در عین حال، هنگامی که کانال‌های زنجیره تأمین روان هستند، روابط مختلف به یکدیگر سود می‌رسانند و جایگزینی محصولات داخلی بسیار دشوار است. برای تازه واردان، این مانند یک مانع غیرقابل عبور است. تراشه‌های ADC بسیاری از مؤسسات تحقیقات علمی برای استفاده نظامی عالی هستند، اما نمی‌توان آنها را برای مصارف غیرنظامی فروخت؟ مشکل در زنجیره زیست‌محیطی نهفته است. بازار نظامی یک حلقه کوچک بسته از محصولاتی است که عملکرد، پایداری و ضد تداخل را دنبال می‌کنند و به مصرف برق، سر و صدا و غیره و قیمت حساس نیستند. شرکت ADC تیم ملی می‌تواند جایگاه خود را در اینجا پیدا کند. در بازار غیرنظامی، مقرون به صرفه بودن حرف اول را می‌زند، با الزامات بسیار بالا برای سر و صدا و مصرف برق، ارتقاء سریع فناوری و پاسخ سریع زنجیره تأمین. برای تیم ملی ادغام در چنین زنجیره زیست‌محیطی دشوار است.

در سال‌های اخیر، یکی از مشکلات عمده‌ای که صنعت نیمه‌هادی چین با آن مواجه بوده، چگونگی ادغام در این زنجیره زیست‌محیطی است.

06

در واقع شرکت‌های زیادی در چین ADC انجام می‌دهند و می‌توان آنها را در سه نوع گروه خلاصه کرد:

دسته اول، مؤسسات تحقیقاتی کلیدی ملی (شرکت‌ها) هستند.

مانند: یون*میکرو، شون*میکرو، پکن**مینشین، هوا*بیلینگ، موسسه ۲* (جی*میکرو)، موسسه نانجینگ ۵*، موسسه هوافضا ۶۱*، موسسه آنهویی ۲۱*، هوا*میکرو و غیره. از اواخر دهه ۱۹۸۰، تیم‌های ADC در چین ظاهر شده‌اند. در این مرحله، آنها عمدتاً بر تحقیق و توسعه پروژه تمرکز دارند.

این کاربردها عمدتاً برای صنایع نظامی، هوافضا، تجهیزات رادار کنترل‌شده با آرایه فازی و غیره است. پس از چندین نسل کار سخت، امروزه نتایج خوبی حاصل شده است و تراشه‌های ADC داخلی در برخی از کاربردها قابل مشاهده هستند. یک موسسه تحقیقاتی از گروه برق چین در سال ۲۰۱۱ یک ADC 8 بیتی با سرعت ۲ گیگابیت بر ثانیه و در سال ۲۰۱۸ یک ADC 10 بیتی با سرعت ۵ گیگابیت بر ثانیه توسعه داد؛ یک موسسه تحقیقاتی هوافضا در سال ۲۰۱۳ یک ADC 8 بیتی با سرعت ۳ گیگابیت بر ثانیه توسعه داد و در سال ۲۰۱۶ یک ADC 12 بیتی با سرعت ۱ گیگابیت بر ثانیه را عرضه کرد. مشکلات این فناوری مصرف برق بالا، نویز زیاد، بازده کم و تولید انبوه ضعیف و قابلیت‌های زنجیره صنعتی ضعیف است. می‌توان از آن در صنایع نظامی، علوم و صنایع دفاع ملی و سایر زمینه‌ها استفاده کرد، اما نمی‌توان آن را در حوزه ارتباطات صنعتی به کار برد.

 
دسته دوم اساتید دانشگاه‌های داخلی و دانشجویان کارشناسی ارشد و دکترا هستند.
         

تیم‌های کارآفرینی مبتنی بر قدرت فنی شرکت‌های داخلی، مانند: پکن کور میکرو، سوژو نانو میکرو، پکن کور اینترنت، چی شی تکنولوژی، پکن کون میکرو، کور سمی‌کانداکتور، هانگژو الاینس و غیره. همچنین گزارش‌های مداومی از دستاوردها در تحقیق و توسعه ADC وجود دارد. به عنوان مثال، موسسه میکروالکترونیک آکادمی علوم چین در سال ۲۰۰۹ محصولات ADC 4Gsps و 4bit را توسعه داد. در سال ۲۰۱۲، 8Gsps و 4bit را توسعه داد. در سال ۲۰۱۸، این شاخص به 10Gsps و 8bit افزایش یافت. این محصول بر روی پلتفرم فرآیند eBiCMOS پیاده‌سازی شد. دانشگاه فودان با شرکت‌های شخص ثالث برای تکمیل یک طرح تحقیق و توسعه ملی برای 4Gsps و 12bit همکاری می‌کند. از نظر شاخص‌ها، این دو نسل از سطح پیشرفته جهان عقب است. شرکت هانگژو الاینس، با پیشینه دانشگاه ژجیانگ، عمدتاً بر SD-ADC پایه و SAR-ADC تمرکز دارد. دسته سوم، تیم بازگشته از شرکت‌های خارجی است.

شنژن لینگ*میکرو، سوژو سی*پو، شانگهای تائو* سمی‌کانداکتور، شانگهای*جینگوی، نانجینگ*سیوی، شانگهای*بی‌سیم‌کانداکتور و غیره. تیم‌های بازگشته از خارج از کشور که در سال‌های اخیر ظاهر شده‌اند، مورد توجه مؤسسات سرمایه‌گذاری شناخته‌شده قرار گرفته‌اند و ده‌ها میلیون دلار سرمایه‌گذاری دریافت کرده‌اند. هدف آنها دستیابی به تحقیق و توسعه مستقل تراشه‌های ADC با سرعت بالا (بالای 1G) و دقت بالا است. همچنین چندین تیم کارآفرینی با گرایش ADC در دلتای رودخانه یانگ تسه وجود دارد. مسیر توسعه آنها توسعه محصولات ADC قابل فروش برای بازار غیرنظامی مانند ابزارهای اندازه‌گیری با موانع کم بازار است. پارامترهای شاخص همگی در محدوده 65-250Msps، 12-16bit هستند. همچنین گزارش‌هایی وجود دارد مبنی بر اینکه یک شرکت در سوژو یک محصول ADC با سرعت 10Gsps و 8bit توسعه داده است.

کالج‌ها و دانشگاه‌ها بزرگترین صادرکننده استعدادها هستند. در حال حاضر، ساختار اساسی مدارس داخلی که قادر به پرورش استعدادهای میکروالکترونیک هستند، به صورت زیر است: 10+17+2 اینچ

عدد ۱۰:۱۰ نشان‌دهنده دانشگاه‌هایی در چین است که در حال حاضر دارای دانشکده‌های میکروالکترونیک نمونه هستند: دانشگاه تسینگهوا، دانشگاه پکن، دانشگاه شانگهای جیائو تونگ، دانشگاه فودان، دانشگاه ژجیانگ، دانشگاه جنوب شرقی، دانشگاه آکادمی علوم چین، دانشگاه علوم و فناوری چین، دانشگاه علوم و فناوری الکترونیک شی‌آن چین و دانشگاه علوم و فناوری الکترونیک چین. این ۱۰ دانشگاه، قدرتمندترین دانشگاه‌های سرزمین اصلی چین در زمینه میکروالکترونیک هستند.

۱۷:۱۷ نشان دهنده دانشگاه‌هایی است که در حال حاضر در حال آماده‌سازی برای ساخت کالج‌های میکروالکترونیک نمایشی هستند. اکثر آنها دانشگاه‌های ۹۸۵ هستند، از جمله دانشگاه علوم و فناوری هواژونگ، دانشگاه تونگجی، دانشگاه سون یات سن و غیره. چندین دانشگاه در ۲۱۱ مانند دانشگاه فناوری هفی و دانشگاه فناوری پکن نیز قدرت خوبی در میکروالکترونیک نشان می‌دهند. امسال، دانشگاه تازه تأسیس علوم و فناوری جنوبی در شنژن نیز با موفقیت به این اتحاد پیوست.

۲:۲ نمایانگر دو دانشگاه در هنگ کنگ و ماکائو، دانشگاه علوم و فناوری هنگ کنگ و دانشگاه ماکائو است. دانشگاه علوم و فناوری هنگ کنگ به عنوان یک دانشکده مهندسی برتر، قدرت سخت افزاری شناخته شده جهانی در طراحی مدارهای مجتمع دارد و کادر آموزشی آن نیز بسیار قوی است. اساساً، همه آنها در سال‌های اولیه خود از دانشگاه‌های برتر ایالات متحده فارغ التحصیل شده‌اند و رتبه اول را در چین بزرگ دارند.

       

07

حدود سال ۲۰۰۰، این کشور از سیاست‌های استعدادیابی برای جذب بسیاری از دانشجویان گمرک خارج از کشور برای بازگشت به چین و راه‌اندازی کسب‌وکار استفاده کرد. این دکترای‌های بازگشته ممکن است در ابتدا بخواهند محصولات صنعتی مانند CPUهای کلیدی تولید کنند، اما خیلی زود متوجه شدند که محیط صنعتی مناسب نیست.

در آن زمان، گوشی‌های موبایل کامل چین به اندازه هواوی، شیائومی، اوپو، ویوو و غیره امروزی قدرتمند نبودند. ظرفیت بازار کم، الزامات قابلیت اطمینان فنی بالا و چرخه طراحی طولانی بود. شرکت‌های این گروه از فارغ‌التحصیلان دکترا که از چین بازگشته بودند، همگی به انباشت اولیه‌ای که توسط بازار مصرف و موج گوشی‌های موبایل کپی‌کاری شده پس از سال ۲۰۰۶ تکمیل شده بود، متکی بودند و وارد یک چرخه مثبت شدند. با این حال، شرکت‌هایی که با این روند همگام نشده‌اند، هنوز برای بقا تلاش می‌کنند.

 
   

در عصر 5G، ADC با سرعت و دقت بالا یک تراشه ضروری برای ایستگاه‌های پایه 5G است. در حال حاضر، قیمت واحد تراشه‌های ADC خارجی وارداتی بیش از هزار یوان است و میزان استفاده از تراشه ADC در یک ایستگاه پایه 5G به اندازه دو رقم است. می‌توان دید که در آینده فضای زیادی برای استفاده از ADC های داخلی وجود دارد.

08

فرصت‌های تاریخی برای صنعت تراشه ADC داخلی

سیاست: با فرض اینکه دولت ایالات متحده و دولت ترامپ تحریم‌های شدیدی را علیه شرکت‌های فناوری پیشرفته چینی به رهبری هواوی اعمال کرده‌اند، رقابت و توسعه تراشه‌ها به اولویت اصلی تبدیل شده است. در ۲۴ آگوست، شی جین پینگ، دبیرکل، تأکید کرد که سه استان و یک شهر در دلتای رودخانه یانگ تسه باید قدرت علمی و فناوری خود را جمع کنند و بر حوزه‌های کلیدی و پیوندهای کلیدی مانند مدارهای مجتمع، زیست‌پزشکی و هوش مصنوعی تمرکز کنند تا در اسرع وقت به پیشرفت‌های چشمگیری دست یابند. در ۳۰ ژوئیه ۲۰۲۰، در جلسه کمیته مدارک دانشگاهی شورای دولتی، به ایجاد رشته سطح اول مدارهای مجتمع رأی داده شد و دانشگاه فودان در شانگهای اولین گام را برداشته است. انتظار می‌رود این رشته جای خالی ۳۰۰۰۰۰ استعداد مدار مجتمع را پر کند.

الگوی موفق دانشگاه علم و فناوری چین و شهر هفی به دولت‌ها در تمام سطوح، دانشگاه‌ها و شرکت‌های فناوری پیشرفته اجازه داده است تا فرصت‌های عصر جدیدی را برای آینده این شهر به ارمغان بیاورند.

تأمین مالی: این کشور فازهای اول و دوم صندوق ملی مدارهای مجتمع را برای حمایت کامل از توسعه تراشه‌ها تأسیس کرده است. سرمایه‌گذاری در صنعت زیست‌محیطی تراشه در حال حاضر به بزرگترین موضوع داغ در جامعه تبدیل شده است. دولت‌ها در تمام سطوح در حال تأسیس صندوق‌های مدار مجتمع محلی و سرمایه‌گذاری در صنایع بالادستی مرتبط با تراشه هستند.

بوم‌شناسی: جایگزینی داخلی به یک واژه داغ تبدیل شده است. به دلیل توافق واسنار و تحریم‌های عمیق اعمال شده توسط دولت ترامپ در ایالات متحده، بسیاری از مشتریان بزرگ و شناخته شده داخلی مجاز به استفاده از جایگزین‌های داخلی در استفاده از تراشه‌های ADC در زمانی که هیچ تراشه‌ای در دسترس نیست، نیستند. امروزه، با عبور TSMC از فناوری ۷ نانومتری و SMIC از فناوری ۱۴ نانومتری، حذف ویفر ADC رده بالای داخلی دیگر یک مانع بزرگ نیست. در عین حال، توافق واسنار و تحریم‌های عمیق اعمال شده توسط دولت ترامپ در ایالات متحده باعث شده است که بسیاری از مشتریان بزرگ و شناخته شده داخلی در استفاده از تراشه‌های ADC در زمانی که هیچ تراشه‌ای در دسترس نیست، از جایگزین‌های داخلی استفاده نکنند.

در سال‌های اخیر، یکی از مشکلات عمده‌ای که صنعت نیمه‌هادی چین با آن مواجه بوده، چگونگی ادغام در این زنجیره زیست‌محیطی است.

--- جایگزینی داخلی فرصت خوبی برای تغییر شکل زنجیره اکولوژیکی به ما می‌دهد.

--- همه‌گیری کووید-۱۹ باعث کمبود تراشه‌های ADC داخلی شده است.

ایالات متحده در حال حاضر نیمی از بازار جهانی نیمه‌هادی‌ها را در اختیار دارد و رهبری آشکاری بر آن دارد. بنابراین محدودیت‌های مکرر بر صادرات تراشه به چین چقدر مؤثر است؟ آیا ایالات متحده هنوز می‌تواند مزیت بازار خود را تضمین کند؟

گذشته از همه اینها، چین بزرگترین بازار مصرف تراشه در جهان است. اخیراً، گروه مشاوره بوستون، یک اندیشکده آمریکایی، گزارش تحقیقاتی خود را منتشر کرد و خاطرنشان کرد که محدودیت‌ها در صادرات تراشه به چین ممکن است به تسلط ایالات متحده در صنعت نیمه‌هادی پایان دهد.

نیمه‌رساناهای اتمی به وجود آمدند! ! !

08

معرفی تیم و محصول Atomic Semiconductor

۱. شرکت Atomic Semiconductor یک شرکت پیشرفته طراحی تراشه‌های سیگنال ترکیبی/آنالوگ است که بر اساس ذخایر تحقیق و توسعه و انباشت فناوری پروژه تراشه بلندمدت پروفسور یوان جی در HKUST، از این دانشگاه جدا شده است. این شرکت در سپتامبر ۲۰۲۰ تأسیس شد و در حال حاضر دو تیم در هنگ کنگ و شنژن دارد. دفتر مرکزی این شرکت در پارک علم و فناوری هنگ کنگ واقع شده است. تیم این شرکت عمدتاً از فارغ التحصیلان دکترا از دانشگاه‌های معتبر تشکیل شده است.

۲. محصولات تراشه شرکت Atomic Semiconductor بر حسگرهای با عملکرد بالا و زنجیره‌های سیگنال ارتباطی تمرکز دارند. این محصولات می‌توانند به طور گسترده در تلفن‌های همراه، دستگاه‌های پوشیدنی، لوازم خانگی هوشمند، لوازم الکترونیکی مصرفی، الکترونیک پزشکی، الکترونیک خودرو، اتوماسیون صنعتی، ابزارها و تجهیزات ارتباطی مورد استفاده قرار گیرند. محصولات فعلی این شرکت شرکا و مشتریان زیادی دارد.

   
 ۳. بنیانگذار - یوان جی: مدیر آزمایشگاه مدار مجتمع حسگر سیگنال مختلط HKUST و مرکز تحقیقات بین‌المللی تراشه حسگر؛ دانشیار گروه الکترونیک HKUST، لیسانس میکروالکترونیک دانشگاه تسینگهوا، دکترای گروه میکروالکترونیک پنسیلوانیا، متخصص در زمینه طراحی تراشه بین‌المللی، و بیش از ۷۰ مقاله، از جمله تمام مجلات و کنفرانس‌های برتر طراحی تراشه/سنسور، مانند JSSC، TCAS1، ISSCC، VLSI، CICC، ISCAS و غیره، منتشر کرده است. بیش از ۱۰ سال سابقه همکاری پروژه‌ای با TI، Intel، TSMC، Huawei، ZTE و سایر شرکت‌ها دارد.  
۴. تیم تحقیق و توسعه

۱- دارای مدرک دکترا از هنگ کنگ و چین، مهندس ارشد طراحی آنالوگ سابق مارول

7 دکترای HKUST، دانشجویان برتر دانشگاه از دانشگاه‌های معتبر سراسر جهان

این تیم بیش از 30 مقاله کنفرانسی در مجلات علمی منتشر کرده است، از جمله تمام مجلات و کنفرانس‌های برتر طراحی تراشه، مانند JSSC، TCAS1، ISCAS و غیره.

5. مزایای محصول:

در مقایسه با شرکت‌های داخلی

فناوری طراحی تراشه در موارد زیر منعکس می‌شود: عملکرد بالا، یکپارچه‌سازی بالا، سرعت بالا، سر و صدای کم، مصرف برق کم و رانش دمای پایین؛

پوشش خط تولید گسترده‌تر و پتانسیل رشد بیشتر است؛

می‌تواند فارغ‌التحصیلان باکیفیت از هنگ کنگ/تایوان/خارج از کشور را جذب کند،

سطح آموزش طراحی مدار مجتمع (IC) بالاتر از چین است.

در مقایسه با شرکت‌های بین‌المللی

خطوط تولید ما بیشتر با بازار چین مطابقت دارد، در حالی که خطوط تولید رقبای ما در حال قدیمی شدن هستند؛

ما به بازار چین نزدیک‌تر هستیم و سریع‌تر به مشتریان پاسخ می‌دهیم؛

در مقایسه با شرکت‌های بین‌المللی که فناوری‌هایشان در همان سطح است، محصولات ما یکپارچه‌تر هستند؛

قیمت محصول مقرون به صرفه است؛

موج جایگزینی داخلی.

۶. محصولات تراشه نیمه‌هادی اتمی فعلی عمدتاً دو بازار را هدف قرار می‌دهند: بازار حسگر آنالوگ و بازار حسگر دیجیتال. برای بازار حسگر آنالوگ سنتی، ما محصولات تراشه ADC با دقت بالا را عرضه می‌کنیم که می‌توانند تمام نیازهای کاربردی با دقت بالا زیر ۱۰MSPS را برآورده کنند. با هدف قرار دادن بازار نوظهور حسگر دیجیتال، ما محصولات تراشه حسگر دیجیتال یکپارچه توسعه‌یافته خود را عرضه می‌کنیم. عملکرد محصولات تراشه به سطح پیشرو بین‌المللی رسیده است.

   
7. معرفی محصول:
         

خط تولید مبدل آنالوگ به دیجیتال با دقت بالا ۲۴ بیتی Σ?

?AS1001: 24 بیتی، سرعت بالا (32KSPS)، مبدل آنالوگ به دیجیتال Σ? برای سنسورها

AS1002: 24 بیتی، سرعت پایین (1KSPS)، مبدل آنالوگ به دیجیتال Σ برای سنسورها

خط تولید مبدل آنالوگ به دیجیتال SAR با دقت بالا ۱۶ بیتی

AS2001：16bit، 10MSPS، مبدل آنالوگ به دیجیتال SAR، برای اکتساب داده

AS2002IP: 12 بیت، 1MSPS، SAR ADC IP، برای MCU

AS2003IP: 12 بیت، 3MSPS، SAR ADC IP، برای MC

خط تولید ADC با سرعت بالا

AS3001: 14 بیت، 2.5GSPS، ADC، برای ایستگاه پایه 5G

 
   

سنسور دمای دیجیتال

ATA10001: حسگر دمای دیجیتال مادون قرمز، دماسنج پیشانی، تلفن همراه

ATA10002: حسگر دمای دیجیتال تماسی، دستبند هوشمند

حسگر نور محیط مجاورتی

ATA20001: حسگر نور محیط/مجاورت، تلفن همراه

حسگر TOF

? ATA30001: حسگر تصویر TOF، تلفن همراه

حسگرهای پزشکی یکپارچه

ATA40001: حسگر دیجیتال ECG/EEG، پچ پزشکی هوشمند

سنسور یکپارچه کنتور هوشمند

ATA50001: حسگر یکپارچه کنتور هوشمند، کنتور هوشمند

توجه: این مقاله از اینترنت کپی شده و از حقوق مالکیت معنوی حمایت می‌کند. لطفاً هنگام چاپ مجدد، منبع اصلی و نویسنده را ذکر کنید. در صورت وجود هرگونه نقض، لطفاً برای حذف آن با ما تماس بگیرید.

شماره تلفن شرکت: +86-0755-83044319
فکس/فکس: +86-0755-83975897
ایمیل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 مدیر لی

QQ: 332496225 مدیر کیو

آدرس: اتاق ۸۰۹، ساختمان C، ساختمان فناوری ژانتائو، پلاک ۱۰۷۹ خیابان مینزی، منطقه جدید لونگهوا، شنژن