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模擬器件巨頭ADI從1995年進入中國至今25年，中國已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，機器人、高鐵、飛機、互聯(lián)網(wǎng)、5G通訊等新興設(shè)備和技術(shù)不斷興起和涌現(xiàn)，ADI參與到了整個技術(shù)變革的過程中，為這些進步提供了基礎(chǔ)的芯片技術(shù)與軟件技術(shù)等。人工智能的出現(xiàn)，大數(shù)據(jù)的技術(shù)發(fā)展，第四次工業(yè)革命的到來，推動市場快速轉(zhuǎn)型，同時也激發(fā)了市場需求的爆發(fā)。
近日，我愛方案網(wǎng)受邀參加ADI中國25周年媒體技術(shù)專場，和ADI的四大技術(shù)專家探討，在機遇和挑戰(zhàn)并存的面前，這家屹立多年的模擬器巨頭將以何種姿態(tài)來應(yīng)對市場變化。我愛方案網(wǎng)將繼續(xù)解讀ADI背后的技術(shù)資源儲備、市場布局以及戰(zhàn)略調(diào)整方向。
多樣化摩爾戰(zhàn)略尋找突破
“ ADI作為一家科技公司，它非常核心和非常關(guān)鍵的一個使命，是我們?nèi)绾谓⒁粋€數(shù)字與模擬世界，或者物理世界和數(shù)字世界的橋梁。通過不斷拓展技術(shù)邊界，通過創(chuàng)新、努力演進出一些更高精度和更高速度的產(chǎn)品和技術(shù)，使得很多的應(yīng)用得到關(guān)鍵支撐，強化ADI在模擬和數(shù)字之間互相轉(zhuǎn)換和互相變化的能力。”ADI公司系統(tǒng)解決方案事業(yè)部總經(jīng)理趙軼苗說道。
ADI公司系統(tǒng)解決方案事業(yè)部總經(jīng)理趙軼苗
在半導(dǎo)體領(lǐng)域，摩爾定律一直是一個非常重要的驅(qū)動因素。從1995年開始，基本上每18到24個月能實現(xiàn)整個晶體管數(shù)量翻一倍。目前，3納米的工藝正在積極研發(fā)中。但畢竟數(shù)字的邊界已經(jīng)慢慢走向了物理的極限，很難像以前那樣形成突破。
趙軼苗表示，ADI轉(zhuǎn)而從整個技術(shù)工藝支撐的角度出發(fā)，制定多樣化摩爾（More than moore）與超越摩爾（Beyond moore）戰(zhàn)略應(yīng)對困境。這個戰(zhàn)略所要考量的是它就是從模擬的芯片技術(shù)需要什么樣的工藝，比如高壓的、高頻的、或者高精度的工藝，在射頻領(lǐng)域上需要什么樣的工藝，在傳感技術(shù)上我們要做什么樣的工藝準(zhǔn)備。趙認(rèn)為，未來SoC和SiP整合在一起的方案，能夠在更多的維度上幫助我們解決更多的問題，形成更高價值。基于高密度的數(shù)字SoC工藝，可以基于納米級的工藝做更多的系統(tǒng)集成;SiP是把很多模擬工藝，不同的芯片封在一起，形成SiP解決方案。
關(guān)鍵技術(shù)MEMS 橫掃四大熱點應(yīng)用領(lǐng)域
MEMS的技術(shù)無處不在，每個人每天都接觸到很多MEMS的產(chǎn)品。
ADI亞太區(qū)微機電產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝
高精度的位置服務(wù)是MEMS的一大應(yīng)用之一，覆蓋手機定位、自動駕駛、車輛監(jiān)管、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、城市停車等場景。
中國的北斗三在明年基本上可以完成全球的布局，屆時將給國內(nèi)利用北斗實現(xiàn)高精度服務(wù)的市場帶來井噴式的發(fā)展。在精準(zhǔn)定位方面，目前市場上有多種技術(shù)科幫助實現(xiàn)，如衛(wèi)星導(dǎo)航、視覺導(dǎo)航、雷達(dá)技術(shù)等。ADI亞太區(qū)微機電產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝認(rèn)為，慣導(dǎo)是定位安全的最后一到屏障，因為其它技術(shù)都非常依賴于外部的環(huán)境。衛(wèi)星導(dǎo)航會因為信號要從外太空穿過電離層和對流層而產(chǎn)生折射誤差，更甚者會因為多路徑效應(yīng)導(dǎo)致更大的誤差；視覺導(dǎo)航受光線影響，在暗光和強光的情況下都無法進行準(zhǔn)確的位置判斷；雷達(dá)在霧霾環(huán)境中實現(xiàn)不了精準(zhǔn)的監(jiān)測；只有慣導(dǎo)IMU，不依賴于任何外部環(huán)境。因此，尤其是在一些復(fù)雜環(huán)境或者極端的場景下，慣導(dǎo)IMU可以更好地作為一種輔助手段來提高定位的精度。尤其是在導(dǎo)航定位方面，IMU可以快速更新數(shù)據(jù)，甚至可以做到幾毫秒級的連續(xù)導(dǎo)航水平。
ADI的IMU技術(shù)發(fā)展路徑
ADI于2019年11月發(fā)布了器件級大小的IMU。以前ADI的IMU產(chǎn)品價格較貴，動輒有的是上千，而且體積也比較大?，F(xiàn)在針對海量的高精度定位市場，ADI需要考慮性價比的問題。ADI推出了精度更高體積更小且成本優(yōu)化的ADIS1650X系列的IMU。
該產(chǎn)品“麻雀雖小，五臟俱全”，它和過去大的模塊級IMU沒有區(qū)別，里面有傳感器、信號調(diào)理，有各種各樣的溫度補償校準(zhǔn)。ADI通過垂直整合自身優(yōu)勢，集合各種自有技術(shù)，如MEMS技術(shù)、探測引力波技術(shù)、ADC、處理器等等，在模塊上給客戶提供完整的解決方案。
趙延輝特別提到，在農(nóng)業(yè)無人機或者行業(yè)無人機的應(yīng)用上，使用ADI的IMU的產(chǎn)品超過99%。這得益于在ADI的IMU里面所用的內(nèi)核傳感器中，振動抑制特性優(yōu)勢尤其突出。無人機要保持連續(xù)飛行的狀態(tài)，要靠器件有非常好的振動抑制特。
此外，智能制造對傳感器市場的巨大需求也為ADI帶來了發(fā)展機會。傳感器24小時監(jiān)測是目前市場的一大需求趨勢，這要求MEMS傳感器體積更小、成本更低、功耗更低。機器預(yù)測可以幫助降低機器維修和更換成本，但它對傳感器的要求更高，需要傳感器足夠敏感，噪聲密度非常低。ADI公司的ADXL100X系列產(chǎn)品恰好實現(xiàn)了這方面的技術(shù)突破，其最早的頻率已經(jīng)可以做到45KHz，有效帶寬可以做到30KHz，噪聲可以做到25dB，屬于行業(yè)內(nèi)相當(dāng)領(lǐng)先的技術(shù)。ADI基于深厚的系統(tǒng)知識，通過把MEMS傳感器集成各種信號調(diào)理，能夠提供一個完整振動的解決方案，同時還提供內(nèi)核傳感器，讓客戶根據(jù)設(shè)計來考慮不同的封裝形式。
今年非常火的地震預(yù)警也是需要靠MEMS來實現(xiàn)?，F(xiàn)在的地震監(jiān)測設(shè)備預(yù)警主要是由低密度的專業(yè)地震設(shè)備和高密度輔助地震設(shè)備來實現(xiàn)。高密度輔助的地震設(shè)備就是可以通過MEMS的加速度計實現(xiàn)，因為它可以檢測各種各樣的振動。而加速度計要求低噪聲和低功耗。因為地震有不同的等級，等級越低，其振動幅度越小，要有足夠低的噪聲才能分辨足夠小的等級，而且為了讓它持續(xù)不斷工作，要求功耗低。ADI的ADXL355產(chǎn)品適用于此場景。
ToF開啟3D深度信息的新未來
目前實現(xiàn) 3D 方案 共有三種技術(shù)，分別為雙目立體成像、結(jié)構(gòu)光和 ToF， TOF 具備適配范圍廣、能準(zhǔn)確提取深度信息等特性，憑借自身優(yōu)勢成為被看好的方案?，F(xiàn)在很多的應(yīng)用廠商其實已經(jīng)從雙目、結(jié)構(gòu)光慢慢轉(zhuǎn)到ToF技術(shù)上， ADI在ToF領(lǐng)域也持續(xù)進行投入。
ADI系統(tǒng)應(yīng)用工程經(jīng)理李佳表示，3D方案涵蓋了從光學(xué)到電學(xué)，到算法，需要上下游廠商共同合作提供方案。ADI的ToF方案采用的是CCD的方案，在遠(yuǎn)距離的應(yīng)用場景下，依然有良好的性能表現(xiàn)，并且保持較高的抗干擾性能。ADI在其中提供主芯片——ADDI9033、ADDI9036等工業(yè)級的AI產(chǎn)品。芯片采集過來的信號做轉(zhuǎn)換，同時進行深度計算，再把信息傳輸?shù)絊OC做濾波處理，處理過后的數(shù)據(jù)即可提供給算法公司做應(yīng)用適配。對于硬件部分，ADI現(xiàn)在同樣需要國內(nèi)比較著名的模組廠來幫幫助打造小型化、集成度高的產(chǎn)品，以適配后面的應(yīng)用廠商以及開發(fā)者，基于一個完整集成化比較高的場景進行應(yīng)用開發(fā)。
ADI的ToF產(chǎn)品涵蓋了從工業(yè)、消費、汽車，有已經(jīng)量產(chǎn)的芯片，并搭建了一些成功落地的案例。比如在汽車領(lǐng)域方面，ADI的ToF產(chǎn)品有三大應(yīng)用方向：車內(nèi)用于對手勢操控、駕駛員和副駕駛以及后面乘客體態(tài)的監(jiān)控，適配距離為40cm到200cm；車外近距離比如B柱人臉解鎖方案，用人臉解鎖不用鑰匙的應(yīng)用方向；車外的輔助駕駛方向的探測遠(yuǎn)距離應(yīng)用，可實現(xiàn)20米的探測距離。
李佳表示，ADI在ToF方案中采用了CCD的方案，后續(xù)將會轉(zhuǎn)向完全由ADI主導(dǎo)，產(chǎn)品的分辨率、功耗以及性能將會比上一代產(chǎn)品有明顯的提升。
掘金醫(yī)療健康市場
醫(yī)療行業(yè)特別是在中國是非常有前景，成為ADI掘金的一大市場。目前亞太地區(qū)包括中國的醫(yī)療市場或者醫(yī)療器械仍處于中低端，未來將有很大潛力往中高端增長。
基于對主要市場和產(chǎn)品趨勢的判斷，ADI中國區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場總監(jiān)彭智峰認(rèn)為，遠(yuǎn)程監(jiān)護或者加上具有臨床精度健康監(jiān)測功能的智能可穿戴會呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長，院內(nèi)會更多往院外轉(zhuǎn)移，比如健康患者會佩戴一些心電、血氧的監(jiān)護設(shè)備，上傳數(shù)據(jù)到云端，方便醫(yī)生進行遠(yuǎn)程的判斷，將是未來的趨勢。慢病管理和數(shù)字化診療從五至十年前開始從全球興起，現(xiàn)在也還方興未艾。
ADI中國區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場總監(jiān)彭智峰
ADI貫穿了整個醫(yī)療健康領(lǐng)域，從預(yù)防、診斷、治療到疾病管理的流程。其市場布局主要有三大塊：智能可穿戴、院內(nèi)醫(yī)療影像和監(jiān)護以及體外診斷市場。
對于可穿戴市場來說，最關(guān)鍵的功能是健康監(jiān)測功能。健康監(jiān)測的核心是體能信號檢測，涵蓋了心率、心電、BMI等特征?？纱┐飨M級產(chǎn)品現(xiàn)在開始慢慢地往具有醫(yī)療監(jiān)測精度或者臨床監(jiān)測精度上轉(zhuǎn)變。這要求監(jiān)測產(chǎn)品低功耗、高性能、無線傳輸、數(shù)據(jù)服務(wù)等，需要有傳感器，包括體溫、阻抗、光學(xué)等產(chǎn)品支持，不管是從模擬信號處理到數(shù)字信號處理到無線通訊，還是算法，ADI都能提供一站式的整體解決方案。
在醫(yī)療影像或者醫(yī)療數(shù)字影響領(lǐng)域，ADI跟全球最大的幾個廠商都有長期的合作，通過不斷迭代產(chǎn)品，幫助實現(xiàn)更高精度的數(shù)據(jù)傳輸，更高精度的影像。ADI的方案基本上也是一個信號鏈的解決方案，比如ADAS1128/9、ADAS1134/5是ADI在很早以前跟全球包括跟中國國內(nèi)領(lǐng)先的客戶一起共同成長做出的解決方案。它的特點是通道數(shù)比較高，X射線的劑量低噪聲，可縮短上市時間，系統(tǒng)成本更低，其價格、可靠性、服務(wù)的便捷性、響應(yīng)速度等方面都占據(jù)優(yōu)勢。
體外診斷也是醫(yī)療領(lǐng)域非常重要的臨床應(yīng)用場景，其中有一個典型的器械叫生化分析儀，在這方面ADI的主要應(yīng)用以一些信號鏈的方式體現(xiàn)，比如血糖測量。此外，體外診斷設(shè)備對于電源精準(zhǔn)度的要求較高，不能干擾信號，ADI相關(guān)的電源的管理在這方面有獨到的優(yōu)勢。ADI的發(fā)展策略是跟合作伙伴一起做定制化的解決方案，能根據(jù)具體使用場景需求，配合客戶整體設(shè)計出一個信號鏈，而不是僅僅只賣一個ADC。
