我國還有哪些模擬芯片核心技術需要去突破

（文章來源：OFweek電子工程網(wǎng)）

國內(nèi)整體芯片實力并未達到美國那樣的厲害，類似華為這樣的實力企業(yè)太少。半導體行業(yè)是典型的“金字塔”結(jié)構，越上游的企業(yè)越少，產(chǎn)值越大，技術難度越高。由于起步晚、核心技術缺少，我國半導體發(fā)展受限，尤其是核心技術方面，仍有尚未掌握的關鍵技術，到目前為止，關鍵芯片領域依賴于進口仍是現(xiàn)狀。

DSP芯片即指能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號處理技術的芯片。DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構，具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來快速的實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。DSP芯片自誕生以來得到了飛速發(fā)展，一方面得益于集成電路的發(fā)展，另一方面也得益于巨大的市場。在短短二十年時間里，DSP芯片已在信號處理、通信、雷達、圖像、軍事、儀器、自動化等眾多領域得到廣泛的應用。

目前，全球DSP芯片市場仍是巨頭壟斷，德州儀器、ADI、飛思卡爾、Motorola公司等都是這個行業(yè)的佼佼者。國產(chǎn)DSP芯片起步晚， 2006年中電十四所與龍芯公司合作開發(fā)國產(chǎn)DSP芯片。2012年它們研發(fā)的 “華睿1號”性能優(yōu)于飛思卡爾公司的MPC8640D，2017年，國產(chǎn)DSP芯片“華睿二號”走向市場。

ADC也叫模數(shù)轉(zhuǎn)換器，是指將連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號的器件。真實世界的模擬信號，例如溫度、壓力、聲音或者圖像等，需要轉(zhuǎn)換成更容易儲存、處理和發(fā)射的數(shù)字形式。模／數(shù)轉(zhuǎn)換器可以實現(xiàn)這個功能，在各種不同的產(chǎn)品中都可以找到它的身影，在實際應用中，為了實現(xiàn)微型化，通常做成ADC芯片。

造芯片是非常精密的工藝，通常芯片單位為納米，一納米也就是十萬分之一毫米，這對設計、制造工藝都有非常嚴格、高標準的要求。僅從產(chǎn)品種類來說，芯片的種類就有幾十種大門類，上千種小門類，如果涉及設備流程的話就更多了。

由于系統(tǒng)的實際對象往往都是一些溫度、壓力、位移、圖像等模擬信號，要使計算機或數(shù)字產(chǎn)品等能識別、處理這些信號，必須首先將這些模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，這就需要ADC。而經(jīng)計算機分析、處理后輸出的數(shù)字量也往往需要將其轉(zhuǎn)換為相應模擬信號才能為執(zhí)行機構所接受。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，2017年ADC芯片銷售額為545億美元，預計到2022年，全球ADC芯片市場規(guī)模可達748億美元，市場前景非常可觀。未來幾年支撐ADC芯片增長的主要驅(qū)動力是5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等新興應用，這些相關的產(chǎn)品或技術對信號處理的需求大漲。

全球能生產(chǎn)出高性價比的高精度的ADC芯片的企業(yè)不到十家，而又以美國企業(yè)為主。一款好的ADC芯片體現(xiàn)在高精度、低功耗、轉(zhuǎn)換效率等指標上，目前制造ADC芯片的溫度傳感器和高精度振蕩器非常緊缺，這也是國內(nèi)企業(yè)的一大痛點。目前ADC芯片主要的供應商是德州儀器、亞德諾等公司，中國是全球最主要的ADC芯片需求方，但是國內(nèi)能造出高精度的ADC芯片企業(yè)微乎其微，即便造出來了，性能和價格也無法跟上市場的節(jié)奏?？梢赃@么說，在核心的ADC芯片供給率上，國產(chǎn)占有率幾乎為零。

射頻芯片指的就是將無線電信號通信轉(zhuǎn)換成一定的無線電信號波形， 并通過天線諧振發(fā)送出去的一個電子元器件。射頻芯片架構包括接收通道和發(fā)射通道兩大部分。對于現(xiàn)有的GSM和TD－SCDMA模式而言，終端增加支持一個頻段，則其射頻芯片相應地增加一條接收通道，但是否需要新增一條發(fā)射通道則視新增頻段與原有頻段間隔關系而定。

中國是世界最大的手機生產(chǎn)國，但造不了高端的手機射頻器件，這需要材料、工藝和設計經(jīng)驗的踏實積累。國內(nèi)從事中低端射頻芯片的企業(yè)眾多，也占據(jù)了相當一部分市場，但在高端射頻芯片領域，仍有較大上升空間。

CPU是一塊超大規(guī)模的集成電路，是一臺計算機的運算核心和控制核心。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。中央處理器主要包括運算器，算術邏輯運算單元，ALU和高速緩沖存儲器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線。它與內(nèi)部存儲器和輸入／輸出設備合稱為電子計算機三大核心部件。CPU依靠指令來自計算和控制系統(tǒng)，每款CPU在設計時就規(guī)定了一系列與其硬件電路相配合的指令系統(tǒng)。指令的強弱也是CPU的重要指標，指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。

美國的英特爾、超威半導體公司，在CPU領域占據(jù)一半以上的市場。國產(chǎn)CPU的應用領域既涵蓋了嵌入式設備、服務器設備等專業(yè)領域，也同時面對消費級民用市場。由于服務對象和應用領域的巨大分歧，不同類型的國產(chǎn)CPU在國人心中存在感相去甚遠，如專門針對服務器的飛騰、申威等，知名度不高。CPU發(fā)展迅速，算力和功耗是衡量其性能的重要指標。作為后來者，中國的研制水平總是離世界先進水準差一截，如龍芯的性能似乎總跟著英特爾后面跑，龍芯是中國科學院計算所自主研發(fā)的通用CPU，采用RISC指令集，類似于MIPS指令集。好消息是，2015年，中國發(fā)射首枚使用“龍芯”北斗衛(wèi)星。