都是IC，模擬和數(shù)字有何不同？

周末，當(dāng)你躺(tan)在沙發(fā)上，

悠閑地放上一張黑膠唱片

或在手機(jī)APP里點(diǎn)選喜愛的歌單。

同樣是播放音樂，

你可想過它們有什么區(qū)別嗎？

如果我們把兩種音樂播放器都比作芯片，

黑膠唱片機(jī)處理的是模擬信號(hào)，

而手機(jī)處理的則是數(shù)字信號(hào)。

在理解數(shù)字IC與模擬IC的不同之前，

我們得先了解下這兩種信號(hào)的差異。

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)

模擬信號(hào)是連續(xù)的信號(hào)，

每分每秒都沒有停頓。

它擁有無窮大的分辨率，

能真實(shí)地描述和傳遞現(xiàn)實(shí)世界的物理量，

比如聲強(qiáng)、溫度、電壓等。

數(shù)字信號(hào)并非源自“純天然”，

特點(diǎn)是時(shí)間和取值都不連續(xù)。

數(shù)字信號(hào)和電子設(shè)備密不可分，

生活中常見的數(shù)字電視、互聯(lián)網(wǎng)等，

都是使用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)摹?/p>

如果把兩種信號(hào)放在一起對(duì)比，

模擬信號(hào)像是山坡，

坡的形態(tài)反映著大自然的鬼斧神工；

而數(shù)字信號(hào)則更像是樓梯，

人類根據(jù)需要設(shè)定好每一步，

讓攀登的方式能夠“量化”。

模擬IC和數(shù)字IC

理解了這兩種信號(hào)的區(qū)別，

就可以淺淺區(qū)分模擬IC和數(shù)字IC了：

模擬IC是以模擬電路為主，

用于處理模擬信號(hào)的芯片；

數(shù)字IC是以數(shù)字電路為主，

用于處理數(shù)字信號(hào)的芯片。

模擬IC著重研究信號(hào)處理過程中物理量的傳遞，

以及器件和電路對(duì)信號(hào)能量傳遞的影響，

追求信號(hào)傳遞鏈上各個(gè)部分的完美融合，

更高的工藝節(jié)點(diǎn)并不是首要目標(biāo)。

模擬IC處理的信號(hào)要么速度極快，要么功耗極低。

特別的是，模擬電路能夠在硅片上實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。

高鐵列車的核心零件之一就是模擬IC，

但模擬電路的設(shè)計(jì)過程非常復(fù)雜，

需要考慮不同工藝下各種附加效應(yīng)，

難以預(yù)料的“玄學(xué)”問題不免時(shí)常出現(xiàn)。

數(shù)字IC主要進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的處理，

簡(jiǎn)單地說，就是各種“算算算”。

在EDA工具和IP的加持下，

開發(fā)者更多考慮如何用數(shù)學(xué)推導(dǎo)完成計(jì)算任務(wù)，

剩下的事情（比如PPA）就統(tǒng)統(tǒng)交給電腦了。

芯片界的好“搭子”

模擬IC和數(shù)字IC技能樹不同，

各有各的“大招”和使用場(chǎng)景。

如今兩位大俠不再千里獨(dú)行，

而是攜手解救芯片江湖中的各路險(xiǎn)情。

例如，在電腦的CPU中，

主要的邏輯功能由數(shù)字電路主攻；

而電源、時(shí)鐘源等模塊

則由模擬電路來運(yùn)籌。

5G和WIFI這類無線通訊芯片中，

模擬部分會(huì)更重要一些，

對(duì)芯片性能的影響也更大，

數(shù)字部分則作為副手來助攻。

數(shù)字、模擬信號(hào)的邊界即“數(shù)模/模數(shù)”轉(zhuǎn)換電路，

是IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的尖端技術(shù)之一，

數(shù)?；旌闲酒?span style="letter-spacing: 0.034em;">就是數(shù)字IC與模擬IC“組團(tuán)出道”。

數(shù)字電路和模擬電路被集成在一起，

芯片功耗更低、功能更加強(qiáng)大，

在通訊、汽車、工業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。

未來，“模擬”與“數(shù)字”珠聯(lián)璧合，

“數(shù)?；旌稀钡男酒Ｊ綍?huì)進(jìn)一步突破主流，

“數(shù)模不分家”將成為行業(yè)常態(tài)。

新思科技作為EDA行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，

一直走在數(shù)字IC和模擬IC設(shè)計(jì)前沿。

今年，新思科技推出了

業(yè)界首款全棧式AI驅(qū)動(dòng)型EDA解決方案Synopsys.ai，

覆蓋了先進(jìn)數(shù)字與模擬芯片的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、測(cè)試和制造環(huán)節(jié)。

用AI技術(shù)，更快更智能地打造出

更強(qiáng)大的數(shù)字芯片和模擬芯片。