数据转换器市场稳定增长,三大应用领域喜忧不一

上网时间: 2001年04月28日? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:数据转换器? 模拟IC? 通信市场?

作者:柯瑞

数据转换器大约占模拟IC市场份额的6%。总体而言,模数转换器市场一直都比较稳定。在去年半导体市场大起大落之时,数据转换器行业似乎没有受到影响。但在平静的外表下,面向不同终端市场的各类数据转换器也正经历着其它半导体市场经历过的情形:有些数据转换器市场暴跌,有些温和增长,而有些则迅速窜升。“针对不同市场的数据转换器的销售相差甚远,我们无法得出一个有关数据转换器市场的统一结论。”Dataquest公司分析员Ada Cheng称。转换器制造商的结论是:控制与自动化市场最好,通信市场好坏掺半,而消费市场则惨败。数据转换器市场稳定增长,三大应用领域喜忧不一_ESMCOL_1

三块应用市场:销售状况大相径庭

数据转换器市场可分为三块:通信市场、控制与自动化市场以及音频市场。分析员认为,各类产品中越来越多地加入数字化部分,这是未来几年数据转换器市场增长的关键因素。美国IC Insights公司的报告指出,即将投放市场的MP3、CD、CD-ROM和DVD设备的数量庞大,再加上工业与通信方面的应用量,这些足以使数据转换器的全球销售额与付运量翻番,即销售额从今年的19亿美元增加到2005年的38亿美元,付运量亦从今年的7亿只增长到2005年的14亿只。

控制与自动化设备市场稳健成长

随着控制与自动化设备越来越多地使用传感器和数字系统,对转换器的需求显著增长,无形中使数据转换器市场膨胀起来。Linear公司(凌特)数据转换产品设计经理Willie Rempfer称:“虽然该领域没有令人称奇的增长速度,但由于它不受消费市场的支配,所以发展比较平稳。”当数据转换器用于那些人们必不可少的应用领域(如医疗器械)时,其稳定性不言而喻。飞利浦半导体法国公司国际产品营销经理Raja Yazigi称,因而无论美国经济放缓还是增长,飞利浦公司高速数据转换器的年增长率总在15%左右。

另一个增长迅速的领域是汽车应用。虽然汽车销量大幅下降,但新车型采用大量电子设备,这意味着要使用更多的数据转换器。

消费类音频市场低迷

消费类数据转换器市场已经动荡了一段时间,消费音响产品本身亦是如此。“大起大落最厉害的领域之一是消费产品市场。受价格低迷影响,销售量忽高忽低。我们基本上已经放弃了这块市场。”Linear公司的Rempfer说。Insight公司模拟产品技术营销经理Dave Ghilarducci 称:“音响市场极其残酷。如果一个元器件能节约3分钱,那可是一大笔财富。”

通信市场好坏掺半

如今,数据与通信市场已经成为半导体领域中最难啃的市场之一。计算机的销量下降的局面已经持续了好几年;去年第四季度通信市场急速下滑,去年对手机销量的预测高达5亿部,而今年的预测则已缩减到约4亿部。

虽然手机市场正在经历一阵苦痛,但对数据转换器市场的影响并不大。这也许是因为手机的高度集成使得其几乎不需要转换器。手机以及其它采用特制芯片(通常是系统级芯片)的产品不会对标准数据转换器市场产生太多直接影响。而基站才是标准数据转换器的大用户。基站市场仍然在增长,由于要支持更高数据传输速率,基站会转而采用更高频率的转换器。“我坚信基站市场在明年还会增长。”美国模拟器件公司副总裁John Hussey说。

转换器市场的领头羊模拟器件公司越来越将重心放在通信市场上,通信业务约占其总体业务的45%,事实证明这是对的。该公司生产一系列转换器和其它模拟IC产品,其最近一个季度的销售收入比上年同期增长了56%,但比前一个季度下降了4%。

低端市场近期价格可能下降

目前数据转换器市场充满希望,OEM都在囤积库存而非贱价处理。这不仅有助于市场的稳定,也反映出许多OEM都认为市场低迷只是昙花一现。Cheng分析认为:“我没听说有很多合同制造商在倾销库存。也没有看到亚洲金融危机期间常见的失去理性的报价。当然,某些市场的价格会较低,但长期而言,人们只把这看作是暂时现象。一部分数据转换器的价格会保持稳定,而另一部分则要通过供应链慢慢消化。”

美国半导体工业协会的统计数据表明,去年,美国市场上数据转换器的价格从2.45美元升到了3.32美元。德州仪器公司数据采集产品部营销经理Don Traver总结为:“高端市场的价格维持较高水平。今年头6周的统计数据表明,所有高端转换器的价格都比去年年底上涨了大约30?40%。中低端转换器的市场状况不是非常乐观。

根据Traver的观察,低端市场的降价压力很可能在今年5月来临。“如果客户下的是一张1万只转换器的单,那价格就不会下降;但如果客户下的是一张100万只的单,那么价格就可能要降低。过去,我们一个月就能拿到200万只的单,而在今年头6周里,我们拿到的定单只有50万只。但从预测数据来看,大定单会接踵而至。”Traver说。

OEM的直接需求与分销商的需求也不尽相同。“OEM的需求很稳定,但分销商的需求时常在变。我们很难通过了解分销商的需求去判断到底发生了什么。”模拟器件公司的Hussey说。2月份,模拟器件公司调低了其销售收入预期值,该公司把这归咎于分销商的需求不振。

在精度与采样速率间寻求平衡

通信市场对数据转换器的要求是:在相当低的精度下能有很高的采样速率,10?12位时的典型采样速率为60?80Msps;控制与自动化市场要求精度相当高(高达24位),而对采样速率的要求则比通信市场低得多;介于二者之间的音频市场既要求高精度,又要求采样速率能达到控制与自动化应用中的高端值。

在不同的应用场合,转换器要在精度与采样速率间寻求平衡。例如,对于消费音响系统而言,其精度不必超过12位,但它需要很高的采样速率来消除噪声;而对工业与医疗设备来说,为了获得尽可能精确的数据,常常要牺牲采样速率。几乎在每一类数据转换器应用中都必须取得某种基本的平衡。

美国分销商盈丰(Insight)电子公司技术营销总监Jim Stevens认为,设计24位的转换器难度较大。因为噪音问题,在设计模拟输入级时难度较大。但为了充分利用DSP强大的处理性能,OEM希望获得更高精度的数据转换器,“从噪声角度来看,他们可以利用处理器设立一些软件滤波器,用程序滤掉噪声。”Stevens介绍道。

飞利浦公司的Yazigi称,现在的潮流倾向于:不仅仅为某个特定的应用设计数据转换器,而且要从各个特定客户处吸收尽可能多的建议,进一步优化设计。“为了获得足够的系统信息支持新型转换器的开发,我们的系统实验室必须与客户紧密合作。如果我们计划开发一个16位的模数转换器,那就必须去找一个想要该类器件的客户,因为当我们调整某个参数时,必须听取客户的意见。”Yazigi补充道。

已经商品化的转换器也要在使用过程中不断改进,逐渐符合客户的需求。对某些应用来说,哪怕是稍有不同,这些转换器都会针对其具体情况进行优化。这种作法越来越普遍,其结果是OEM不得不从一大堆数据转换器里挑选合适的产品。

虽然数据转换器供应商不停地研制出令人眼花缭乱的系列新产品,但老产品仍然在市场上经久不衰。美国模拟器件公司是高速数据转换器的制造商, Hussey声称其数据转换器不存在产品周期一说,因为这些器件已经生产了20年且现在还卖得不错。用于工艺控制和仪器的转换器寿命一般较长。不过,随着更快、更精确、更低功率的转换器投放市场,这种情况正在改变。

速度与精度两者得兼

数据转换器正朝着快速、高精度和低功率方向不断推陈出新。新型的通信应用要求更快的速度和更高的精度,“市场上对快速、高精度器件的需求仍然十分强劲。它将成为推动市场前进的主动力。” Hussey认为。如今,随着制造商们推出快速且高精度的转换器,设计人员不需要象几年前那样在速度与精度方面进行取舍。同时,低功耗、小尺寸的数据转换器的出现使整机产品有可能向高集成度方向发展。“每一次体积的减小都会提高器件的性能,同时也会提高系统集成的可能性和系统分布的水平。” Hussey总结道。

“我认为,设计人员以前从未获得他们想要的所有速度。以往当转换器的采样速率为20及30kHz时,它就被视为不适合控制领域。而现在,我们的模数转换器已经做到100、200以及400MHz的采样速率。”凌特公司的Rempfer称。需要高速度的OEM也不必再牺牲精度。“过去,许多用于工业自动化的转换器是12位的。随着数字处理能力和数据转换器性能的提高,每一台设备都是16位甚至更高位数。”Rempfer说。

OEM如何利用这些超高速的转换器呢?飞利浦公司的Yazigi推荐说:“方法之一就是将转换器移向控制链的前端。随着转换器越来越靠近天线、传感器等,精度、带宽和速度等性能也更优异。”在信号处理前段做模拟转换将减少线路中所需模拟器件的数量,大大提高了采用数字处理的可能性。

数据转换器设计的另一个主要目标是减小功耗。其进展也引人注目。“10年前,我们的产品采用双极工艺,功耗将近1瓦。接着,我们开发出采用CMOS工艺的器件,其功耗降低到100毫瓦以下。如今,采用我们自行开发的结构后,其功耗只有几个毫瓦。”模拟器件公司的Hussey称。

数据转换器与微处理器的关系日益密不可分


作者:柯瑞

过去一年数据转换器芯片领域的重大变化之一是企业并购。最受关注的并购案是,德州仪器公司以76亿美元收购Burr-Brown公司。无独有偶,今年初,以生产8位及16位微控制器著名的Microchip公司,以3亿美元的股票换购了数据转换器芯片制造商TelCom半导体公司。TI和Microchip的收购行为反映了一个基本现实:数据转换器和嵌入式处理器的关系日益密切,谁要想在某一领域取得成功,就必须在另一领域占据优势。

数据转换器主要针对具体应用而设计,在这些专用领域中通常也使用微处理器。象TI、ADI或Microchip等公司,需要对数据转换器非常熟悉,因为数据转换器是他们产品的输入信号源和输出信号目的地。ADI、国家半导体等制造商已经通过内部整合完成了数据转换器与微处理器业务的集成,TI等公司则通过收购来特别加强这部分业务。

针对应用设计数据转换器的趋势越来越普遍。飞利浦半导体国际产品营销经理Raja Yazigi分析道:“如果你准备开发一种16位A/D转换器,那么首先你需要明确该芯片的用户。设计具有通用参数的A/D转换器非常困难,每个用户使用ADC的方式不同。我们必须同用户和飞利浦内部的系统实验室紧密协作,以获得足够的系统信息开发应用产品。我们业务中的主要问题是:如何同用户更紧密地协作。”显而易见,如果芯片制造商同自身也掌握处理器技术,那么进行密切的协作就容易得多。对于OEM和分销商而言,这种结合也有助于整合资源并简化供应链。


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