從工業監測、智能制造到高端儀器、高速通信,ADC芯片是設備信號感知/數據采集的核心器件,其性能瓶頸取決于電路架構設計以及與之適配的制造工藝。
在產業智能化升級與供應鏈自主化雙重疊加下,ADC芯片成為高端裝備國產化的核心基石。當前行業面臨的普遍挑戰:傳統 “復刻海外架構 + 依賴境外流片工藝” 的跟隨式研發路徑逐漸觸頂,想要實現高端 ADC 突圍,亟需底層技術路線創新。
士模微電子(Cimo)聚焦高端模擬信號鏈自主突破,依托原創架構,基于自主28nm工藝設計,推出首顆國產晶圓廠工藝的高速高精度ADC ,實現本土工藝體系下的高性能、規模化交付,擺脫境外工藝依賴,為模擬信號鏈國產自主可控提供全新技術路徑。
當前國產高性能ADC廠商持續擴容,但海外廠商依靠長期工藝積累、核心IP壁壘持續占據市場主導。傳統跟隨式研發模式,無法突破海外技術壁壘,難以滿足高端工業、測試測量等領域的國產化替代需求。
作為專精特新高性能模擬芯片設計企業,士模微電子堅持底層架構原創研發路線,依托自研核心技術,構建“高性能、低功耗、國產工藝、高可靠”四重壁壘,打造可規模化落地的高速高精度ADC國產替代方案,實現對ADI、TI高端產品的有效替代。
首顆國產工藝高速高精度ADC落地,定義高端ADC新標桿
一、架構革新,兼顧高采樣率與低功耗
高速高精度ADC是通信、測試測量、工業等領域數據采集系統的核心器件,行業對采樣速率、動態性能、功耗散熱、長期穩定性有著極高要求。以 ADI 產品為例,同類高速高精度ADC功耗普遍處于3W~8W區間。高吞吐率帶來的高功耗、散熱難題,既是行業共性痛點,也是高速高精度ADC國產替代必須攻克的技術關卡。
作為國產高性能模擬芯片廠商,士模微電子跳出海外技術復刻思路,摒棄ADI傳統架構弊端,自主研發原創低功耗Pipeline-SAR混合架構,創新性采用環形放大器,替換傳統高功耗、高噪聲的多級密勒補償運算放大器方案。同時,提出高可靠性環形放大器(Robust Ring-Amp)技術,解決傳統環形放大器PVT工況不穩定的行業難題,在大幅降低芯片功耗的同時,保障芯片長期穩定運行,實現性能與可靠性雙向突破。
依托自主原創架構優勢,士模微電子基于自主28nm工藝設計,推出首顆國產晶圓廠工藝的高速高精度ADC CM3452, 14位高分辨率在保障雙通道同步高速轉換性能的同時,功耗僅960mW,不到ADI競品AD9680的1/3,可Pin-to-Pin替代ADI AD9680,超低功耗有效降低設備散熱壓力,大幅提升系統集成度,為多通道、高密度高端數據采集設備提供優質國產化替代方案,助力模擬信號鏈國產自主可控落地。
第二,設計創新突破本土工藝瓶頸,擺脫境外工藝依賴
高端模擬芯片不依賴先進制程,而是依托BCD、BiCMOS等混合工藝,以及高壓、功率等特殊工藝實現性能突破。ADI、TI 有著數十年的工藝積淀與專屬工藝庫,構建了工藝壁壘,長期壟斷全球高端模擬信號鏈市場,也是國內高端ADC國產化替代的核心阻礙。
當前國產制造工藝仍存在器件缺失、器件線性度不足、寄生效應大等短板,限制國產高速高精度ADC性能趕超國際產品。作為專注信號鏈芯片自研的國產高性能信號鏈廠商,士模微電子依托原創架構,在設計層面實現"設計-工藝協同優化“,采用”模擬電路數字化“的設計思維——即通過數字手段動態補償模擬器件的缺失、寄生效應等,從設計層規避國產工藝短板,擺脫境外工藝依賴,以設計創新在彌補工藝差距,打造極具競爭力的高速高精度ADC替代方案。
第三、工藝協同優化,保障高良率規模化量產
士模微電子的”設計-工藝協同優化“,不僅實現技術自主突破,更具備極強的工程落地能力。可在設計端提前規避潛在的物理缺陷,大幅提升工程驗證效率和最終的量產良率,實現國產高速高精度ADC從“實驗室原型”走向“大規模量產”的關鍵跨越。
士模微電子的競爭力,不只體現在芯片指標突破,更實現了國產工藝體系下性能可復現、品質可穩定、產能可規模化的核心能力。士模自研的高速高精度ADC產品深度適配本土供應鏈體系,打通高端模擬芯片國產化落地鏈路,為模擬信號鏈國產自主可控提供堅實量產支撐。