白玉杰
专栏导语:
中关村集成电路设计产业园(简称“IC PARk”)诞生于国家集成电路战略,承担着北京市“北设计”的集成电路产业布局。作为中国IC产业地标,IC PARK以22万平米规模体量,高标准、专业化、智慧化特色产业园区,吸引了一批IC行业实力企业入驻,聚合形成电路上下游产业资源,构建出企业多维生态运营平台,助力IC产业跨越式进步。
本期,带大家走进填补国内ADC转换芯片空白的芯佰微和中国教育信息技术领域先导型企业之一现代中庆,看他们,是如何用技术引领产业发展的。
中科院集成电路先导工艺研发中心首席科学家朱慧龙曾说,集成电路可以说是电子设备的大脑,工业的粮食。1美金的芯片所能撬动或者带动的GDP相当于100美金。而全年全世界的芯片的产值所撬动的GDP相当于中国和美国之和。
由此可见,芯片对于一个国家的现代化技术发展和信息安全的重要性。
但是,作为世界上最难掌握的核心技术之一,顶级的芯片,不光需要长期巨量的资金投入,对人才、政策、产业支持、先进设备等更是缺一不可。
由于该领域技术密集和资金密集的双重属性,使得我国芯片研制领域一度落后。我国芯片市场一度曾占到全世界市场的50.7%,基本上是我国进口商品中占比最大的一种产品,甚至超过了石油,但自给率却不到10%。
自2019年5月10日起,美国政府对从中国进口的2000亿美元清单商品加征的关税税率由10%提高到25%。美国进一步对我国科技企业进行打压和封锁,芯片研发愈加重要。
芯片本土薄弱的研发能力,成为我国高科技企业发展之痛。
其实面对芯片研发技术不足,我国各地方政府和社会资本一直在积极推进中。2014年6月,国务院发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,旨在充分发挥国内市场优势,营造良好发展环境,激发企业活力和创造力,努力实现集成电路产业跨越式发展。2017年12月,北京发布了《加快科技创新发展集成电路产业的指导意见》,到2020年,建成具有国际影响力的集成电路产业技术创新基地。只是由于欧美技术壁垒和芯片生态化形成的排他性,我国芯片研发脚步几乎需要从头走起。再加上芯片研发需要投入巨额的资金和存在极大的风险性,以及人才的储备不是一朝一夕的事,使得我国芯片研制一路曲折向前发展。
所幸,只要功夫深,鐵杵也能磨成针。
芯佰微初创于2008年,前身服务于国家科技部门和研究所客户,在国家支持国产化背景下,2014年正式成立芯佰微电子(北京)有限公司(以下简称“芯佰微”)。经过公司50余名工程师历经10年的技术积累,2017-2018年芯佰微ADC/ DAC流片陆续成功并实现量产,正式开启了我国国产ADC/DAC向民用转化的道路。
2018-2019年,芯佰微正式推出高速ADC转换芯片CBM96AD56,成为国内首创。国际上同类产品主要被美国的亚诺德半导体公司(ADI)和德州仪器公司(TI)垄断 ,目前对我国该类型高速高精度ADC /DAC芯片实行着禁运。
为进一步优化高速A D C运转中的能耗使用,芯佰微更是研发推出了CBM41AD49低功耗ADC,为客户产品节约能耗。
与此同时,芯佰微将在2020年下半年发布一款16位8通道800ksps同步采样SAR型ADC,广泛用于电力采集,轨道交通,工业控制等领域。此外,还将发布一款单通道16位240sps Σ-Δ型ADC,主要用于温度采集,过程控制,工厂自动化和家电等。
“相比起其他同行,在运放产品设计方面,我们相对来讲更加专一”,芯佰微销售总经理梁军告诉记者,“运放,是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。但是在高压运算放大器和仪表运算放大器,国内的厂家一直存在一定的技术壁垒和工艺壁垒,这也是国外的两家大厂ADI、TI在国内可以垄断的存在。而实现同一功能则需要更加深入的研发实力,虽然国内几个模拟大厂在高压运放上也颇有建树,而在仪表运放上的研发一直是空白。经过了几年的技术研发和公关,我们终于在2019年底为国内市场提供CBM620仪表运放,完整兼容ADI AD620产品,实现对国外品牌更优化的替换。除了高压运放和仪表运放之外,芯佰微还提供多款运放类产品,提供更好的性价比服务市场和客户。”
2020年春节,新冠肺炎肆虐期间,在国外品牌缺货涨价期间,芯佰微协助多家客户实现国产化替代,依然保持稳定供货同时承诺不涨价。传统的用红外测温仪进行测温时,一些外在因素会对于测量精度有影响,如目标物与测温仪之间的距离、发射率,外界的环境如环境温度、湿度、风力等,所以还需环境因素补偿电路。芯佰微为红外测温仪上提供了高精密自稳零放大器CBM8551/52和CBM8538/39,使这些器件在工作温度范围内的更加接近零,对温度、位置和压力传感器、医疗设备以及应变计放大器应用极为有利。另外,芯佰微产品还用于指夹血氧仪、红外体温预警系统。