摩爾定律的縮減現象體現了數字領域不斷增長的集成化趨勢。晶體管幾何尺寸(節點大小)日ri益yi縮suo小xiao意yi味wei著zhe更geng多duo功gong能neng可ke被bei集ji成cheng到dao同tong一yi芯xin片pian上shang。芯xin片pian尺chi寸cun越yue小xiao
，功gong耗hao越yue低di，使shi得de在zai能neng量liang和he熱re量liang方fang麵mian的de進jin一yi步bu集ji成cheng更geng具ju可ke行xing性xing。其qi結jie果guo是shi更geng快kuai更geng強qiang大da的de微wei處chu理li器qi
、更高密度的存儲設備以及功能更強大的係統級芯片SoC實shi現xian了le集ji成cheng
，不bu久jiu前qian還hai需xu要yao一yi塊kuai或huo多duo塊kuai電dian路lu板ban組zu成cheng的de集ji成cheng電dian路lu
，現xian在zai卻que能neng全quan部bu集ji成cheng到dao單dan一yi芯xin片pian上shang。最zui近jin

，集ji成cheng已yi經jing開kai始shi涉she及ji將jiang模mo擬ni功gong能neng與yu數shu字zi功gong能neng模mo塊kuai集ji成cheng在zai同tong一yi芯xin片pian上shang，包bao括kuo基ji本ben比bi較jiao器qi、模數轉換器
、數模轉換器、 傳感器、混合器、 模擬多路複用器等。本文將從這個角度探討模擬集成的優勢。

 

得益於摩爾定律，集成為數字電路設計師創造了眾多優勢，例如提供減小封裝的有利條件（電路板空間）、降低功耗、提升性能、降低成本等。

 

將jiang模mo擬ni電dian路lu集ji成cheng到dao典dian型xing的de全quan數shu字zi集ji成cheng電dian路lu中zhong
，可ke以yi降jiang低di模mo擬ni電dian路lu設she計ji中zhong固gu有you的de不bu確que定ding性xing。芯xin片pian供gong應ying商shang提ti供gong在zai特te定ding參can數shu內nei性xing能neng良liang好hao的de有you界jie構gou建jian模mo塊kuai。通tong常chang情qing況kuang下xia
，集ji成cheng構gou建jian模mo塊kuai在zai傳chuan統tong的de離li散san級ji模mo擬ni電dian路lu中zhong可ke以yi定ding製zhi並bing動dong態tai修xiu改gai，當dang然ran即ji使shi可ke實shi現xian
，也ye比bi較jiao困kun難nan。芯xin片pian製zhi造zao商shang通tong過guo對dui一yi些xie典dian型xing的de最zui差cha應ying用yong場chang景jing進jin行xing測ce試shi
、描述及說明，幫助解決了很多典型的模擬設計問題。集成令設計師能夠更加精細地進行產品設計。

 

集成的易用性及預驗證特性有利於縮短產品設計時間，同時減少進行單個分立元件選擇以及計算
、核對組件參數的時間
，從而加快產品上市速度，最終提高盈利的可能性。

 

雖然模擬集成以混合信號專用集成電路（ASIC）和標準單元集成電路的形式存在了多年，但其近期開始在更為主流的專用標準產品（ASSP）設備中得到應用。隨著越來越多的芯片供應商將各種級別的模擬功能模塊集成到之前的全數字集成電路當中，幾乎所有的微控製器和微處理器都已具備某種級別的模擬集成。此外，還有一些設備集成了不同形式的可編程模擬邏輯模塊如現場可編程門陣列（FPGA）和可編程片上係統（PSoC）等。e絡盟就提供大量來自全球領先製造商的模擬產品，如ADI、淩力爾特
、 德州儀器和ST Microelectronics等
，請訪問

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然而，我們必須深刻了解模擬和數字電路融合過程中的固有難題。

 

人們一直在持續努力縮小數字功能模塊尺寸
，以提供更高密度及更低功耗。然而，數字處理模塊尺寸縮小可能導致較差的模擬特性。

 

設想一塊需要由高速模擬功能模塊與高密度數字電路係統混合組成的芯片，該芯片的兩個組成部分所需技術不同，適用於低功耗、高密度數字電路的最佳工藝不一定適合高速模擬電路。一旦其工藝節點隻有或低於28nm，便不再具備最佳模擬特性，這將可能減緩未來混合信號的集成化水平
，甚至扭轉這一發展趨勢。

 

即使有時候在數字優化集成電路上部署模擬功能模塊存在技術可行性
，但從經濟角度來看卻可能不利於實現。模擬功能模塊在130nm及以上工藝節點可能能夠以相當低的成本良好運作
，然而如果僅僅為了提升集成化的水平而將其工藝節點降至45nm及以下

，那麼可以想象模擬功能模塊性能將如何。

 

對(dui)於(yu)配(pei)備(bei)了(le)通(tong)用(yong)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)
，且(qie)在(zai)分(fen)離(li)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)安(an)裝(zhuang)了(le)模(mo)擬(ni)功(gong)能(neng)模(mo)塊(kuai)的(de)係(xi)統(tong)，其(qi)組(zu)件(jian)更(geng)易(yi)進(jin)行(xing)更(geng)換(huan)或(huo)找(zhao)到(dao)其(qi)他(ta)貨(huo)源(yuan)。如(ru)果(guo)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)不(bu)包(bao)含(han)模(mo)擬(ni)功(gong)能(neng)
，該(gai)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)便(bian)可(ke)由(you)該(gai)係(xi)統(tong)中(zhong)具(ju)有(you)同(tong)等(deng)功(gong)能(neng)，能(neng)夠(gou)控(kong)製(zhi)並(bing)與(yu)模(mo)擬(ni)子(zi)器(qi)件(jian)通(tong)信(xin)的(de)任(ren)一(yi)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)代(dai)替(ti)


；同樣如果係統中的部分或全部模擬器件是分離狀態，隻要能夠獲得更好的集成電路，便可用等效元件替代使用。

 

相xiang反fan
，如ru果guo微wei控kong製zhi器qi包bao含han集ji成cheng模mo擬ni組zu件jian且qie提ti供gong特te殊shu用yong途tu，那na麼me就jiu不bu可ke能neng從cong另ling一yi家jia製zhi造zao商shang那na裏li找zhao到dao具ju有you完wan全quan相xiang同tong功gong效xiao的de微wei控kong製zhi器qi。通tong過guo部bu署shu功gong能neng模mo塊kuai，設she計ji人ren員yuan能neng夠gou準zhun確que地di控kong製zhi係xi統tong的de功gong能neng。而er “一體化”集成微控製器則使設計人員受限於設備所具有的組合特性，例如：當係統設計需要三個模擬轉換器，而係統微控製器隻允許安裝兩個的時候，設計人員就必須添加一個外置模擬轉換器或者更換微控製器
；另一方麵，如果微控製器提供的功能或接口在實際設計中並未使用，那麼這些功能（以及微控製器額外成本和複雜特性）就被完全浪費了。

 

最後我們探討一下采購的靈活性問題：模mo擬ni設she計ji一yi直zhi被bei視shi為wei一yi項xiang專zhuan業ye技ji術shu。通tong常chang情qing況kuang下xia，高gao密mi度du數shu字zi集ji成cheng電dian路lu均jun來lai自zi專zhuan業ye技ji能neng。在zai某mou一yi領ling域yu掌zhang握wo特te定ding技ji能neng的de公gong司si一yi般ban都dou很hen難nan在zai另ling一yi領ling域yu占zhan有you同tong樣yang的de優you勢shi。這zhe也ye就jiu是shi為wei什shen麼me很hen難nan看kan到dao在zai兩liang個ge領ling域yu同tong時shi具ju有you相xiang同tong競jing爭zheng力li的de公gong司si。

 

總之
，隨著電路係統和功能模塊範圍越來越廣，模擬集成具有的優點已經不容忽視，應該予以重視。然而，要將模擬電路整合到數字IC基板上十分困難，設計人員需要權衡不同的性能
，而且有時候模擬性能無法滿足應用設計需求。通過e絡盟平台
，設計人員能夠非常方便地與全球信號處理方案的領先供應商進行溝通，且可任意使用e絡盟平台提供的廣泛優質產品係列和數據轉換
、放大器及電源管理解決方案等。