澳门十三第0000_穿行于模拟与数字世界的半导体巨头!ADI的发展之路

澳门十三第0000,看点:低调助攻中国多产业变革,adi来华25年的漫漫筑桥之旅。

全球科技巨头你追我赶,小玩家创企不断入局分羹。半导体市场,一直是全球科技竞赛的兵家必争之地。

据ic insight数据显示,2019年,全球的半导体产业总值已增长至近5000亿美元,年复合增长率平均在6%左右。在这快速增长的半导体产业中,模拟芯片则是一个低调而又庞大的市场,2018年全球模拟芯片市场规模已突破600亿美元大关,预计到2022年将达到748亿美元。

如果说数字芯片是一个围绕强算力、低功耗和高性能,在摩尔定律赛道上不断激烈火拼冲刺的高调市场。那么模拟芯片,则是一个把关人们现实世界和物理世界信号出入口的市场,悄然地占据每个人的生活,润物细无声。

在此之中,就有一家全球领先的模拟芯片巨头,它用长达五十余载的光阴,以先进的模拟信息技术布局全球工业、通讯、医疗和消费电子等各个重要领域,打下了覆盖全球20多个国家和地区,12.5万个客户的商业帝国。

它——就是亚德诺半导体(analog devices,adi)。与此同时,这家低调且神秘的模拟芯片公司,也迎来了进入中国市场的第25个年头。在中国市场发展的数年间,adi与合作伙伴们携手合作,对中国工业、通讯、汽车等相关产业的变革带来了深远重要的影响。

在今年6月四川长宁发生的6.0级地震中,成都高新减灾研究所提前61秒向成都市民紧急播报了地震预警倒计时,成功跑赢地震波!有效减少了人员的伤亡。而地震预警系统就与adi擅长的mems技术有着密不可分的关系。

此外,在当下火热的新能源车、自动驾驶领域中,关键的电池管理、激光雷达技术也有着adi的身影。

那么,长期以低调示人的adi到底是一家怎样的公司?半导体征程长路漫漫,adi是如何凭借自身实力在这一领域不断开疆辟土?

透过对adi公司系统解决方案事业部总经理赵轶苗的采访,智东西试图跟随他在adi深耕15年的历史视角,还原adi在全球布局、成长,以及在中国25年的发展轨迹。

自1965年成立至今,adi经历了一波又一波的技术浪潮发展。它既是全球科技演进历程的一名见证者,亦是在这些浪潮中扬帆寻找科技“新大陆”的众多领航员之一。

adi想要寻找的,是模拟信号与数字信号的科技沃土。

为踏上这片征途,adi准备了四把利剑。

1、桥梁理念:数字化转型的全面出击

“多年以来,adi的核心使命是建立连接物理世界和数字世界的桥梁。”赵轶苗说到,纷繁复杂的物理世界信号,不管是通过模拟到数字转换,还是数字到模拟转换,它们都是人类对各种信息进行深度分析与深度理解的重要工具。

这一桥梁理念自adi成立之初,就已深深地烙印在它的基因之中,影响着adi在物理世界和数字世界探索的每一步脚印。

这座桥梁的核心主要由带宽和分辨率构成。简单地说,为了构建这座桥梁,adi对能够将模拟信号转换到数字信号的半导体器件进行了长期的探索, adc就是这类核心器件之一。

早期,adi研发的adc大多为8bits左右,如sar(successive approximation register,逐次逼近寄存器型)adc和flash(闪存型)adc。

随着技术的不断精进,adi逐渐将adc的分辨率向外扩展,不断为模拟信号与数字信号的互通和应用带来新的历史节点。

例如,adi对12bits的sar型adc的研发,实现了数字化的运动控制。

在高精度adc方面,adi还将 ∑△adc推进到16bits的精度,研发出一颗名为ade7755的芯片,帮助中国电表实现从机械表走向数字化的转变。

简而言之,adi对adc精度的不断提升,让许多如工业现场控制、地震波检测和无线通信弘基站信号传输等数字化应用逐步成为可能。

从长远来看,它对工业、通讯、汽车电气化和消费电子等领域,迈向数字化的华丽转身、成熟与爆发,亦起到了重要的推动作用。

另一个角度出发,adi除了对模拟数字转换技术异常地执着外,这些年也不断地通过收购,来进一步扩展自身的能力边界。

细数adi发展历史中最重要的两次收购节点,一次是讯泰科技,另一次当属凌力尔特(linear technology)。

2014年,一笔20亿美金的交易,让adi成功将讯泰以及它引以为傲的射频技术收入囊中。

这对当年的adi来说,意味着自身的射频技术可以不再局限于6ghz以下,实现了从0到110ghz rf频段、微波频段、毫米波频段的全频段覆盖,拥有完整的射频产品解决方案。

然而这家低调巨头的雄心并不会止步于此,随后两年,adi抛出了一笔价值143亿美金的交易,让2016年的全球半导体产业引起了不小震荡——收购凌力尔特。

这次adi瞄准的是凌力尔特的高性能电源技术,它能将电源模块的封装体积做到极小,在提高电源效率的同时,提高电磁兼容性,大幅度降低对外辐射的干扰,进一步满足未来愈发严格的汽车应用需求。

若跳脱出当年这两笔收购案的历史节点,我们可以看到,这两笔收购的意义远不止是adi对自身业务线的完善,其背后是为当下爆发的新通信技术与自动驾驶热潮,筑造坚实的技术堡垒。

如今说到半导体公司,摩尔定律则是一个必然绕不开的话题。

近年来,随着芯片制程技术逐渐接近物理天花板,摩尔定律正面临逐渐失效的技术窘况。

但在赵轶苗看来,adi的思路与大多数半导体公司有些不同,他们更关注的并非是摩尔定律的天花板,而是如何从物理世界到数字世界中,洞察到各类信号在现实环境的特性或细枝末节,以持续得到有价值的数据。

这一思路也被叫做“more than moore”,多样化摩尔。

从数字信号世界的角度来说,将完整系统的关键部件和软件集成在单一芯片上,也称为soc(system on chip,系统级芯片),而在模拟信号世界中,不同模拟工艺的多芯片封装则叫做sip(system in package,系统级封装)。

adi针对物理世界和现实环境交互所需的电信号特点,将soc和sip相结合,开发出了一种新的工艺结构,并研发出了多样器件和产品技术,以帮助客户及其应用提供更高的系统价值。

例如,adi基于此开发了mems(micro eelectro mechanical systems)传感器,不仅能应用在汽车空气气囊中,还可应用于手表、手环等运动检测装备,更能控制无人机等设备的悬停,以及石油、矿井和风力发电机等工业场景中,通过对震动、速度、频率等要素的检测来降低并应对各类风险。

4、超越摩尔:从系统应用重新定义产品

随遇而安并不是adi的一贯作风,相反,这家公司时刻保持着敏锐的忧患意识。

正如赵轶苗所说:“我们越来越多地发现,工艺级别和器件级别创新对adi来说,远不够应对如今世界技术的飞速发展。”

那该怎么走?

系统级创新!adi一锤定音,从此便朝着解决方案的路子大步迈开。

从2008年,adi开始成立事业部制,与公司产品线交叉,共同推动整个adi的创新发展,并将此称为“beyond moore(超越摩尔)”。

超越摩尔除了对各种数字工艺制程的演进,同时还包括对模拟技术的创新,并逐步扩展到对系统的理解,将更多的软件和算法引入系统级产品中。

adi的超越摩尔主要关注消费电子、医疗健康、工业自动化、通信基础设施和汽车电子等应用场景,并从系统应用的角度来定义产品。

例如,在汽车电子方面,adi开发出多通道电池串连的bms(电池管理系统)方案;在自动驾驶领域,它还开发出覆盖毫米波雷达、激光雷达和惯性测量单元的drive360感知和导航技术组合。

不难看出,在对整个产业发展脉络的演进上,adi始终都以创新性和前瞻性的眼光去看待。

特别是adi手握的桥梁理念、收购技术、多样化摩尔和超越摩尔这四大利器,为其在模拟信号与数字信号世界之间的畅行无阻拿下了宝贵的入场券。

纵观历史上科技巨头们的发展脉络,似乎每一家巨头的成长起始点都与仓库有关。

1965年的冬天,两名毕业于麻省理工学院的学生在学校附近租了一个简陋的库房,从高性能运算放大器的制造开始,一砖一瓦地建造自己的科技王国。

这便是adi最初成型的模样,那两名怀揣梦想的毕业生正是adi的联合创始人——ray stata和matthew lorber。

▲adi两位创始人ray stata和matthew lorber

从故事的起点可以看出,早期的adi并不制造芯片,而是顺应当时的新兴市场,开发运算放大器等分立器件,用于产生经过精确放大的改良型电信号。

转折点要从上世纪70年代说起。

当时,集成电路元件方才问世不久,ray stata立刻嗅到了技术风潮。他认为,未来电子技术的发展将会越来越多地聚焦在半导体技术上,更多的核心技术也将集成起来,并以此为导向推动整个电子行业的发展。

基于此,ray stata决意要做半导体转型!

但一家公司的转型哪会如此简单?在公司董事会看来,那时的adi业务正蒸蒸日上,加之半导体这一新市场尚充满太多未知的变数,毅然转型未免太冒险。

出师不利的ray stata并未就此作罢。

由于半导体投资十分巨大,在董事会的重重压力下,ray stata决定将自己投资开始进行ic设计,几乎将自己的大部分身家都用来做赌注。

历史事实证明,ray stata的决策是对的。

1971年,adi推出业内第一款激光微调线性ic fet输入运算放大器,名为ad506。随后更是陆续推出了多款业内首创半导体产品,预示着它的转型之路正式开启。

转型后的adi将研发重点转移到了数模信号转换器、高性能运算放大器、mems器件等技术上。

与此同时,随着产品的商业落地,adi逐渐将业务布局强势扩张至全球消费电子、无线通信和信息计算等领域,而其原先在航空航天、工业仪器领域的市场地位也得到进一步的巩固与提升。

当时间的指针滑入上世纪的最后十年,全球在走进信息化时代的同时,世界大格局也正迎来翻天覆地的剧变。

1995年,在美国大洋的彼岸,中国开始走上了科技强国的战略道路。

在此背景下,ray stata和公司一同决定进军中国市场,并于1995年在北京成立分公司。

adi迈出的这一小步,在当时看来也许只是乘着时代的东风,对新市场进行试探与开拓。但adi在以后的25年和中国合作伙伴一起进入了发展的快车道。赵轶苗看来,这是一段与合作伙伴共同实现技术创新和探索的旅程。

中国市场的独特机遇在其速度和体量。adi不仅看重中国市场的份额,更重视这个市场的需求。

“所有的技术在中国应用,速度和体量都和其他国家、地区不一样。”赵轶苗感慨到。

在他看来,中国技术的应用和创新速度,都远远超过其他国家,我们需要用快的速度去响应,也要考虑到中国市场的特殊要求。

用指纹解锁技术做一个例子,2018年中国电子锁市场规模大约有4亿,哪怕只有10%的电子锁应用到指纹解锁中,也会带来一个4千万台的市场规模。

基于这无可比拟的速度与体量,中国市场对adi整体发展的重要性不言而喻。

“所以我们有一个非常强大、反应速度非常快的应用工程师团队,分布在中国的各个地方。同时我们在各个垂直的应用领域,都有相应的系统应用工程师,包括通讯系统、汽车、医疗及消费业的解决团队,“赵轶苗说:“给客户提供的不只是芯片类产品,而是包括整个系统,甚至连同软件的解决方案。”

如今,adi在中国的客户已发展至约4500家,在中国市场营收占总营收的22%,呈加速增长之势。

目前,adi在全球市场的业务布局广泛,主要以模拟信息的感知、测量、连接、电源、解译、安全这六大核心处理技术,全方位地布局工业自动化、通讯、汽车和消费电子与医疗等产业。

翻开adi刚公布的2019财报,数据显示,这家公司在去年约87%的营收都来自于工业、通信、汽车行业的b2b市场。

营收大头则落在了工业市场,以50%的营收比例占据总营收的半壁江山。而通信和汽车市场的占比分别为21%和16%。

毫无疑问,工业、通信和汽车成为了驱动adi营收增长和全球布局发展的三驾马车。

如今,adi不止满足于已建立的能力和技术特点,还希望扩展自身的能力边界。

一方面,它要不断推出更具创新力的产品;另一方面,也要在原有的核心基础上,借助外部吸收的技术来构建更加复杂的系统。

不可否认,adi每一步的成长与转型,与前瞻性的创新精神息息相关,而这些特点,也奠定了adi自成立后近55年的发展基因。

关于adi发展的前瞻性,赵轶苗谈到,对半导体工艺而言,想要创新必然要做好前瞻性准备。

“一项工艺的领先将能决定10年发展周期的过程。”他强调,adi长期以来一直都在将更高速、更高精度、更高性能的工艺技术,进行提前的研发准备。

产品创新方面,赵轶苗认为,核心技术一般以5年为周期,产品则以2至3年为周期。而对各个应用领域的理解和长期积累,更成为adi构建面向未来产品的基础。

虽然人们对未来技术的探索,更多是顺着技术发展的脉络进行预测和演进,就像一场科技赌注。

但这对如今的adi来说,也许就如当年联合创始人ray stata决心转型半导体一样,哪怕时代与产业已发生了翻天覆地的变化,但镌刻在企业基因里的,是不变的敏锐市场直觉和果敢笃定。

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