（文章來源：EEPW）

在這樣一個對數(shù)字電路處理有利的世界中,模擬技術更多地用來處理對它們不利的過程。但這個現(xiàn)象可能正在改變。我們生活在一個模擬世界中,但數(shù)字技術已經(jīng)成為主流技術?；旌?a target="_blank">信號解決方案過去包含大量模擬數(shù)據(jù),只需要少量的數(shù)字信號處理,這種方案已經(jīng)遷移到系統(tǒng)應用中,在系統(tǒng)中第一次產(chǎn)生了模數(shù)轉換過程。

模擬技術衰落有幾個原因,其中一些是建立在自身缺陷上的。摩爾定律適用于數(shù)字電路而不是模擬電路;晶體管可以而且必須做得更小,這有利于數(shù)字電路。但這對模擬晶體管的影響并不大,反而器件尺寸越小,模擬器件特性往往越差。器件的小型化一直是這個世界技術進步的關鍵,在這一點上模擬技術不能跟上時代,漸漸被遺忘了。

工藝技術已經(jīng)針對數(shù)字化進行了優(yōu)化,這并不奇怪,但這對剩下的模擬元件造成越來越大的壓力。產(chǎn)品生命周期中的制造工藝變化和參數(shù)退化在模擬世界中更具挑戰(zhàn)性。這意味著模擬元件需要比數(shù)字元件更多的分析和巧妙的設計。

模擬技術仍然被認為是一種藝術,而且自動化并沒有以數(shù)字方式遷移到工具中,這意味著模擬生產(chǎn)力繼續(xù)下降。我們正在發(fā)現(xiàn)在芯片中,即使是非預期的模擬內容也占據(jù)了SoC表面積很大的一部分,而且模擬器件的設計需要很長時間,也要承擔風險。

諷刺的是,隨著數(shù)字設備越來越小,芯片越來越大,SoC設計的幾個方面開始看起來更像是模擬問題。時鐘和功率分配正在迅速成為模擬問題。芯片依賴于PHY電路移動圍繞系統(tǒng)移動數(shù)據(jù),這些是模擬電路的特點。對于不能兼容模擬內容的芯片(基本上也就意味著所有芯片),上述幾個方面僅僅是為什么摩爾定律無法實現(xiàn)芯片總面積、功率、性能提升的部分原因,缺乏對模擬信號和器件的關注,這是數(shù)字芯片現(xiàn)在付出代價的原因。

業(yè)界對這一趨勢沒有任何論據(jù)。Morton CTO首席技術官Oliver King表示:“領先的高級工藝非常適用于邏輯密度和性能設計,因此模擬電路必須遵守設計規(guī)則所帶來的限制。同樣的情況是,這些過程的建模并沒有針對模擬設計進行優(yōu)化?！?/p>

西門子商業(yè)顧問公司的產(chǎn)品營銷經(jīng)理杰夫·米勒補充說:“小功能尺寸的先進工藝節(jié)點設計確實可以滿足大規(guī)模數(shù)字邏輯的需求。低電壓、低功耗和地成為的邏輯晶體管是促進摩爾定理繼續(xù)想數(shù)字方向發(fā)展的關鍵因素。然而,對于模擬設計團隊來說,將其用于越來越小的特征尺寸的好處并不能轉化。雖然在16nm及以下確實有很多模擬設計正在使用finFET和多模式化的工藝節(jié)點,但這通常是允許大數(shù)字和模擬(元件)在同一個芯片(die)上共存。”