??看懂ADC芯?，國產如何突圍？

芯?世界中的ADC，全稱是Analog-to-Digital Converter, 模擬數字轉換器！它是連接模擬世界與數字世界的橋梁，說的?藝?點，是ADC為這兩個世界帶來了愛情。

從宏觀上看，?然界產?的信號，都是模擬信號，?如我們說話的聲?，我們看到的圖像，我們感受到的溫度等等。但是這些模擬信號都得最終放在數字領域進?處理，存儲或者傳輸，那如何把模擬信號轉換成數字信號呢？對的，機智如你，我們需要?個轉換器，它就是芯?界的?牌貴族—ADC！

說它?牌，因為第?個ADC芯?是由IBM的M. Klein于1974年發明，到2019年，已經整整45年的歷史，它的基本架構、設計?法、原理已經?常之成熟!之所以稱它為貴族，是因為這玩意很?冷，技術含量很?，卡脖?中的戰?雞。在ADC的技術和市場上，美帝企業如亞德諾（ADI），德州儀器（TI）等?騎絕塵！在全球市場份額上，其中ADI占有率最?，約為58%，TI的占有率約為25%。不幸的是，在不平等條約—《?森納協議》下，?性能的ADC芯?在美帝的出?管控之中，?端ADC芯?甚?完全禁運到中國。

什么是?端ADC芯?呢？簡單來說，它是區別于消費電?市場的ADC芯?，主要應?在軍?、航空航天、有線?線通信、汽車、?業和醫療儀器（核磁共振、超聲）等對?藝、性能、可靠性要求極?的領域。

ADC的基本指標

ADC芯?主要看兩個基本指標，?個是速度—Speed，?個是精度—Resolution。顧名思義，速度代表著ADC可以轉換多?帶寬—Bandwidth的模擬信號，帶寬對應的就是模擬信號頻譜中的最?頻率。精度就是衡量轉換出來的數字信號與原來的模擬信號之前的差距。

ADC第?步操作是對模擬信號進?采樣，說到采樣，?麒要先引??個20世紀信息論中偉?的?農-奈奎斯特采樣定理：為了不失真地恢復模擬信號，采樣頻率應該?于等于模擬信號帶寬的2倍。換句話說，如果ADC的采樣頻率是

Fs（Hz），那么它可以轉換的模擬信號帶寬?多是Fs/2（Hz）。對應采樣頻率為Fs（Hz）的ADC，它在時域?1秒中可以采集（1/Fs）點的信息。對于ADC的速度指標，我們通常?單位SPS（Sample Per Second）來表?，?如

1MSPS代表著1M Samples Per Second,對應的ADC的采樣頻率就是1MHz，可以轉換的模擬信號帶寬?多是0.5MHz。ADC第?步操作就是把采樣的模擬信號量化成數字信號。數字信號代表的數值與模擬信號的真實數值之間的差距越?，代表著ADC的精度越?，我們通常?N-bit來表?精度，?如10-bit代表著數值之間的最?差距是1/(2^10)。精度越?的ADC，轉換出來的數字信號越接近于原來真實的模擬信號。

ADC的應?場景及性能要求

記住，ADC芯?的速度和精度指標是相互折中，此消彼長的。對應于不同的應?場景，?如測量儀器、醫療電?、汽車電?、?業電?、有線/?線通信等，對ADC芯?的速度和精度都有著不盡相同的要求。在這?，?麒針對不同的應?場景做?下??的總結。

1. 超低的信號帶寬:

轉換頻率很低，時間上變化很慢的信號，如應?于?精度的體重計，溫度計等測量儀器，ADC精度需求通常在20bit以上。

2. 低信號帶寬:

轉換頻率低，帶寬100Hz或者更?的信號，如應?于?物信號的測量，精度在8bit-18bit左右。

3. ?頻帶寬:

轉換??可以聽到的20Hz-20KHz的聲?信號，如應?于?機，Hi-Fi上?，精度在8bit-18bit左右。

4. 視頻和圖像帶寬:

在此，?伙伴們回想?下這些年電視畫?的變化，從?時候看的有雪花點的模擬電視到現代的?清數字電視??，圖像是越來越清晰了，ADC的性能需求也是越來越?了。模擬電視??的ADC?概需要20MSPS，8bit的ADC，?現代的?清數字電視則需要80MSPS，12bit-14bit左右ADC。ADC在成像中應?除了電視，相機等消費類電?，也包括醫療電?、如X射線、超聲波、核磁共振等。

5. 通信帶寬:

??上的?線通信領域可以劃分為兩個部分，?個是?機終端，?個是基站。從3G到4G，再到?前?熱的5G通信，模擬信號帶寬要求越來越?，但轉換精度要求基本保持不變，顯然易見，這兩個部分對于ADC芯?的設計要求越來越?。5G通信下，?機終端需要160+MSPS，12bit的ADC芯?，基站??需要250MSPS-1GSPS，14-16bit的ADC芯?。

美帝管控下的ADC芯?

好了，介紹完ADC的基本指標和不同的應?需求，現在?麒就帶著各位看官??看看哪些指標的ADC芯?在美帝出?的管控之中。點擊進?美國商務部旗下安全?業署的?站:

我們可以看到9?類的商品管控名單，妥妥地都是硬核?科技領域，好吧，樂觀向上的我，不得不承認，這是給中國的科研事業指引道路。

在對應的電?類的名單中，我們就可以找到ADC芯?的相關描述，指標總結如下，

從美帝管控的ADC芯?指標中，我們可以看出?速ADC?前有著相當?的技術壁壘。這些?速ADC芯?雖然每年出貨量不到10%，但卻創造了接近50% 的?業銷售額。隨著5G、汽車電?、??智能、物聯?等的持續發展，預計到2022年，全球ADC芯?市場規模接近750億美?。

?對于中國公司來說，想獨?研發出上述性能指標的ADC芯?，沒有數?年的長期積累和持續投?，基本都是在劃?！

中國ADC哪家強？

?前中國有哪些公司以及科研院所有研發上述規格的ADC芯?的能?呢？?麒好好地搜集了?番，但實在受制于有限的?絡信息，??總結如下，給各位看官??做個參考：

1. 華為海思：作為國內芯?龍頭企業，?先還是要聊?下華為海思。菊?在今年發布了海思研發的5G終端的巴龍5000和5G基站的天罡系列, 這些?于5G的基帶SOC芯??庸置疑都需要?速ADC轉換接收到的射頻信號。雖然海思關于ADC的研發相當神秘，?上并沒有什么信息，但從海思發布的5G基帶芯?以及ADC?才招聘上?，?麒我?膽推測海思已具有很強的?速ADC研發能?，并且極有可能已經做到?給??，假以時?，或許還會對外銷售呢。

2. 蘇州云芯微電?：在ADI?作數?年的海歸博?，于2010年創?的公司，2016年被中國振華電?集團收購。該公司靠著?性能ADC研發起步，應?于通信，雷達市場。ADC產品速度在65MSPS-250MSPS，精度在12bit-16bit之間。其中65-125MSPS，16bit 和250MSPS，14bit的產品規格達到美帝出?管控的規格。

3. 蘇州迅芯微電?：成?于2013年，背景略顯神秘，該公司主攻超?速ADC，ADC產品速度在

2GSPS，10GSPS，30GSPS，精度在6bit-8bit之間。其中2GSPS，8bit和10GSPS, 10bit 都屬于美帝出?管控的規格之中。

4. 北京時代民芯：于2005年，為航天微電?資源?成?的公司，現為航天電?技術股份有限公司的全資?公司。該公司出售的?速ADC芯?有兩款，?款是精度8bit，速度800MSPS,另外?款是精度8bit，速度1.3GSPS。?麒仔細地看了這兩款產品，?者結構基本?致，因為前者具有抗輻射的功能，所以速度相?于后者有所犧牲。?常有趣的是，后者的規格?剛好卡在美帝管控的ADC芯?性能上?。

5. 中電集團24所：坐落于美麗的江城重慶，是我國唯?的模擬集成電路專業研究所，是我國?性能模擬集成電路設計開發和?產的重要基地。主要產品有：ADC/DAC轉換器、?性能放?器、射頻集成電路、驅動器、電源以及汽車電?等，并?泛應?于航空航天、衛星定位、雷達導航、?動控制、汽車和通訊等領域。?麒我很早就聽說24所的ADC玩的蠻好的，跑去看?下它的產品中?，ADC這條線的產品相?于上??個公司確實豐富不少，明?上?共展?了16款產品，精度覆蓋8bit-16bit。?常有趣的是，可能鑒于科研所的背景，?上?乎沒有展?任何?款產品對應的速度，只是簡單描述了下產品的應?領域。但從應?領域上，?麒已經深深地感受到24所低調強?的ADC實?。

簡單描述了下產品的應?領域。但從應?領域上，?麒已經深深地感受到24所低調強?的ADC實?。

以上?家公司就是?前中國ADC實?的強?代表，數量上著實不多，當然，鑒于?麒有限的能?以及ADC的?度敏感性，?些低調或者有著軍?背景的公司就沒法在?上發掘了，期待各位看官??的后續補充。

雖然信息有限，但是還是看的出來中國公司的ADC產品線很不完整，尤其是民營創業公司只專注于做?款ADC。原因也很明顯，ADC技術壁壘太?，持續研發耗時耗?耗錢，市場競爭激烈，創業公司可以靠初始團隊熟悉的ADC起步，但ADC?條路?到底并不現實，靠著ADC拿到第?桶?，轉?做?些技術難度低的產品，不失為是?種明智之舉！

為祖國做ADC的情懷，放在資本主義市場并不好?，沒有?包，哪有情懷？畢竟，創業公司怎樣活著才是王道。

相反，不差錢的中電集團24所更適合為情懷?奮?，持續地研發投?也帶給了24所領先于全國的ADC實?。

對?美帝兩?巨頭ADI和TI的?站，從?精度ADC到?速度ADC應有盡有，查找?常?便，技術?檔描述?常詳盡，購物（芯?）體驗完全不遜于國內某寶。

這就是?前的巨?差距！如何打破美帝的壟斷，怎么玩好ADC？中興華為事件?次次地激發國?的民族情緒。但在如今浮躁的社會，靠情懷來?撐造芯夢，然并卵！

如何玩好ADC？

如何玩好ADC？想彎道超車美帝公司，不存在的，為什么呢？因為別?都在直?啊！變道超車才有可能！

1. 國家隊引領，資??持：

玩芯?燒錢，這是業內公認的事實。

2014年前，中國芯?市場完全效仿歐美國家，?由競爭，結果顯?易見，芯?發展嚴重滯后。因為芯?研發?投?，?風險，社會資本?部分都在隔岸觀芯，精?都放在分分鐘就可以出只獨?獸的互聯?上?，500萬投個APP創業已然有模有樣，但要拿去投芯?公司，可能芯?影?都看不到。

2014年，中國芯?發展迎來歷史性轉折點—國家成?集成電路產業?基?，國家隊開始主導投資，政府和市場雙管齊下，推動芯?發展。

對于有?玩好ADC的初創公司，投資?要耐?孵化，當地政府要給予強勁的資?和補貼?持，讓團隊能夠耐?克服技術難關，玩好ADC。

2. 科創板，并購重組，互通有?

羅馬城不是?天建成的。

?騎絕塵的ADI和TI也是通過不停地收購其它的公司，來豐富??的產品線，進?步地鞏固??的霸主地位。

?光回到國內，除了海思這種??，國內有研發ADC能?的公司基本上都是專注在??熟悉的?領域，做?款類型的ADC，沒有持續研發的想法。直接原因當然是，沒有?夠的錢，市場競爭殘酷！但對于任何?家科技企業來說，研發投?都是相當重要的?環，研發投?的多少某種程度上會決定?個科技企業的?度。

今年科創板的問世給科技公司帶來了希望，相?于傳統的A股，科技公司上市難度??降低，有了資本的注?，科技公司將更加有動?和實?去做持續地研發。

另???，各?為戰，相互消耗，并不有利于芯?公司的擴?發展，如果在上市前后，投資?可以撮合兩家ADC公司并購重組，強強聯合，互通有?，1加1是?于2的，才能更好地玩轉ADC。

3. 國內整機系統開放，嘗試國產化替代

世界??中國有著全球最?的半導體消費市場，通信供應商華為中興打敗了歐洲之流，?機品牌華為，OPPO，VIVO，??，魅族，?加等在國內和國外市場也都各領風騷。

但隨著美帝對中興華為的制裁，看似光鮮亮麗的整機產業，?服被扒的???凈！?部分整機系統在?端芯?上，?乎沒有?主產權，完全依靠進?。

痛定思痛，國產芯?代替進?芯?，已成必然趨勢。幸運的是，國內的整機系統已經嘗試著開放，慢慢地孕育還在襁褓中的國產芯?，雖然起步艱難，困難重重，但這?少給國內芯?公司打了?針強?劑。

通信基站的信號鏈、國產的?型醫療器械、國產的?波器等測試儀器都需要?性能的ADC芯?，華為海思，?庸置疑，?直在做ADC?主研發，慢慢地去美國化。國產醫療器械公司等整機公司可能沒有芯??主研發的能?，但?步?步地嘗試使?國產ADC，陪著它們?起試錯，中國ADC產業才有機會發展。

4. ?才培養

中國集成電路產業?才??書（2017-2018）指出，到2020年前后，我國集成電路?業?才需求規模72萬?左右，?我國現有?才存量僅有40萬?，?才缺?將達32萬?。

中國芯?領域?才不?，?員短缺，已是??常談的話題。中國優秀的?學??選都是?融和互聯?業?業，原因很簡單，賺的多。清北復交頂級名校畢業的學?，哪怕本科專業是芯?領域，很多也會積極轉??融或者從事互聯?。

曾經年少?知的我，?中?直困惑，既然芯?對于中國這么重要，那為啥從業?員的?資卻沒有想象中的那么?。玩芯?苦逼，同樣都是996，?不過??上的?融我們認了，畢竟?家是直接玩錢，但是和同樣?技術路線的互聯?同胞相?，也存在?定差距，不服啊。

Too YOUNG， Too SIMPLE。

現在是明?了，這?切都取決于市場。

聽過清華?學王志華教授的講座，才了解到整個中國的市場模型，其實是?個倒三?，半導體產業雖然貴為?科技經濟的基?，但產值是有限的。相反，BAT等軟件公司帶來的?限增值服務卻占據著倒三?的頂端，公司產值?，相關從業?員的?資?然會變?。

另外，半導體產業技術壁壘?，歐美?韓公司有著絕對霸主地位，占據著全球半導體產業絕?部分產值。在半導體?業，有這樣?個說法，??吃?，??喝湯，?三基本沒有存在感。

歐美公司??吃???喝湯，??前絕?部分中國公司只能??喝喝涮鍋?，公司營收體量?，相關從業?員的?資?然不會太?，畢竟我們沒有核?技術。

現實很殘酷，但是所幸，情況已經越來越好。

經歷了中興，華為事件的沖擊，國家是越來越重視芯?，芯?領域的?資迎來了?波漲幅，地?政府也給予芯?從業?員不少的福利和優惠，科創板的問世更是帶給了芯?從業?員更多的資本激勵。

相信，明天會更好！

最后，我們再來談?下?才儲備，?校是?才最?的輸出?，?前國內有培養微電??才能?的學校基本結構是："10+17+2"。

10: 10代表著國內?前有?范性微電?學院的?校：清華?學，北京?學，上海交通?學，復旦?學，浙江?學，東南

10: 10代表著國內?前有?范性微電?學院的?校：清華?學，北京?學，上海交通?學，復旦?學，浙江?學，東南?學，中國科學院?學，中國科技?學，西安電?科技?學，電?科技?學。這10所?學代表了?前內地在微電???最為強悍的?校。

17: 17代表著?前正在籌備建設?范性微電?學院的?校，?部分都是985?校，包括，華中科技?學，同濟?學，中??學等，211的?所?學如合肥?業?學，北京?業?學在微電???也展現著不俗的實?，今年深圳新貴南?科技?學也成功加?聯盟。

2：2代表著港澳的2所?校，?港科技?學和澳門?學。

?港科技?學作為頂級?科名校，在集成電路設計??有著絕對的硬實?，師資?量也是??強?，基本上都是早年畢業于美國的頂尖名校，堪稱?中華第?。

澳門?學這些年微電?發展?常迅猛，早期師資依靠本?培養，中期吸引了不少外校的青年才俊加盟，從2011年獲批國家重點實驗室之后，就?路開掛到現在，在有著芯?奧林匹克美譽的頂級峰會ISSCC上，每年都刷新論?記錄，在國內外?放異彩，已然成為?中華區最閃耀的明星。今年，依托于國家重點實驗室和這些年的輝煌成果，澳門?學微電?研究院成?，擴?招?，進?步加強微電??才培養。

相信在10個微電??牌明星，17個蓄勢待發的微電?新星以及2個港澳同胞的共同努?下，中國微電??才，ADC?向的?才會越來越多，越來越好！

為各??校插播?段免費?告，?考考研有?報考微電?專業的熱?青年，請認準 "10+17+2"。

尾巴

寫到這，其實不難發現，中國ADC芯?與國外的巨?差距只是中國?端芯?遠遠落后于國外的?個縮影，如何玩好ADC？如何玩好芯?？

國家政策，市場，資本，?才缺?不可。

中興華為事件讓我們清醒的認識了??，雖然打擊巨?，但塞翁失馬，焉知?福。??年過后回過頭來看，這必然是中國芯??業浴?重?的轉折點。

?主席說過，帝國主義亡我之?不死。但東?雄獅從來不怕紙?虎！

審核編輯 ：李倩