模拟芯片中承担“桥梁”角色的信号链芯片,其三大类产品(线性产品、转换器产品、接口产品)合计市场规模在100亿美元左右。这一规模的增长,核心驱动力来自下游应用对物理世界与数字世界交互需求的持续扩张——从汽车电子到工业自动化,每一个数字化场景都依赖信号链芯片完成信号采集、转换与传输。
信号链芯片:连接物理与数字世界的核心
信号链芯片是数字世界处理现实世界中各种模拟信号的第一站,通常被称作“现实世界和数字世界的桥梁”。外界信号经过传感器转化为电流、电压等电量信号后,需要信号链芯片来完成采集、放大、滤波,并转换为以0和1表示的数字信号,才能输出到MCU或CPU等数字系统进行处理;反之,数字信号也需要再通过信号链芯片及终端执行单位,转化为人类可直接识别的声音、图像等信息。
根据承担职责的不同,信号链模拟芯片可分为三大类:
| 类别 | 代表产品 | 市场规模 |
|---|---|---|
| 线性产品 | 放大器、比较器、模拟开关 | 接近40亿美元 |
| 转换器产品 | ADC(模数转换器)、DAC(数模转换器) | 接近40亿美元 |
| 接口产品 | RS232、RS485、LVDS等接口 | 接近30亿美元 |
其中,线性产品和接口产品的共同点是细分产品种类非常多、市场比较分散;转换器产品则只有模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)两大类,且在实际应用中ADC的占比更高,大概可以占到80%。
增长驱动力:下游需求多点开花
信号链芯片的增长,本质上是数字化进程在物理世界各场景中不断深化的结果。以典型的拍照场景为例,摄像头中的图像传感器将光像转化为电信号,再通过信号链芯片进行量化编码,最终实现数字化——像素越高,需要处理的信号链环节就越复杂,对芯片性能的要求也随之提升。
具体来看,增长驱动力主要体现在几个方向:
- 汽车电子:汽车电动化与智能化带来大量传感器信号处理需求,从电池管理到自动驾驶感知,都依赖信号链芯片实现高精度、高可靠性的信号转换。
- 工业自动化:工业现场的各类物理量(温度、压力、位移等)需经传感器转化为电信号后,由信号链芯片完成采集与数字化,支撑自动化控制系统的高效运行。
- AIoT与消费电子:智能终端设备的感知能力不断增强,图像、音频、环境传感等信号处理需求持续增长,为信号链芯片提供了广阔的应用空间。
对于ADC产品而言,核心性能参数是采样速率(时间维度,单位时间内能做的采样次数)和分辨率(数值维度,好比尺子的最小刻度)。采样速率越高,采样点越多,获得的信号越接近初始输入;分辨率越高,量化误差越小。这两项指标的持续升级,正是下游应用对信号处理精度与速度要求不断提升的直接体现。
常见问题
信号链芯片为什么被称为“桥梁”?
因为几乎所有外部信号都要经过传感器转化为电量信号后,由信号链芯片完成采集、放大、滤波和模数转换,才能被数字系统处理;数字信号输出后也需要信号链芯片转化为人类可识别的声音或图像。它是数字世界处理现实世界模拟信号的第一站。
ADC和DAC有什么区别?
ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号,DAC(数模转换器)将数字信号转换为模拟信号,二者共同完成模拟与数字世界的双向转换。在实际应用中ADC的占比更高,大概可以占到80%。
信号链芯片的市场规模有多大?
信号链芯片三大类产品——线性产品、转换器产品、接口产品——合计市场规模在100亿美元左右,其中线性产品和转换器产品各接近40亿美元,接口产品接近30亿美元。