个人通信和多媒体消费类产品为混合信号IC的长期发展提供了动力，芯片供应商正投入巨资改进混合信号IC的制造工艺、提高集成度并缩小芯片尺寸。与许多专用集成电路相比，混合信号IC的面市时间也在不断缩短。由于个人通信和多媒体消费产品对器件价格都十分敏感，许多混合信号IC供应商从降低成本的角度出发，逐渐将生产业务外包给晶圆代工厂.

美国模拟器件公司高速转换器集团产品线总监Dave Robertson认为：“今天，混合信号芯片的市场推动力来自调制解调器、蜂窝电话和机顶盒，以及涵盖CD-ROM驱动器、便携式摄像机、DVD和数字相机的多媒体消费类产品。”摩托罗拉半导体产品部门应用工程设计部经理Mark Williams称：“在我公司销售的混合信号IC中，75%都被用于蜂窝电话以及Palm Pilots等高档掌上电脑产品中。”

混合信号IC的定义各不相同

传统上，混合信号IC一般被归类为模拟半导体，但也可以定义为任何组合模拟和数字电路的器件，许多ASIC和DSP也属于此列。半导体产业协会并没有单独列出混合信号IC的市场份额，而将其归在数据转换器和数字专用集成电路之中。据该协会统计，这两类电路2000年的销售额分别达到191亿和99亿美元。

该协会信息系统和财务总监Doug Andrey认为：“混合信号IC远不只是模拟IC的一个分支，特别是当你认同DSP也是混合信号器件的话。”混合信号也是MOS逻辑器件的一个分支，正式的认证工作仍在进行之中。Dataquest公司分析师Ada Cheng认为：“与纯模拟或纯数字产品相比，混合信号IC器件代表了一个巨大的市场。

该行业正在不断成长，其规模将足以使它在统计报告中被单独列为一个门类。”

混合信号IC的定义曾经涵盖了同时具有模拟和数字信号处理的所有产品。但现在，美国模拟器件公司Robertson认为：“我们逐渐采用这个术语指代那些进行大量模拟和数字信号处理的产品。”Forward Concepts公司分析师Will Strauss认为，A/D和D/A转换器是最常见的混合信号IC器件，DSP器件也被普遍视作混合信号器件。

有些供应商认为在对IC器件进行归类之前，应具体衡量其数字和模拟功能的百分比。Semico调研公司将那些具有大量模拟功能并结合了数字电路的器件归为混合信号IC。但也有些公司则认为只有具有较高模拟含量的器件才能称为混合信号器件。国家半导体公司数据转换系统集团产品营销总监Robert Eddy称，该公司将混合信号IC的模数比例确定为65%：35%。

Eddy解释道：“我们如此划分的原因是想将我们的高速A/D转换器、模拟前端和先进的数/模混合产品区分开来。尽管模拟前端产品包含10~15%数字电路，它们仍被归于模拟产品之列。因为国家半导体公司在模拟器件方面拥有悠久历史，模/数转换器的集成度向来较高，因此我们的定义较为偏向模拟器件。如果某家公司主要生产数字器件，现在试图加入模拟功能为数字器件增值，那它就可能采取不同的定义方式。”

据Marvell半导体公司总裁兼首席执行官Sehat Sutardia称，许多混合信号器件将来可能被定义为系统级芯片。他认为，该公司88i5220系统级芯片是一种典型的混合信号器件。该芯片是一款0.18微米基于CMOS的DSP控制器，它将以往需要由四块芯片分别实现的磁盘驱动功能集成在一块芯片上。此类解决方案的出现推动着市场对混合信号IC的需求，随着产量的大幅增加，混合信号IC的制造成本也会随之降低。

所有磁盘驱动器都要在读出通道、马达控制和位置检测器中使用混合信号器件。据Sutardia称，磁盘驱动器事实上每年都会消耗大约2.5亿枚读出通道芯片，有些预测则认为在2010年这个数字将达到10亿枚。集成电路工程设计公司咨询顾问Howard Dicken称，蜂窝电话仍然是混合信号IC的主要市场。

受通信行业驱动

快捷半导体国际公司混合信号业务部门营销总监Al Jonas认为，混合信号业务的发展源泉来自通信行业，特别是蜂窝电话。

Agere系统公司将混合信号产品市场重点放在通信行业。该公司特别关注无线应用市场，比如移动电话、蓝牙和802.11无线联网市场。Agere公司技术战略高级经理Tony Parker称，这些标准和应用需要射频滤波器、感应器和DSP等无线电混合信号器件，此类混合信号器件要求高速数据传输率、高电压和能量转换。Parker说：“这些应用同样需要1Gbps甚至更高数据率，我们目前掌握的工艺技术完全可以解决这些高端技术问题，如利用SiGe和InP(InP)。”但Parker也表示封装仍然是一个潜在的难题，特别是在高端混合信号设计中，封装是重量级的成本因子。它完全可以决定高性能器件的成本。

德州仪器混合信号产品营销总监Mike Fletcher介绍说，该公司看好混合信号器件市场，其混合信号器件的目标应用领域遍及笔记本电脑、打印机和其它PC外设，并逐步进军汽车领域。该公司汽车应用器件将实现制动系统和引擎控制。Fletcher称：“混合信号IC器件是这些系统的主要组成部件，也是我们的重点开发方向。”

与此同时，摩托罗拉公司则集中力量开发无线手机和其它通信设备。摩托罗拉公司的Williams说：“900MHz手机领域是一个活力四射的市场，而一些产量不大的市场显然无法对技术开发形成刺激，因此无法确保混合信号IC器件的持续开发。”

CMOS仍将一统天下

OEM公司一般不需要针对某一特定应用开发某个混合信号器件，他们往往从所需模拟功能出发，再根据需要引入数字和外设功能。IC Insight公司分析师Brian Matas认为，这往往决定了混合信号IC的制造工艺通常是CMOS、锗化硅(SiGe)或磷化铟(InP)。

虽然长期以来混合信号行业一直就CMOS和BiCMOS的使用寿命存在争论，但芯片制造商正投入巨资改进CMOS工艺，以求缩小器件几何尺寸、加快数据传输速度、实现更高集成度和更低功耗

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由于速度优势，SiGe或InP工艺是高速无线通信应用的理想制造工艺方案，但与CMOS相比，其制造成本更高，技术要求更加复杂。IBM公司正与Sierra Monolithics公司针对新兴光通信应用(如10~40Gbps联网系统)合作开发高性能混合信号IC。Sierra公司目前正在使用IBM公司提供的SiGe电路设计。近年来SiGe和InP的成本也在不断下降，据IC Insights公司Matas介绍，有些业界人士认为只要SiGe工艺的成本能够控制在同类CMOS工艺的140%范围之内，它仍是实现混合信号集成的首选高性能技术。

由于CMOS工艺的发展速度比SiGe或InP等工艺快，大多数混合信号IC制造商都采用标准CMOS工艺。Marvell半导体公司在其通信应用宽带DSP混合信号IC器件制造上采用硅CMOS工艺。Sutardia介绍说，尽管Marvell公司也在考察SiGe或InP等其它工艺，但就目前而言CMOS工艺显然更加合适。

专业晶圆代工厂也在采用先进的CMOS工艺。例如，台集电公司(TSMC)最近宣布它可以提供先进的、部分由科胜讯系统公司授权的0.18微米模拟/混合信号生产技术。由于这些晶圆代工厂的出现，混合信号IC供应商可以进一步降低成本与价格。台集电承接了快捷半导体的外包业务，台联电公司(TUMC)也承担了快捷公司的部分晶圆生产任务。

但美国模拟器件公司Robertson持不同意见，他认为CMOS在某些应用中的优势较为有限，如果必须向某基站天线传送几个瓦特，那么砷化镓(GaAs)的卓越物理属性无疑将为RF功率放大器等器件提供明显的性能优势。

作为GaAs器件的开路先锋，Vitesse半导体公司也已加入CMOS阵营，生产那些无需超高速度的调帧器、处理器和交换结构器件。该公司早在1999年底即已采用CMOS工艺制造出其首个交换结构芯片组。

据Semico公司Feldhan介绍，对于高频通信产品，采用较高成本GaAs工艺生产混合信号IC较为合适，在交换式应用中更是如此。他说：“那些开发和集成SiGe工艺的公司现在也声称能够提供GaAs工艺。SiGe工艺比GaAs方案更便宜，是GaAs强有力的竞争对手，但目前还处于初级生产阶段。”

Williams介绍说，摩托罗拉公司正在认真考虑SiGe工艺。该公司应用工程设计集团生产的所有无线手机接收器芯片将很快采用在BiCMOS中使用SiGe的工艺进行制造。Williams说：“我们已经投入实际生产，它将成为我们的一项重要技术，因为它可以用于生产较高频率的器件，也能较好配合BiCMOS工艺，且不会大幅增加手机的工艺成本。”

Agere公司DeBlauwe说，对于要求极高数据传输率的产品，某些公司采用InP工艺。他称：“全部采用InP工艺并不是一个最为理想的方法，因该工艺集成度可能相当有限，产量也出奇地低，器件的造价特别高昂。”

混合信号IC供应商排名

混合信号IC市场的排名较难确定，据分析，模拟器件行业老大德州仪器公司应能拔得头筹。德州仪器公司在2000年中获得了整个模拟市场的11.4%份额，销售额达到41亿美元。同样，该公司也是DSP器件的头号供应商。Dataquest公司的Cheng认为：“它可能也是最大的模/数转换器供应商。”

Cheng认为意法半导体是第二大模拟器件供应商，销售额为37亿美元。她指出，意法半导体公司的大多数混合信号销售面向汽车和消费产品市场。

美国模拟器件、亿恒科技和飞利浦公司也跻身前五大模拟/混合信号供应商行列。据Dataquest公司分析，美国模拟器件超过亿恒科技和飞利浦公司的原因是它着重为特定客户提供定制服务，该公司的2000年模拟芯片销售额增至22亿美元，实现76%的增长速度。

与此同时，数以十计的公司为电信行业等特定市场提供混合信号IC器件。

年内不会出现缺货现象

与其定义一样，混合信号IC器件的美国现货市场价格也同样差异颇大。德州仪器公司Fletcher指出，根据具体涉及的市场和最终设备，通常器件价格介于不到１美元至高于10美元之间。今天，既有成本不足50美分的电话用商用混合信号IC，同样也有针对特殊应用的价值几百美元的高性能转换器。Power X Networks公司营销副总裁Bill Weir认为，混合信号IC器件的价格显然还会继续下降，因为越来越多的1~2.5Gbps传输率的通信功能正通过CMOS器件实现。

美国模拟器件公司Robertson回忆道：“5年前无论出多少钱都买不到的功能，现在按照每年采购100万片计只要不到5个美元就可以买到。”5年之前，用户可能根本买不到一款适用于高速成像应用、14位、1,200万sps的单芯片模/数转换器。但是，美国模拟器件公司现在可以不到5美元的价格提供16位成像信号处理器，其内置模/数转换器采样频率达1,500万sps，并具备可编程增益放大器、三线串行接口和电压基准，设计应用对象为文件扫描仪、数字复印机、多功能外设、红外应用和机器视觉计算。

在供应问题上业界抱一致观点：在目前的经济环境中，不会出现短缺。德州仪器公司Flectcher认为：“由于库存过多且需求疲软，现在不会出现严重的供应短缺现象。”Agere系统公司技术战略高级经理Tony Parker赞同道，就CMOS、BiCMOS和双极等绝大多数工艺标准而言，不会出现供应紧缺。

快捷半导体国际公司一直将业务外包给晶圆代工厂，该公司现在也同样遇到了供应充裕的情况。该公司混合信号业务部营销主管Al Jonas说：“去年一年着实令人兴奋，我们常常担心是否能够得到足够多的晶圆，但今年我们则经常被问及是否需要更多晶圆。”

Semico研究公司分析师Jim Feldhan则对混合信号IC的前景表示审慎乐观。他认为：“尽管没有出现短缺局面，但我们预计2002年市场将会出现强劲上升。”

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