這幾年AI算力芯片、移動(dòng)Soc芯片，甚至就是單獨(dú)的基帶芯片那都是相當(dāng)火熱，廣大網(wǎng)友幾乎都是耳熟能詳。但大多數(shù)網(wǎng)友不熟悉甚至根本就不知道，還有一顆堪稱模擬電路皇冠上明珠的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC芯片），其技術(shù)難度之高、設(shè)計(jì)之復(fù)雜，使得這一領(lǐng)域長期被少數(shù)國際巨頭所壟斷。
然而，這一顆明珠，就在3月7日又被華為海思摘下了。這么關(guān)鍵的一顆芯片取得重大突破，業(yè)界卻是一片靜悄悄，畢竟這個(gè)賽道上的玩家少，沒有那些烏七八糟的雜音。盡管沒有喧囂熱炒，但華為海思這次發(fā)布的高性能2M 24bit SAR ADC芯片AC9610，卻以驚人的“雙高”性能：2Msps采樣率和24bit采樣精度，一舉打破了美國在這一領(lǐng)域長達(dá)30年的壟斷，為國產(chǎn)ADC芯片的發(fā)展樹立了新的里程碑。
模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片（ADC）如同連接現(xiàn)實(shí)與數(shù)字世界的“翻譯官”，承擔(dān)著將溫度、壓力、聲音、速度、亮度等模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可處理的數(shù)字信號(hào)的重任。其性能直接決定了醫(yī)療CT的成像精度、工業(yè)傳感器的響應(yīng)速度，甚至衛(wèi)星遙感的分辨率。但這顆芯片的設(shè)計(jì)和制造難度，卻遠(yuǎn)超多數(shù)人的想象。
第一個(gè)超高難度就是精度與速度的“不可能三角”。傳統(tǒng)ADC面臨著“魚和熊掌不可兼得”的物理極限：24位精度要求芯片能分辨0.5微伏的電壓差異，這相當(dāng)于在三峽大壩總發(fā)電量中檢測出一節(jié)5號(hào)電池的電量波動(dòng)。2Msps采樣率需要每秒完成200萬次信號(hào)采集，這個(gè)頻度可捕捉μs級(jí)瞬態(tài)信號(hào)，如核聚變實(shí)驗(yàn)中的等離子體波動(dòng)。寬溫域穩(wěn)定性則要求在-40℃至125℃極端環(huán)境下保持性能。
TI、ADI等美國廠商通過Delta-Sigma架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了24位精度，但采樣率僅能達(dá)到100ksps量級(jí)。而海思AC9610采用創(chuàng)新的SAR架構(gòu)，通過動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)算法和3D異構(gòu)封裝技術(shù)，首次在2Msps采樣率下實(shí)現(xiàn)24位精度，突破了困擾行業(yè)數(shù)十年的技術(shù)瓶頸。
第二個(gè)超高難度就是噪聲控制。在精密檢測場景中，信號(hào)噪聲比（SNR）決定了系統(tǒng)的有效分辨率。AC9610通過三重降噪技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破：動(dòng)態(tài)閾值校準(zhǔn)，可在強(qiáng)電磁干擾中提取有效信號(hào)；低噪聲模擬前端，將等效輸入噪聲降至1.2nV/√Hz；電磁屏蔽設(shè)計(jì)采用多層金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，使共模抑制比（CMRR）達(dá)到132dB。
海思AC9610這款指甲蓋大小的芯片，能一舉打破長久的壟斷，靠的是在架構(gòu)、封裝突破和生態(tài)重構(gòu)三大顛覆行業(yè)的創(chuàng)新。
海思AC9610的意義遠(yuǎn)不止于技術(shù)突破，而是從追趕者到規(guī)則制定者的角色升級(jí)。
首先就是打破了長期的價(jià)格霸權(quán)局面。據(jù)華強(qiáng)北經(jīng)銷商反饋，美國ADI同類芯片價(jià)格在AC9610發(fā)布后一周內(nèi)暴跌30%。醫(yī)療設(shè)備所用高端ADC芯片成本有望從設(shè)備總價(jià)的60%降至30%，國產(chǎn)CT機(jī)價(jià)格有望下探至進(jìn)口產(chǎn)品的1/3。
其次是重構(gòu)了供應(yīng)鏈安全體系。在新能源汽車上，AC9610有望大規(guī)模替代進(jìn)口芯片，使電池管理精度大幅度提升。更關(guān)鍵的是，它讓中國企業(yè)擺脫了美國出口管制的陰影。這些年我們因采購受限導(dǎo)致的大量科研項(xiàng)目停滯事件，或?qū)⒊蔀闅v史。
最重磅的就是華為海思重新定義了行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)。海思AC9610的24bit/2Msps指標(biāo)，已被IEEE納入《高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)》草案。其動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)算法相關(guān)專利，正在改寫ADC設(shè)計(jì)領(lǐng)域的游戲規(guī)則?？茖W(xué)技術(shù)就是生產(chǎn)力，在此時(shí)毫無爭議。
海思AC9610的技術(shù)突圍，正在催生醫(yī)療、工業(yè)、科研領(lǐng)域新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。中國ADC芯片的全球市場份額，有望取得數(shù)量級(jí)級(jí)別的提升。這顆“破局之芯”的價(jià)值，再次打破壟斷，也讓所謂皇冠上的明珠又少了一顆。
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