ADC芯片国产如何突围？

⼀⽂看懂ADC芯⽚，国产如何突围？

芯⽚世界中的ADC，全称是Analog-to-Digital Converter, 模拟数字转换器！它是连接模拟世界与数字世界的桥梁，说的⽂艺⼀点，是ADC为这两个世界带来了爱情。

从宏观上看，⾃然界产⽣的信号，都是模拟信号，⽐如我们说话的声⾳，我们看到的图像，我们感受到的温度等等。但是这些模拟信号都得最终放在数字领域进⾏处理，存储或者传输，那如何把模拟信号转换成数字信号呢？对的，机智如你，我们需要⼀个转换器，它就是芯⽚界的⽼牌贵族—ADC！

说它⽼牌，因为第⼀个ADC芯⽚是由IBM的M. Klein于1974年发明，到2019年，已经整整45年的历史，它的基本架构、设计⽅法、原理已经⾮常之成熟!之所以称它为贵族，是因为这玩意很⾼冷，技术含量很⾼，卡脖⼦中的战⽃鸡。在ADC的技术和市场上，美帝企业如亚德诺（ADI），德州仪器（TI）等⼀骑绝尘！在全球市场份额上，其中ADI占有率最⾼，约为58%，TI的占有率约为25%。不幸的是，在不平等条约—《⽡森纳协议》下，⾼性能的ADC芯⽚在美帝的出⼝管控之中，⾼端ADC芯⽚甚⾄完全禁运到中国。

什么是⾼端ADC芯⽚呢？简单来说，它是区别于消费电⼦市场的ADC芯⽚，主要应⽤在军⼯、航空航天、有线⽆线通信、汽车、⼯业和医疗仪器（核磁共振、超声）等对⼯艺、性能、可靠性要求极⾼的领域。

ADC的基本指标

ADC芯⽚主要看两个基本指标，⼀个是速度—Speed，⼀个是精度—Resolution。顾名思义，速度代表着ADC可以转换多⼤带宽—Bandwidth的模拟信号，带宽对应的就是模拟信号频谱中的最⼤频率。精度就是衡量转换出来的数字信号与原来的模拟信号之前的差距。

ADC第⼀步操作是对模拟信号进⾏采样，说到采样，⼩麒要先引⼊⼀个20世纪信息论中伟⼤的⾹农-奈奎斯特采样定理：为了不失真地恢复模拟信号，采样频率应该⼤于等于模拟信号带宽的2倍。换句话说，如果ADC的采样频率是

Fs（Hz），那么它可以转换的模拟信号带宽⾄多是Fs/2（Hz）。对应采样频率为Fs（Hz）的ADC，它在时域⾥1秒中可以采集（1/Fs）点的信息。对于ADC的速度指标，我们通常⽤单位SPS（Sample Per Second）来表⽰，⽐如

1MSPS代表着1M Samples Per Second,对应的ADC的采样频率就是1MHz，可以转换的模拟信号带宽⾄多是0.5MHz。ADC第⼆步操作就是把采样的模拟信号量化成数字信号。数字信号代表的数值与模拟信号的真实数值之间的差距越⼩，代表着ADC的精度越⾼，我们通常⽤N-bit来表⽰精度，⽐如10-bit代表着数值之间的最⼤差距是1/(2^10)。精度越⾼的ADC，转换出来的数字信号越接近于原来真实的模拟信号。

ADC的应⽤场景及性能要求

记住，ADC芯⽚的速度和精度指标是相互折中，此消彼长的。对应于不同的应⽤场景，⽐如测量仪器、医疗电⼦、汽车电⼦、⼯业电⼦、有线/⽆线通信等，对ADC芯⽚的速度和精度都有着不尽相同的要求。在这⾥，⼩麒针对不同的应⽤场景做⼀下⼩⼩的总结。

1. 超低的信号带宽:

转换频率很低，时间上变化很慢的信号，如应⽤于⾼精度的体重计，温度计等测量仪器，ADC精度需求通常在20bit以上。

2. 低信号带宽:

转换频率低，带宽100Hz或者更⼩的信号，如应⽤于⽣物信号的测量，精度在8bit-18bit左右。

3. ⾳频带宽:

转换⼈⽿可以听到的20Hz-20KHz的声⾳信号，如应⽤于⽿机，Hi-Fi上⾯，精度在8bit-18bit左右。

4. 视频和图像带宽:

在此，⼩伙伴们回想⼀下这些年电视画⾯的变化，从⼩时候看的有雪花点的模拟电视到现代的⾼清数字电视⾥⾯，图像是越来越清晰了，ADC的性能需求也是越来越⾼了。模拟电视⾥⾯的ADC⼤概需要20MSPS，8bit的ADC，⽽现代的⾼清数字电视则需要80MSPS，12bit-14bit左右ADC。ADC在成像中应⽤除了电视，相机等消费类电⼦，也包括医疗电⼦、如X射线、超声波、核磁共振等。

5. 通信带宽:

⾼⼤上的⽆线通信领域可以划分为两个部分，⼀个是⼿机终端，⼀个是基站。从3G到4G，再到⽬前⽕热的5G通信，模拟信号带宽要求越来越⼤，但转换精度要求基本保持不变，显然易见，这两个部分对于ADC芯⽚的设计要求越来越⾼。5G通信下，⼿机终端需要160+MSPS，12bit的ADC芯⽚，基站⾥⾯需要250MSPS-1GSPS，14-16bit的ADC芯⽚。

美帝管控下的ADC芯⽚

好了，介绍完ADC的基本指标和不同的应⽤需求，现在⼩麒就带着各位看官⼤⼤看看哪些指标的ADC芯⽚在美帝出⼝的管控之中。点击进⼊美国商务部旗下安全⼯业署的⽹站:

我们可以看到9⼤类的商品管控名单，妥妥地都是硬核⾼科技领域，好吧，乐观向上的我，不得不承认，这是给中国的科研事业指引道路。

在对应的电⼦类的名单中，我们就可以找到ADC芯⽚的相关描述，指标总结如下，

从美帝管控的ADC芯⽚指标中，我们可以看出⾼速ADC⽬前有着相当⾼的技术壁垒。这些⾼速ADC芯⽚虽然每年出货量不到10%，但却创造了接近50% 的⾏业销售额。随着5G、汽车电⼦、⼈⼯智能、物联⽹等的持续发展，预计到2022年，全球ADC芯⽚市场规模接近750亿美⾦。

⽽对于中国公司来说，想独⽴研发出上述性能指标的ADC芯⽚，没有数⼗年的长期积累和持续投⼊，基本都是在划⽔！

中国ADC哪家强？

⽬前中国有哪些公司以及科研院所有研发上述规格的ADC芯⽚的能⼒呢？⼩麒好好地搜集了⼀番，但实在受制于有限的⽹络信息，⼩⼩总结如下，给各位看官⼤⼤做个参考：

1. 华为海思：作为国内芯⽚龙头企业，⾸先还是要聊⼀下华为海思。菊⼚在今年发布了海思研发的5G终端的巴龙5000和5G基站的天罡系列, 这些⽤于5G的基带SOC芯⽚⽏庸置疑都需要⾼速ADC转换接收到的射频信号。虽然海思关于ADC的研发相当神秘，⽹上并没有什么信息，但从海思发布的5G基带芯⽚以及ADC⼈才招聘上⾯，⼩麒我⼤胆推测海思已具有很强的⾼速ADC研发能⼒，并且极有可能已经做到⾃给⾃⾜，假以时⽇，或许还会对外销售呢。

2. 苏州云芯微电⼦：在ADI⼯作数⼗年的海归博⼠，于2010年创⽴的公司，2016年被中国振华电⼦集团收购。该公司靠着⾼性能ADC研发起步，应⽤于通信，雷达市场。ADC产品速度在65MSPS-250MSPS，精度在12bit-16bit之间。其中65-125MSPS，16bit 和250MSPS，14bit的产品规格达到美帝出⼝管控的规格。

3. 苏州迅芯微电⼦：成⽴于2013年，背景略显神秘，该公司主攻超⾼速ADC，ADC产品速度在

2GSPS，10GSPS，30GSPS，精度在6bit-8bit之间。其中2GSPS，8bit和10GSPS, 10bit 都属于美帝出⼝管控的规格之中。

4. 北京时代民芯：于2005年，为航天微电⼦资源⽽成⽴的公司，现为航天电⼦技术股份有限公司的全资⼦公司。该公司出售的⾼速ADC芯⽚有两款，⼀款是精度8bit，速度800MSPS,另外⼀款是精度8bit，速度1.3GSPS。⼩麒仔细地看了这两款产品，⼆者结构基本⼀致，因为前者具有抗辐射的功能，所以速度相⽐于后者有所牺牲。⾮常有趣的是，后者的规格⼜刚好卡在美帝管控的ADC芯⽚性能上⾯。

5. 中电集团24所：坐落于美丽的江城重庆，是我国唯⼀的模拟集成电路专业研究所，是我国⾼性能模拟集成电路设计开发和⽣产的重要基地。主要产品有：ADC/DAC转换器、⾼性能放⼤器、射频集成电路、驱动器、电源以及汽车电⼦等，并⼴泛应⽤于航空航天、卫星定位、雷达导航、⾃动控制、汽车和通讯等领域。⼩麒我很早就听说24所的ADC玩的蛮好的，跑去看⼀下它的产品中⼼，ADC这条线的产品相⽐于上⾯⼏个公司确实丰富不少，明⾯上⼀共展⽰了16款产品，精度覆盖8bit-16bit。⾮常有趣的是，可能鉴于科研所的背景，⽹上⼏乎没有展⽰任何⼀款产品对应的速度，只是简单描述了下产品的应⽤领域。但从应⽤领域上，⼩麒已经深深地感受到24所低调强⼤的ADC实⼒。

简单描述了下产品的应⽤领域。但从应⽤领域上，⼩麒已经深深地感受到24所低调强⼤的ADC实⼒。

以上⼏家公司就是⽬前中国ADC实⼒的强⼒代表，数量上着实不多，当然，鉴于⼩麒有限的能⼒以及ADC的⾼度敏感性，⼀些低调或者有着军⼯背景的公司就没法在⽹上发掘了，期待各位看官⼤⼤的后续补充。

虽然信息有限，但是还是看的出来中国公司的ADC产品线很不完整，尤其是民营创业公司只专注于做⼏款ADC。原因也很明显，ADC技术壁垒太⾼，持续研发耗时耗⼒耗钱，市场竞争激烈，创业公司可以靠初始团队熟悉的ADC起步，但ADC⼀条路⾛到底并不现实，靠着ADC拿到第⼀桶⾦，转⽽做⼀些技术难度低的产品，不失为是⼀种明智之举！

为祖国做ADC的情怀，放在资本主义市场并不好⽤，没有⾯包，哪有情怀？毕竟，创业公司怎样活着才是王道。

相反，不差钱的中电集团24所更适合为情怀⽽奋⽃，持续地研发投⼊也带给了24所领先于全国的ADC实⼒。

对⽐美帝两⼤巨头ADI和TI的⽹站，从⾼精度ADC到⾼速度ADC应有尽有，查找⾮常⽅便，技术⽂档描述⾮常详尽，购物（芯⽚）体验完全不逊于国内某宝。

这就是⽬前的巨⼤差距！如何打破美帝的垄断，怎么玩好ADC？中兴华为事件⼀次次地激发国⼈的民族情绪。但在如今浮躁的社会，靠情怀来⽀撑造芯梦，然并卵！

如何玩好ADC？

如何玩好ADC？想弯道超车美帝公司，不存在的，为什么呢？因为别⼈都在直⾏啊！变道超车才有可能！

1. 国家队引领，资⾦⽀持：

玩芯⽚烧钱，这是业内公认的事实。

2014年前，中国芯⽚市场完全效仿欧美国家，⾃由竞争，结果显⽽易见，芯⽚发展严重滞后。因为芯⽚研发⾼投⼊，⾼风险，社会资本⼤部分都在隔岸观芯，精⼒都放在分分钟就可以出只独⾓兽的互联⽹上⾯，500万投个APP创业已然有模有样，但要拿去投芯⽚公司，可能芯⽚影⼦都看不到。

2014年，中国芯⽚发展迎来历史性转折点—国家成⽴集成电路产业⼤基⾦，国家队开始主导投资，政府和市场双管齐下，推动芯⽚发展。

对于有⼼玩好ADC的初创公司，投资⼈要耐⼼孵化，当地政府要给予强劲的资⾦和补贴⽀持，让团队能够耐⼼克服技术难关，玩好ADC。

2. 科创板，并购重组，互通有⽆

罗马城不是⼀天建成的。

⼀骑绝尘的ADI和TI也是通过不停地收购其它的公司，来丰富⾃⼰的产品线，进⼀步地巩固⾃⼰的霸主地位。

⽬光回到国内，除了海思这种⼤⼚，国内有研发ADC能⼒的公司基本上都是专注在⾃⼰熟悉的⼩领域，做⼏款类型的ADC，没有持续研发的想法。直接原因当然是，没有⾜够的钱，市场竞争残酷！但对于任何⼀家科技企业来说，研发投⼊都是相当重要的⼀环，研发投⼊的多少某种程度上会决定⼀个科技企业的⾼度。

今年科创板的问世给科技公司带来了希望，相⽐于传统的A股，科技公司上市难度⼤⼤降低，有了资本的注⼊，科技公司将更加有动⼒和实⼒去做持续地研发。

另⼀⽅⾯，各⾃为战，相互消耗，并不有利于芯⽚公司的扩⼤发展，如果在上市前后，投资⼈可以撮合两家ADC公司并购重组，强强联合，互通有⽆，1加1是⼤于2的，才能更好地玩转ADC。

3. 国内整机系统开放，尝试国产化替代

世界⼯⼚中国有着全球最⼤的半导体消费市场，通信供应商华为中兴打败了欧洲之流，⼿机品牌华为，OPPO，VIVO，⼩⽶，魅族，⼀加等在国内和国外市场也都各领风骚。

但随着美帝对中兴华为的制裁，看似光鲜亮丽的整机产业，⾐服被扒的⼀⼲⼆净！⼤部分整机系统在⾼端芯⽚上，⼏乎没有⾃主产权，完全依靠进⼝。

痛定思痛，国产芯⽚代替进⼝芯⽚，已成必然趋势。幸运的是，国内的整机系统已经尝试着开放，慢慢地孕育还在襁褓中的国产芯⽚，虽然起步艰难，困难重重，但这⾄少给国内芯⽚公司打了⼀针强⼼剂。

通信基站的信号链、国产的⼤型医疗器械、国产的⽰波器等测试仪器都需要⾼性能的ADC芯⽚，华为海思，⽏庸置疑，⼀直在做ADC⾃主研发，慢慢地去美国化。国产医疗器械公司等整机公司可能没有芯⽚⾃主研发的能⼒，但⼀步⼀步地尝试使⽤国产ADC，陪着它们⼀起试错，中国ADC产业才有机会发展。

4. ⼈才培养

中国集成电路产业⼈才⽩⽪书（2017-2018）指出，到2020年前后，我国集成电路⾏业⼈才需求规模72万⼈左右，⽽我国现有⼈才存量仅有40万⼈，⼈才缺⼝将达32万⼈。

中国芯⽚领域⼈才不⾜，⼈员短缺，已是⽼⽣常谈的话题。中国优秀的⼤学⽣⾸选都是⾦融和互联⽹业⾏业，原因很简单，赚的多。清北复交顶级名校毕业的学⽣，哪怕本科专业是芯⽚领域，很多也会积极转⾏⾦融或者从事互联⽹。

曾经年少⽆知的我，⼼中⼀直困惑，既然芯⽚对于中国这么重要，那为啥从业⼈员的⼯资却没有想象中的那么⾼。玩芯⽚苦逼，同样都是996，⼲不过⾼⼤上的⾦融我们认了，毕竟⼈家是直接玩钱，但是和同样⾛技术路线的互联⽹同胞相⽐，也存在⼀定差距，不服啊。

Too YOUNG， Too SIMPLE。

现在是明⽩了，这⼀切都取决于市场。

听过清华⼤学王志华教授的讲座，才了解到整个中国的市场模型，其实是⼀个倒三⾓，半导体产业虽然贵为⾼科技经济的基⽯，但产值是有限的。相反，BAT等软件公司带来的⽆限增值服务却占据着倒三⾓的顶端，公司产值⾼，相关从业⼈员的⼯资⾃然会变⾼。

另外，半导体产业技术壁垒⾼，欧美⽇韩公司有着绝对霸主地位，占据着全球半导体产业绝⼤部分产值。在半导体⾏业，有这样⼀个说法，⽼⼤吃⾁，⽼⼆喝汤，⽼三基本没有存在感。

欧美公司⼤⼝吃⾁⼤⼝喝汤，⽽⽬前绝⼤部分中国公司只能⼩⼝喝喝涮锅⽔，公司营收体量⼩，相关从业⼈员的⼯资⾃然不会太⾼，毕竟我们没有核⼼技术。

现实很残酷，但是所幸，情况已经越来越好。

经历了中兴，华为事件的冲击，国家是越来越重视芯⽚，芯⽚领域的⼯资迎来了⼀波涨幅，地⽅政府也给予芯⽚从业⼈员不少的福利和优惠，科创板的问世更是带给了芯⽚从业⼈员更多的资本激励。

相信，明天会更好！

最后，我们再来谈⼀下⼈才储备，⾼校是⼈才最⼤的输出⼝，⽬前国内有培养微电⼦⼈才能⼒的学校基本结构是："10+17+2"。

10: 10代表着国内⽬前有⽰范性微电⼦学院的⾼校：清华⼤学，北京⼤学，上海交通⼤学，复旦⼤学，浙江⼤学，东南

10: 10代表着国内⽬前有⽰范性微电⼦学院的⾼校：清华⼤学，北京⼤学，上海交通⼤学，复旦⼤学，浙江⼤学，东南⼤学，中国科学院⼤学，中国科技⼤学，西安电⼦科技⼤学，电⼦科技⼤学。这10所⼤学代表了⽬前内地在微电⼦⽅⾯最为强悍的⾼校。

17: 17代表着⽬前正在筹备建设⽰范性微电⼦学院的⾼校，⼤部分都是985⾼校，包括，华中科技⼤学，同济⼤学，中⼭⼤学等，211的⼏所⼤学如合肥⼯业⼤学，北京⼯业⼤学在微电⼦⽅⾯也展现着不俗的实⼒，今年深圳新贵南⽅科技⼤学也成功加⼊联盟。

2：2代表着港澳的2所⾼校，⾹港科技⼤学和澳门⼤学。

⾹港科技⼤学作为顶级⼯科名校，在集成电路设计⽅⾯有着绝对的硬实⼒，师资⼒量也是⽆⽐强⼤，基本上都是早年毕业于美国的顶尖名校，堪称⼤中华第⼀。

澳门⼤学这些年微电⼦发展⾮常迅猛，早期师资依靠本⼟培养，中期吸引了不少外校的青年才俊加盟，从2011年获批国家重点实验室之后，就⼀路开挂到现在，在有着芯⽚奥林匹克美誉的顶级峰会ISSCC上，每年都刷新论⽂记录，在国内外⼤放异彩，已然成为⼤中华区最闪耀的明星。今年，依托于国家重点实验室和这些年的辉煌成果，澳门⼤学微电⼦研究院成⽴，扩⼤招⽣，进⼀步加强微电⼦⼈才培养。

相信在10个微电⼦⽼牌明星，17个蓄势待发的微电⼦新星以及2个港澳同胞的共同努⼒下，中国微电⼦⼈才，ADC⽅向的⼈才会越来越多，越来越好！

为各⼤⾼校插播⼀段免费⼴告，⾼考考研有⼼报考微电⼦专业的热⾎青年，请认准 "10+17+2"。

尾巴

写到这，其实不难发现，中国ADC芯⽚与国外的巨⼤差距只是中国⾼端芯⽚远远落后于国外的⼀个缩影，如何玩好ADC？如何玩好芯⽚？

国家政策，市场，资本，⼈才缺⼀不可。

中兴华为事件让我们清醒的认识了⾃⾝，虽然打击巨⼤，但塞翁失马，焉知⾮福。⼆⼗年过后回过头来看，这必然是中国芯⽚⾏业浴⽕重⽣的转折点。

⽑主席说过，帝国主义亡我之⼼不死。但东⽅雄狮从来不怕纸⽼虎！

审核编辑 ：李倩