我們都聽說過汽車芯片短缺；這就是為什么一些二手車的價值仍然是幾年前的兩倍。通常，當討論芯片短缺時，即使是在汽車以外的行業，討論的也是微控制器單元 （MCU）。許多工業和汽車應用依賴于基于 40 nm 以上制造工藝節點的 MCU，而這些 MCU 建立在專有設計之上，只能在經批準或簽約的晶圓廠制造。

這些通常是成熟甚至老化的 MCU，但不斷為某些不一定擁有資源或希望使用新技術構建的行業提供動力。顯然，芯片短缺給其中一些行業帶來了壓力，要求它們轉向具有更現代工藝節點、供應前景更好的 MCU。

更先進的工藝節點通常是可用的，因為大多數半導體行業已經開始接受這些節點和最高容量的應用程序。這些應用包括片上系統 （SoC）、內存和存儲。此外，更先進的 MCU 還可以支持更集中的系統，例如汽車，這通常需要大量的 MCU、傳感器和模擬處理芯片。

模擬芯片短缺

然而，這種向更先進處理節點的轉變并不一定適用于所有芯片組件。芯片短缺有一個經常被忽視的方面，即模擬芯片短缺，它通常建立在更大/更老的工藝節點上：90 nm 到 300 nm。與 MCU 不同，許多模擬芯片（例如傳感器、模擬信號處理、放大器、音頻系統和 AM/FM 無線電技術）遷移到更先進的節點的壓力甚至更小。

事實上，對于許多模擬芯片和傳感器來說，遷移到更小的節點可能需要完全重新設計和生成一套全新的 IP。這可能遠遠超出這些技術的成本可及性。盡管如此，對使用這些模擬芯片構建的汽車和其他工業電路的需求似乎只會增加。

考慮到汽車和工業電子產品中正在進行的電氣化和傳感器擴散，模擬芯片和傳感器的可用性問題可能只會變得更糟。這還有另一個方面：隨著越來越多的 MCU 轉向更先進的工藝節點，實際上可能會減少對這些構建模擬芯片和傳感器的傳統節點的可用性和支持。

模擬芯片短缺的結果

這種模擬芯片短缺的結果可能是多方面的。一個結果是，依賴這些傳統模擬芯片和傳感器的汽車和工業電子產品的生產會出現額外的延遲。另一個原因是，一些足夠靈活的應用程序可能會轉向更集中和集成的解決方案，例如功能更強大的 MCU，它們具有更廣泛的模擬傳感器套件和板載處理能力。

避免追查和采購各種模擬傳感器和芯片的問題已經成為一種趨勢。盡管前期成本可能有利于較舊且較便宜的模擬傳感器和芯片，但使用配備更廣泛模擬傳感器和處理的更現代的 MCU 可以幫助某些應用避免重新設計或更換不可用組件的困難。

這種向具有集成模擬傳感器和功能的更現代 MCU 的轉變也意味著對傳統模擬電路板設計人才或服務的需求可能會減少，因為這些工作將轉向 MCU 實施。相反，某些模擬傳感器和芯片缺乏可用性可能需要額外的模擬電路設計服務來重新設計可能已經使用了相當長一段時間的遺留電路板和 IP。

對在更多可用工藝節點上運行的新模擬傳感器和芯片的需求也可能更大，盡管這可能只是一個短期現象，因為總體趨勢是提高集成度并消除許多外部分立元件的成本和復雜性應用程序。對于不斷發展的物聯網 （IoT） 和智能傳感器行業來說尤其如此，這些行業包含了大量新的傳感器類型和用例，以及這些傳感器平臺的增強集成和連接性。

Jean-Jacques （JJ） DeLisle是羅徹斯特理工學院的一名電氣工程專業畢業生，在該行業工作了六年后，擔任IC 布局和自動化測試設計工程師，轉而從事 RF 出版物的技術編輯和寫作工作。他為 Planet Analog 撰寫有關模擬和射頻的文章。