今天，類比特殊應用積體電路(ASIC)已是手機、智慧家庭或醫療領域中產品開發的重要組成部分。 由於它們的架構已針對特定任務最佳化，因此相較於微控制器中由軟體實現的相同功能，ASIC的工作效率更高，速度也更快。 低功耗特性使其適用於電信、工業和建築自動化的電池供電裝置。此外，智慧型手機、平板電腦和健身追蹤器的大量採用感測器，也助長ASIC設計在消費市場中的主流地位。

圖一 : 智慧型手機、平板電腦和健身追?器的大量採用感測器，助長ASIC設計在消費市場中的主流地位。

半導體產業的周期極不穩定。在高度成長時期，亞洲晶圓代工廠的產能很快就會被填滿，唯有產量夠大的客戶才能獲得充分支援。對於那些能夠產出高密度和低功率控制器，完全滿足大眾市場需求的晶圓廠而言，高度專業化的類比技術太貴且獲利不足。因此，類比市場不太容易受到半導體產業起伏的影響。

此外，有時候類比ASIC的生產可以長達十年甚至更久的時間。長期存在的少數幾家製造商就能滿足量少的需求，進而與客戶維持多年的關係，這絕對是互利的。經驗豐富的類比ASIC公司，能為客戶及其產品帶來明顯的好處。

開發新技術以客戶為導向

ams能夠服務龐大產量，特別是在類比領域，開發自定義的解決方案有其意義，這些解決方案的設計需儘可能薄型，並聚焦於對客戶真正重要的部分，進而實現與眾不同的競爭差異化。這種以客戶為導向的新技術開發方法是ams的DNA一部分，與其他半導體公司的市場驅動策略顯然大不相同。

ams的ASIC部門主要針對工業自動化、醫療和智慧家庭應用提供服務。在這些應用情境中會使用電容、電感或電阻量測的感測器，此外，ams還提供流量、溫度和光學感測器等方面的專業。自從在2014年底收購感測器專業公司acam-messelectronic以來，高精度、低功耗的TDC-IP已成為ams的產品組合之一。加上近期併購的恩智浦(NXP)濕度感測器部門，以及在2015年買下的高階面掃描(area-scan)和微型CMOS影像感測器供應商 - CMOSIS，ams將己身定位為「感測器解決方案公司」，能為客戶提供旗下產品線的所有標準元件，以用於ASIC設計中。

IP模組互動將雜訊降至最低

圖二 : ams的ASIC設計由四個元素組成 - 每一元素都配備客戶品所需的IP模組。(source:ams)

ams的ASIC設計由四個元素組成 - 每一元素都配備客戶品所需的IP模組。所有的感測器、處理器、電源管理和通訊介面都已由ams 針對尺寸、低功耗和高效能進行最佳化。為了與所有IP模組完美互動，ams的專家們已最佳化感測器的效能、功耗和外形尺寸，以滿足客戶的需求。

與採用「現成」元件的設計相較，ams提供的定製ASIC非常節省空間。利用TSV（穿矽通孔）和先進封裝解決方案（例如晶圓晶片級封裝 WLCSP、系統級封裝 SIP、覆晶薄膜flex-CoF）等創新技術，讓客戶可以生產體積極小的模組。

超低功耗是另一個關鍵特性，特別是對採用電池供電的應用而言。利用喚醒和輪詢(polling)等功能，ASIC的功耗最佳化，甚至已達到產品可在不更換電池的情況下工作10年或更長時間的程度。

ams大幅投資於製程開發，舉例來說，其所製造的微機電(MEMS)麥克風，能提供較其他競爭對手更低的雜訊和更小的外形尺寸。 IP模組的持續最佳化能將雜訊降至最低並實現最高效能。不同系統要求的組合通常是以品質因數（品質因數 - FOM）表示。Ams能為客戶提供高品質量因子組合以及極為穩定的參考和零偏移。

當產品能提供高水準的創造性時，它就可以在競爭中突顯己身的差異性。ASIC元件主要用於高度專業化的應用，以創建市場前所未有的產品。「在ASIC設計，所有的一切都能搭配得天衣無縫，如此能開啟大量的差異化機會。唯有能在小體積中提供優於其他應用的更準確、更高速及更佳功率效率的應用，才有機會在現今市場上屹立不搖。」Ams工業及醫療行銷經理Christian Feierl表示。

整個開發階段的需求

對ASIC的龐大需求，同時也導致了對供應商而言幾乎是無法管理的市場，僅有少數廠商會在產品開發期間擁有較大的控制權。大多數製造商以所謂的資料庫向其客戶提供各種各樣的ASIC元件，然而這是不夠的。產品不僅僅是將個別元件組合在一起，還必需在正確的時間滿足市場需求，善於掌握整個產品開發過程。

(本文作者Georg Jedelhauser任職於ams 集團acam messelectronic公司)