（文章來源：電子工程網(wǎng)）

隨著越來越多的傳感器和致動器被添加到電子設備中，在模擬和數(shù)字電路之間來回無縫地移動數(shù)據(jù)之壓力日益增長。

模擬和數(shù)字電路集成在一起總是顯得格格不入，而且這種狀況隨著SoC使用更小的特征尺寸而愈加凸顯。 雖然數(shù)字晶體管可以繼續(xù)擴展到遠低于28nm，但現(xiàn)在有關于數(shù)字路線圖能持續(xù)多遠的爭論一直存在。而模擬技術正在按照自己的節(jié)奏發(fā)展。然而，在許多情況下，它根本沒有前進。

如果模擬和數(shù)字不以同樣的速度前進，至少它們要能較好的融合。這有助于解釋為什么在28nm和16/14nm工藝節(jié)點下，標準的“模擬”IP包括大量的數(shù)字內容。隨著物聯(lián)網(wǎng)推動對模擬內容的需求，添加傳感器以將物理世界與電子設備連接，對這兩個世界之間，甚至更大的互操作性和通信的需求將繼續(xù)增長。

ARM公司 CPU集團營銷總監(jiān)Ian Smythe表示：“對模擬硅產(chǎn)品的需求一直存在于嵌入式領域，但物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的出現(xiàn)正在增加對連接混合信號內容的需求。傳感器正在改變一系列智能技術（智能設備，智能家居，智能建筑和智能城市）的深度嵌入式系統(tǒng)?！?/p>

為了能夠有效地處理和傳輸信息，需要在這些嵌入式系統(tǒng)中更有效地處理模擬數(shù)據(jù)，包括邊緣設備中部署的低功耗微控制器，家庭和建筑網(wǎng)關中使用的更復雜和更強大的處理器以及位于這些網(wǎng)關和云之間的所謂的霧化服務器。通信需要改進的一個原因是：大多數(shù)IoT的有趣功能取決于整合來自多個傳感器數(shù)據(jù)的能力。

Mentor Graphics的產(chǎn)品營銷經(jīng)理Jeff Miller表示：“傳感器通常是MEMS或硅光子學器件，或與您想要感知的物理世界中的任何物體。模擬是創(chuàng)建傳感器和數(shù)字系統(tǒng)之間接口的一部分，它將執(zhí)行傳感器融合等功能，以從多個傳感器獲取數(shù)據(jù)，將其與有用的信息相結合，然后傳送?！?/p>

以上這些大多數(shù)都適合物聯(lián)網(wǎng)、連接設備或智能汽車等領域，基本的挑戰(zhàn)是相同的。智能車有傳感器負載，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也是如此，基礎設施監(jiān)控也是一個橋梁，以告訴它是否高于其設計負載。在醫(yī)療領域還有很多范例，在消費級健康監(jiān)測系統(tǒng)領域，大量的新一代連接傳感器將會應用到其中。

智能模擬的興起導致處理能力繼續(xù)被添加到模擬組件當中，Smythe表示：“今天，許多傳感器設備內部都有處理器，通常用于自動校準模擬組件，以提高精度和性能。 這不僅在制造階段至關重要，而且連續(xù)校準也可以提高、延長產(chǎn)品的使用壽命。”

以一個簡單的路燈傳感器為例。如果它被污垢覆蓋，它可以早些打開。此外，光透鏡本身變得模糊，并且有效光隨時間變暗。隨著數(shù)字和模擬之間更好的通信，燈光可以在鏡頭清晰時自動調低，并且隨著鏡頭變得更加不透明而變亮。汽車工業(yè)對模擬/混合信號設計也有新的要求，Smythe指出。例如，一系列安全特征需要各種形式的傳感器，以提供關于車輛和環(huán)境的信息?！半S著汽車自動化程度提升，對傳感器和系統(tǒng)處理傳感器數(shù)據(jù)的要求越來越高。對于這些應用，功能安全性和設計的可靠性至關重要?！?/p>

在這些車內，ADAS（攝像機、傳感器、雷達、激光、聲納）和輸出（導航、斷開、安全氣囊觸發(fā)、碰撞避免）的輸入都是模擬/混合信號設計。Synopsys營銷總監(jiān)Geoffrey Ying表示：“關鍵的驗證考慮因素是魯棒性和可靠性，以滿足ISO 26262的高標準要求。這種系統(tǒng)必須按照預期在各種情況下工作，這需要對PVT進行徹底的模擬和回歸，以及任何潛在的故障條件和恢復?！?br /> ? ? ? （責任編輯：fqj）