外界沒有人知道，究竟蘋果(Apple)要把從Maxim買來的7萬平方英尺類比晶圓廠用來做什么…而向來擅長讓半導(dǎo)體供應(yīng)商們?yōu)樵摴鹃_發(fā)新元件──事實上還有能力把那些半導(dǎo)體廠商整個吞下───的蘋果,，有可能在未來幾年對類比IC市場帶來深遠(yuǎn)影響,；因此非常值得去思考蘋果目前在類比領(lǐng)域做了什么，那些方面的進(jìn)展可能對該公司有幫助,，以及那些進(jìn)展有多少與制造相關(guān)。
我們知道在那座位于美國矽谷圣荷西North First Street上的晶圓廠,，里面的設(shè)備來自于包括應(yīng)用材料(Applied Materials),、日立(Hitachi)、Novellus與ASML,；該座晶圓廠每月產(chǎn)能可達(dá)7,000片8寸晶圓,，制程節(jié)點從0.6微米到90奈米。值得注意的是,，類比晶片制程的“甜蜜點”,，目前仍在0.35微米至0.18微米之間。
此外我們也知道,，蘋果一年為iPhone與iPad采購的類比元件數(shù)量,，金額估計約20~25億美元；那些元件的大宗包括客制化電源管理IC,、客制化程度較低的音訊編碼元件,，以及各種感測器，包括運動感測器與觸控螢?zāi)桓袦y元件,。如果我們要賭蘋果會在新購入晶圓廠生產(chǎn)這三種元件之中的哪一種,，電源管理晶片似乎中獎的可能性最大；因為無論如何巧妙打造,，類比元件都能演變?yōu)槎喙?yīng)來源的成熟商品,，但要微縮電源管理IC的功能仍是一大挑戰(zhàn)。
舉例來說,，英特爾(Intel)嘗試在Haswell系列處理器上整合電源管理功能,，其目標(biāo)是把PC主機(jī)板上的電源與散熱區(qū)域縮小,，以催生更新一代的迷你PC主機(jī)；但是動輒使用數(shù)十安培電力的機(jī)器并不容易微縮,，英特爾甚至又回去使用更傳統(tǒng)的核心電壓穩(wěn)壓器(Vcore regulator),。
在行動裝置的情況下，電源管理IC是針對每款手機(jī)或平板裝置客制化的,，而且根據(jù)手機(jī)功能性,，可能會非常復(fù)雜；在一顆晶片上最多有26或28個不同的元件,，包括2~3個300 mA開關(guān)模式穩(wěn)壓器,，22或24個低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)，還有鋰離子電池充電監(jiān)測控制器,，以及數(shù)個LED背光驅(qū)動器,。蘋果是采用Dialog Semiconductor 做為上述元件的供應(yīng)商。
要做到那樣的整合度,，需要大量的辛苦工作而非任何特殊技術(shù),；你需要讓LDO與其他電壓控制器順序開啟/關(guān)閉裝置(或者以時脈排序)，以回應(yīng)來自于手機(jī)應(yīng)用處理器與基頻處理器的指令,。以BiCMOS或BCD制程將功率電晶體植入CMOS基板的方法是目前最廣為人知的,，甚至對那些需要拋棄記憶體制造、轉(zhuǎn)向服務(wù)類比客戶的亞洲晶圓廠來說,。
功率電晶體植入能緩沖來自于以0.18~0.13微米制程生產(chǎn)的CMOS控制邏輯的電源(電池或AC轉(zhuǎn)接器)；我們可以打賭,，蘋果從Maxim收購的晶圓廠應(yīng)該也包含了電晶體植入機(jī)制,。
用于感測器的生產(chǎn)合理嗎？
有分析師猜測,，蘋果新買的晶圓廠將支援先進(jìn)的感測器原型制作,；蘋果每年花在運動感測器上的采購金額約為7.5億美元，包括支援定位服務(wù)的計步器,，能為了導(dǎo)航或是廣告目的,，追蹤你的行動。值得一提的是,，美國加州大學(xué)柏克萊分校的睡眠科學(xué)研究人員表示,，蘋果iPhone內(nèi)建的感測器敏感度與解析度，足以放在床墊下監(jiān)測使用者的睡眠情況,。如果是這樣,，Jawbone、 Fitbit等公司的智慧手環(huán)或是各品牌的智慧手表可能會顯得多余,。
雖然蘋果應(yīng)該是與感測器供應(yīng)商非常努力地密切合作,，特別是在價格方面,，我卻沒有感覺到最近相關(guān)技術(shù)有任何突破。MEMS感測器制造的研發(fā)一直在持續(xù),，以降低對大量化學(xué)蝕刻的依賴,；在MEMS的制造過程中，通常需要在晶片上挖掘溝槽,、隧道或是孔洞──這是為了制作能讓超微小可移動零件在其中移動的腔室──然后將孔洞密封起來以防潮,、或是防止其他環(huán)境污染物。
MEMS供應(yīng)商如InvenSense,、mCube都擁有一些特殊制造技術(shù),；到目前為止，蘋果則曾經(jīng)采用來自Bosch,、InvenSense與意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)的MEMS元件,。無論如何，此處的目標(biāo)是藉由減少制程步驟來降低成本,，不涉及感測器本身的改變,；而隨著專門生產(chǎn)MEMS元件的晶圓廠越來越多，這是蘋果不需要用自己的研發(fā)晶圓廠來解決的問題,。
而涉及RF MEMS元件的問題就可能需要一個研發(fā)晶圓廠──數(shù)量越來越多的微型天線開關(guān)插入周期,，可能為蘋果的工程師帶來挑戰(zhàn)；這已經(jīng)是個存在20年的老問題了,，市場研究機(jī)構(gòu)Semicon的分析師Tony Massimini認(rèn)為,，蘋果很有可能就是那個可以成功推動RF MEMS技術(shù)起飛的廠商，而該公司新購的晶圓廠就是為了這個目的,。
此外還有其他感測器領(lǐng)域的挑戰(zhàn),，也可能是蘋果正試圖克服的；舉例來說,，蘋果可能對研發(fā)利用光譜儀或其他波長感測半導(dǎo)體元件的高精度氣體與化學(xué)感測器有興趣,。目前產(chǎn)業(yè)界有大量感測器技術(shù)正在探索新應(yīng)用，例如已經(jīng)內(nèi)建于Apple Watch的脈搏血氧儀,，還有皮膚水分感測器以及心電圖探針,。
有一家公司正在開發(fā)不相混(immiscible)的半導(dǎo)體元件，能在分子等級讀取液體的化學(xué)成分,；還有另一家公司開發(fā)了紅外線光譜儀,，可提供分子等級的食物、藥物與燃料成分分析,。雖然上述這些元件的成功,，可能取決于經(jīng)過特殊調(diào)校的半導(dǎo)體制程技術(shù)，很難說蘋果是否會參與這些開發(fā),。
蘋果的應(yīng)用程式介面例如iHealth,，讓感測器開發(fā)商能更容易將元件與iPhone連結(jié),，但問題仍在于該公司對相關(guān)開發(fā)案的參與程度；而蘋果是否真的會成為大量類比產(chǎn)品發(fā)展的幕后推手呢,？讓我們繼續(xù)觀察下去,！