一文詳解安森美全新模擬和混合信號(hào)平臺(tái)Treo

隨著汽車(chē)、工業(yè)、人工智能數(shù)據(jù)中心等眾多行業(yè)的電力需求不斷攀升，工程師面臨著雙重壓力：既要提升性能，又要滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和能效要求。此外，對(duì)于醫(yī)療可穿戴設(shè)備等小型低功耗設(shè)備，市場(chǎng)需求變化迅速，要求更智能化和增加功能來(lái)改善個(gè)人護(hù)理，同時(shí)能效和器件成本依然至關(guān)重要。

為了滿(mǎn)足這些不斷變化的需求，需要高度集成的電源和感知方案，以便提升智能化和能效，同時(shí)滿(mǎn)足各種應(yīng)用的多樣化功率需求。

滿(mǎn)足這些關(guān)鍵需求并非易事，因此安森美(onsemi)開(kāi)發(fā)了全新的模擬和混合信號(hào)平臺(tái)——Treo，該平臺(tái)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于滿(mǎn)足急需的能效、集成度和性能要求。Treo平臺(tái)采用65nm Bipolar-CMOS-DMOS (BCD) 工藝技術(shù)，并支持1 - 90V的電壓范圍，將進(jìn)一步擴(kuò)展安森美的智能電源和感知技術(shù)，助力打造下一代電源管理IC、傳感器接口、專(zhuān)用通信器件和可靠的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。

什么是Treo平臺(tái)？

Treo平臺(tái)由一系列不斷升級(jí)且可重復(fù)使用的模擬、數(shù)字和電源IP構(gòu)建塊構(gòu)成，旨在助力打造下一代電源管理IC、傳感器接口、通信器件、標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品等。

圖1：Treo平臺(tái)助力打造各種各樣的下一代產(chǎn)品

在汽車(chē)、工業(yè)、醫(yī)療和人工智能數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的眾多應(yīng)用中，產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)來(lái)源于半導(dǎo)體在最終產(chǎn)品設(shè)計(jì)中提供的性能和先進(jìn)功能。由于這一點(diǎn)對(duì)眾多企業(yè)的成功至關(guān)重要，市場(chǎng)對(duì)性能、功能復(fù)雜度和集成度的要求不斷提高。為此，安森美推出了Treo平臺(tái)，以幫助確保下一代模擬和混合信號(hào)產(chǎn)品組合滿(mǎn)足這些要求。

目前已有多款基于該平臺(tái)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)完成，樣品現(xiàn)已上市，其中包括電壓轉(zhuǎn)換器、LDO和多相控制器。部分產(chǎn)品面向大眾市場(chǎng)，而另一些產(chǎn)品則是根據(jù)客戶(hù)需求定制的。

從2025年開(kāi)始，安森美將利用該平臺(tái)開(kāi)發(fā)更多種類(lèi)的產(chǎn)品，包括電感位置傳感器、10BASE-T1S以太網(wǎng)控制器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、多相控制器、汽車(chē)LED驅(qū)動(dòng)器、電氣安全I(xiàn)C、柵極驅(qū)動(dòng)器等。

基于Treo平臺(tái)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品將在安森美位于美國(guó)紐約州東菲什基爾的先進(jìn)300mm制造工廠中生產(chǎn)。這座現(xiàn)代化工廠不僅具備65nm技術(shù)制造能力，還通過(guò)了車(chē)規(guī)級(jí)和ITAR認(rèn)證。

為什么叫“Treo”？

“Treo”這個(gè)名字源自于數(shù)字“三”，因此該平臺(tái)命名為“Treo”（發(fā)音為T(mén)ray-o）有三個(gè)主要原因，這一點(diǎn)應(yīng)該不難理解。

圖2：Treo這個(gè)名字體現(xiàn)了該創(chuàng)新平臺(tái)的特點(diǎn)

■ “Tre”在西班牙語(yǔ)和意大利語(yǔ)中表示“三”，這正好體現(xiàn)了 65nm BCD 平臺(tái)的核心——集雙極、CMOS 和 DMOS 技術(shù)于一身，將模擬、數(shù)字和電源方案融為一體。

■ 它還代表“樹(shù)”(Tree)，象征著廣泛的模擬和混合信號(hào)產(chǎn)品組合，這些產(chǎn)品組合將成為該平臺(tái)的眾多技術(shù)“分支”。

■ 在西班牙語(yǔ)中，“Treo”是一種帆船上的帆，這種帆賦予船只極高的敏捷性和性能，正如該平臺(tái)本身所具備的特點(diǎn)那樣。

BCD技術(shù)

Treo平臺(tái)基于BCD技術(shù)，將三類(lèi)晶體管的優(yōu)點(diǎn)整合到一顆芯片中：

■ 雙極晶體管，用于模擬功能

■ CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）晶體管，用于數(shù)字處理

■ DMOS（雙重?cái)U(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體）晶體管，用于功率和高壓元件

盡管市面上已有其他BCD平臺(tái)，但安森美Treo平臺(tái)的獨(dú)特之處在于，它提供了比目前任何其他平臺(tái)更寬的電壓范圍(1-90 V)。先進(jìn)的65nm工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了超高的集成度，同時(shí)降低了功耗。

該平臺(tái)旨在通過(guò)利用預(yù)先開(kāi)發(fā)的模擬、數(shù)字和電源設(shè)計(jì)模塊或IP功能塊，為各種應(yīng)用提供一個(gè)可靠且一致的基礎(chǔ)。這些IP功能塊可以任意組合，用來(lái)開(kāi)發(fā)新的Treo產(chǎn)品，并幫助安森美工程師簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程，從而加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度，同時(shí)確保高集成度和質(zhì)量。

Treo平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

得益于BCD技術(shù)固有的高度靈活性，Treo平臺(tái)能夠快速為客戶(hù)提供多樣化的電源、感知和通信產(chǎn)品組合。

該平臺(tái)就像一棵枝繁葉茂的大樹(shù)，孕育了各種技術(shù)“分支”，每個(gè)分支代表一個(gè)依托該平臺(tái)優(yōu)勢(shì)的獨(dú)特產(chǎn)品系列。該平臺(tái)的模塊化特性將能擴(kuò)大客戶(hù)可從安森美獲得的產(chǎn)品種類(lèi)，并幫助他們更快地應(yīng)對(duì)新興市場(chǎng)的需求。

內(nèi)置的高精度模擬功能使得Treo平臺(tái)能夠在最終系統(tǒng)中提供更優(yōu)異的性能。例如，ADAS系統(tǒng)能夠更準(zhǔn)確地檢測(cè)障礙物，連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)儀(CGM)能夠更精確地測(cè)量血糖。

憑借其更寬的工作電壓范圍，Treo能夠在單一封裝中整合更多功能，從而降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和尺寸。此外，該平臺(tái)還整合了先進(jìn)的數(shù)字處理能力，可以提升最終產(chǎn)品的集成度和功能。

Treo平臺(tái)帶來(lái)的價(jià)值

Treo平臺(tái)將復(fù)雜的模擬和數(shù)字信號(hào)處理、MCU以及多種其他功能集成在一起，并采用通用CMOS和后端技術(shù)，使得IP能夠在低、中、高電壓水平下運(yùn)行。相較于傳統(tǒng)模擬方法，該平臺(tái)內(nèi)置的高性能模擬功能速度更快，匹配性能更好。

Treo平臺(tái)從其同名的帆中汲取靈感，在設(shè)計(jì)上注重性能和靈活性。這一理念在其出色的熱管理能力上得到了充分體現(xiàn)：其經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的最高工作溫度達(dá)到175°C，某些型號(hào)甚至可以承受高達(dá)200°C的高溫。這比競(jìng)爭(zhēng)方案高出至少25°C，能夠更高效地直接在芯片上散熱，從而降低物料清單(BOM)成本。

總結(jié)

Treo平臺(tái)將加速未來(lái)模擬和混合信號(hào)芯片的開(kāi)發(fā)。首批基于Treo平臺(tái)的產(chǎn)品現(xiàn)已開(kāi)放樣品申請(qǐng)，其中包括電壓轉(zhuǎn)換器、超低功耗AFE、LDO、超聲波傳感器、多相控制器和單對(duì)以太網(wǎng)控制器。到2025年，安森美將進(jìn)一步擴(kuò)大其創(chuàng)新Treo產(chǎn)品系列，新增高性能傳感器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、汽車(chē)LED驅(qū)動(dòng)器、電氣安全I(xiàn)C、連接器件等。