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市场渗透率如此之高,全球对大电流低压数字IC的需求激增也就不足为奇了。当前全球市场规模预估超过18亿美元,预计该市场在2018年至2025年期间年增长率为10.87%,将达到37亿美元。作为该市场最大的组成部分之一,预计FPGA的市场规模到2025年底将达15.3亿美元。数字IC市场的其他代表产品还包括GPU、微控制器和微处理器、可编程逻辑器件(PLD)、数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)。
高功率密度数字IC几乎已经渗透进入所有的嵌入式系统。FPGA可以在上述市场领域实现先进应用。例如,在汽车应用中,高级驾驶员辅助系统(ADAS)和防撞系统可以预防由人为错误而引起的灾难。同样,***规定的安全功能(诸如防抱死制动系统、稳定性控制和电子控制的独立悬挂系统等)也需要FPGA来发挥作用。 在消费类电子产品领域,对物联网(IoT)功能、复杂的图形引擎功能和机器对机器(M2M)功能的需求迫切需要先进的数字IC。海量数据存储、云计算中心以及光网络模块的扩展网络推动了对FPGA和数字IC的需求。 这些数字IC功能强大,但要求严苛,特别是在功率需求方面。传统上,为FPGA和ASIC供电一直采用高效开关稳压器控制器驱动高功率MOSFET完成,但是这些基于控制器的电源方案存在潜在的噪声干扰、相对较慢的瞬态响应和布局限制等问题。近年来,可最大限度减少热量的小型且安静的低压差(LDO)稳压器已经被用作替代方案,但它仍然存在自身的局限性。最近的电源转换创新引入了高功率单片式开关稳压器,它能够为数字IC有效供电,兼具低噪声和高效率,同时还最大限度地降低了空间需求。
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