在消费电子产品中，IC更高集成的主要障碍是不同类型电路-主要是数字、混合信号和电源管理电路很难用一种生产工艺生产。更进一步的集成需要IC提供商在不牺牲性能的情况下，以低成本的方式来衔接这些技术差距。本文分析这些存在的技术挑战以及可能的技术发展。    

    在小小的硅片上集成更多的功能已经成为半导体产业最近几十年来的重要关注点。这有几个原因：首先消费电子产品特别依赖于将多个分离芯片集成到一个IC中来减少成本；其次，集成使设备更小、更便于携带，这一点很重要；最后一点也是很重要的一点，就是通过减少系统中器件数量来提高可靠性。    

    今天，硅集成依然是形成具有新功能的产品以及以更低的成本实现更高性能的关键。在便携式消费电子产品中，摩尔定律不再是限制集成的因素。移动电话、数码相机和高端音乐播放器比最新的PC微处理器的晶体管更少，但依然需要三个或更多的IC。在这种便携式系统中限制更高集成的主要障碍不是晶体管的数量，而是因为系统不同部分需要不同的晶体管。像微控制器、DSP和存储器这样的数字电路需要低工作电压的小晶体管，以便降低功耗-这是电池供电应用中的关键问题，并能有助于提高开关速度。    

    然而，这些小的低电压晶体管不适合其它类型的电路。一个例子就是电源管理：开关电压调节器(DC-DC变换器)、LDO线性调节器以及电池充电器都需要能承受相对更高的电压和电流的更大晶体管。混合信号功能，例如音频编解码器，是另外一类具有其特殊要求的电路，因为这些电路处理的是模拟信号，晶体管噪声是关心的主要问题，必须使噪声最小化以获得终端产品更高的性能。而且，混合信号电路不能仅仅由晶体管构成-它们常常需要在片上集成高线性电阻和电容。这些不同的要求很难由一种芯片制造工艺来满足，其结果是不同类型的电路将采用到不同的工艺。    

    在消费电子产品中，基于相似工艺技术的绝大多数电路已经被集成。为进一步减少这些系统中的芯片数，必须突破这些工艺之间的技术壁垒。最极端的做法是将系统的所有半导体器件集成到一个系统级芯片(SoC)上。然而实际上，这会导致一些不期望的折衷。使用“数字”工艺构建的SoC的性能表现并没有专用混合信号IC那么好，特别是对于高保真音频应用来说。集成到这种SoC上的电源管理功能比专用的电源管理单元(PMU)需要更多的外部器件，因为它们的内部晶体管不能应付高电压。采用“模拟”工艺可以解决这些问题，但即使它们的最小晶体管尺寸依然很大，将增加数字电路模块的功耗和尺寸。结果，今天真正的单芯片方案只用在那些为了成本可以牺牲性能的应用中，例如低端音乐播放器。    

    一个可选的策略是在一个芯片中集成混合信号和电源管理功能，而数字逻辑部分则独立开来。这种方法可以将很多系统的芯片数量减少到两片(那些需要专用电路类型的除外)。同时，它需要的折衷还比较少，因为底层的技术很相似。混合信号和电源管理都使用模拟器件同样的晶体管，都关心模拟性能，而不是仅仅单纯在一个芯片上可以集成的晶体管数量。像电压调节器一样，混合信号音频电路为驱动微型喇叭，通常其工作电压和电流较高。