發(fā)展硬科技才是硬道理

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從手機、智能手表，到汽車(chē)、數據中心和物聯(lián)網(wǎng)，應用的發(fā)展從未間斷，且新技術(shù)和應用形式不斷翻新，這對上游的芯片及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展提出了更高要求。這些一直在鞭策著(zhù)各家芯片企業(yè)投入研發(fā)，推出市場(chǎng)需要的新技術(shù)和新產(chǎn)品，以在未來(lái)的競爭當中處于有利地位。在日前舉行的EEVIA第十屆年度中國硬科技媒體論壇暨2022產(chǎn)業(yè)鏈研創(chuàng )趨勢展望研討會(huì )上，多家知名芯片及產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司呈現了各自的技術(shù)和應用創(chuàng )新理念和成果。

在全球汽車(chē)市場(chǎng)，低碳排放的新能源汽車(chē)已經(jīng)呈現出蓬勃發(fā)展態(tài)勢，特別是在中國，2022年，國產(chǎn)品牌汽車(chē)占據近一半的中國市場(chǎng)份額，最大的驅動(dòng)力就是電動(dòng)車(chē)。隨著(zhù)政府的支持，車(chē)企的投入，電動(dòng)車(chē)會(huì )迎來(lái)一個(gè)快速發(fā)展期。

作為全球車(chē)用芯片龍頭企業(yè)，英飛凌自然不會(huì )放過(guò)這樣的發(fā)展機遇，目前，幾乎所有新能源車(chē)，或多或少地都會(huì )用到英飛凌的器件。據該公司安全互聯(lián)系統事業(yè)部，汽車(chē)級WiFi/BT及安全產(chǎn)品應用市場(chǎng)管理經(jīng)理楊大穩先生介紹，英飛凌相關(guān)核心產(chǎn)品布局分兩大類(lèi)：一是汽車(chē)核心驅動(dòng)，二是汽車(chē)的數字化。

汽車(chē)核心驅動(dòng)方面，該公司提供的是碳化硅產(chǎn)品。在碳化硅這個(gè)核心器件上，英飛凌做了超前部署，首先是與上游的碳化硅硅片原材料廠(chǎng)商確定戰略關(guān)系，確保未來(lái)穩定供貨，從而保證芯片產(chǎn)出。英飛凌也擴充了自有工廠(chǎng)的碳化硅產(chǎn)線(xiàn)，從6英寸到8英寸，所有產(chǎn)線(xiàn)完全投產(chǎn)。 英飛凌會(huì )持續性地在碳化硅這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行投資，從上游材料，到自身的產(chǎn)能，以及未來(lái)技術(shù)的投資，做長(cháng)遠的規劃，以確保在全球電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)的碳化硅器件供給能力，特別是在快速發(fā)展的中國電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)。

除了碳化硅器件，英飛凌在整個(gè)電力驅動(dòng)系統上有一整套解決方案，如傳感器，也就是感知系統，用于偵測電動(dòng)車(chē)電機旋轉、助力扭矩測量、曲軸位置、傾角測量等。這一系列的傳感器，英飛凌都會(huì )提供汽車(chē)級高可靠性產(chǎn)品。同時(shí)，該公司還有一個(gè)AURIX系列處理器，這是一款功能非常豐富的車(chē)用微控制器。英飛凌也提供驅動(dòng)IC，如電機驅動(dòng)。

無(wú)人駕駛方面，英飛凌有很多產(chǎn)品可以支撐相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，主要包括三大類(lèi)：感知系統，決策系統，執行系統。感知方面，像傳感器，雷達需要判斷路邊的障礙物，這個(gè)障礙物是哪一類(lèi)型：動(dòng)物、植物或者是否可以碾壓等，非?？煽康膫鞲衅魈綔y到的數據，提供給決策單元，在決策單元里面會(huì )分到中央網(wǎng)關(guān)，來(lái)分發(fā)這些信息和數據，首先通過(guò)專(zhuān)門(mén)的傳感器判斷的處理單元，或許來(lái)自于感知部分的信息，然后再通過(guò)決策單元，判斷傳感器的數據，分發(fā)到驅動(dòng)域的控制單元，再分發(fā)到執行單元。所以，中間的決策單元相當于一個(gè)大腦收集可靠的傳感數據再進(jìn)行判斷，分發(fā)給執行單元，執行單元需要高可靠的執行動(dòng)作，像引擎、轉向、燈的顯示系統等。以上整個(gè)系統里面，英飛凌都可以提供相關(guān)子模塊的解決方案。

關(guān)于汽車(chē)的數字化，市場(chǎng)呈現出一個(gè)發(fā)展趨勢：一是汽車(chē)功能越來(lái)越像手機，或者說(shuō)汽車(chē)與手機的關(guān)聯(lián)度越來(lái)越高?；诖?，消費者對汽車(chē)座艙和娛樂(lè )系統的關(guān)注度很高，因為這會(huì )涉及到駕駛的舒適感。此外，遠程無(wú)線(xiàn)升級，ADAS相關(guān)部分，還有智能儀器儀表，對數字化、智能化的要求不斷提升。這幾大方面，英飛凌都會(huì )提供對應的解決方案。

來(lái)自Yole的數據顯示，電源類(lèi)芯片2021年的市場(chǎng)規模接近250億美元，是整個(gè)模擬芯片的三分之一，該市場(chǎng)的潛力巨大。其中，PMIC和DC-DC芯片規模最大。但隨著(zhù)便攜式產(chǎn)品和新能源的快速發(fā)展，電池管理芯片的需求增長(cháng)迅速，預計5年內將達到和DC-DC同一體量的水平。如此巨大的增長(cháng)主要來(lái)源于4個(gè)行業(yè)：通信、儲能、工業(yè)和汽車(chē)。

中國本土的IC設計企業(yè)兆易創(chuàng )新，NOR Flash市占率全球排名第三，通用類(lèi)32位MCU在中國排名第一，取得如此驕人的業(yè)績(jì)后，該公司開(kāi)啟了新的市場(chǎng)拓展之路，發(fā)力點(diǎn)就放在了電源類(lèi)芯片上。

據兆易創(chuàng )新電源產(chǎn)品部市場(chǎng)總監馮忠河先生介紹，該公司的電源產(chǎn)品線(xiàn)主要分為四大類(lèi)：一是高性能電源，主要以通用DC-DC和LDO為主，應用在網(wǎng)通、工業(yè)、安防等領(lǐng)域；二是電機驅動(dòng)，現在的各類(lèi)產(chǎn)品，從家電到工業(yè)智能機器人，再到汽車(chē)，都會(huì )用到驅動(dòng)產(chǎn)品，配合MCU，可以搭載一個(gè)系統解決方案提供給客戶(hù)；三是專(zhuān)用的電源芯片，主要應用于TWS耳機和可穿戴設備；四是電池管理產(chǎn)品線(xiàn)，目前主要以通用的充電芯片為主。

2019年，兆易創(chuàng )新開(kāi)始啟動(dòng)電源類(lèi)產(chǎn)品布局，2021年4月，首顆TWS耳機專(zhuān)用電源管理芯片正式量產(chǎn)，同年6月，首顆馬達驅動(dòng)芯片GD30DR8306 量產(chǎn)，11月，首款超低噪聲LDO GD30LD330x正式上市，2022年5月，多款charger量產(chǎn)。

馮忠河通過(guò)展示掃地機器人的解決方案，展示了兆易創(chuàng )新如何實(shí)現為客戶(hù)提供多產(chǎn)品化的半導體系統解決方案。

該公司為每一款產(chǎn)品都提供了一個(gè)樣板，部分產(chǎn)品還可以適配開(kāi)發(fā)的GUI界面，方便客戶(hù)進(jìn)行評估驗證，幫助客戶(hù)節省時(shí)間和成本。尤其是在電機芯片中，還提供了配套的電機，可以節省大量調試時(shí)間。兆易創(chuàng )新還在不斷完善工具的生態(tài)鏈，希望為客戶(hù)提供更好的服務(wù)。

無(wú)論是手機、PC、平板，還是汽車(chē)、服務(wù)器、數據中心，以往，這些系統所用芯片主要考慮性能，功耗面積（PPA）這些參數，而隨著(zhù)應用的發(fā)展，芯片的靈活性和可擴展性越來(lái)越重要，特別是異構計算的興起，對各種參數的要求更高了。

芯片靈活性和可擴展性，以及異構計算的重要性的凸出，給IP廠(chǎng)商帶來(lái)了更多發(fā)展機遇。作為半導體IP龍頭企業(yè)，Imagination的GPU產(chǎn)品，特別是PowerVR 已經(jīng)有30年的歷史，如今，依然在以蘋(píng)果iPhone為代表的手機中大規模使用。

據Imagination產(chǎn)品市場(chǎng)高級經(jīng)理黃音女士介紹，以前，Imagination的技術(shù)主要應用在手機領(lǐng)域，現在，臺式機，服務(wù)器、數據中心對GPU的需求不斷增加，Imagination需要從小核向大核演進(jìn)，這需要非常好的靈活性，以及異構融合能力。

異構就是把不同類(lèi)型的核進(jìn)行集成，如CPU、GPU、NPU、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )加速單元等進(jìn)行疊加，進(jìn)行專(zhuān)業(yè)分工和更先進(jìn)的處理。Imagination的GPU架構，有完整的運算邏輯單元，能做乘、加、浮點(diǎn)運算、向量運算，支持的浮點(diǎn)達到32位，支持整型8比特、16比特、32比特，也支持反扭曲處理，能支持基礎的過(guò)濾，而且能結合著(zhù)色器做更加復雜的過(guò)濾，還支持圖像增強，這些都是通過(guò)GPU里不同運算器來(lái)實(shí)現的。

在A(yíng)I方面，Imagination也有10年的研發(fā)歷史，擁有業(yè)界領(lǐng)先的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )加速器，這是一個(gè)極高效率的純硬件加速器，也是對GPU計算的一個(gè)補充。有一些網(wǎng)絡(luò )，例如非最大值抑制、典型圖形運算，都需要通過(guò)GPU來(lái)做，此時(shí)，GPU和AI可以相互配合。

在軟件方面，因為要做多核異構，Imagination有自己的IMGDNN中間件，向上能支持各家的運算庫，框架，不同的模型和算子，向下到Imagination的NC-SDK層，這層是異構計算的核心部分，主要支持GPU和NNA的DDK，從而驅動(dòng)硬件。

2021年，該公司推出了全新的RISC-V CPU核Catapult，是對GPU和AI核的補充，Catapult有SDK，有集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，而且是基于Visual Studio Code的，支持多語(yǔ)言、多操作系統，得到了業(yè)界的肯定。

異構計算有非常多的應用場(chǎng)景，比如汽車(chē)，汽車(chē)正在向高性能、智能化、電動(dòng)化，自動(dòng)駕駛方向發(fā)展，所以，我們可以看到更多的人機交互屏，更先進(jìn)的智能座艙，能跟其它車(chē)做交互，能夠跟行人、路況、周邊的物體做交互，把握行駛的安全性。這些都需要用到非常多的計算，Imagination提供一系列的IP核，能夠輔助汽車(chē)系統做這些運算。

近些年，可穿戴設備市場(chǎng)發(fā)展變化很快，主要包括TWS耳機、AR/VR、智能手表，而這三種設備的市場(chǎng)現狀有各有不同。

ADI中國產(chǎn)品事業(yè)部高級市場(chǎng)應用經(jīng)理何源先生表示，從2017年開(kāi)始，TWS耳機增量大增，在很多因素影響下，2021年增速開(kāi)始放緩，2022年，全球市場(chǎng)出貨量會(huì )下降。

何源認為，目前的TWS耳機和十幾年前的手機市場(chǎng)很像，品牌市場(chǎng)占主導地位，這個(gè)市場(chǎng)基本上是成熟穩定的。

VR設備，在2020年之前，VR市場(chǎng)發(fā)展很平緩，沒(méi)有什么大的波瀾，2021年有一個(gè)突破性的進(jìn)展，銷(xiāo)量破千萬(wàn)臺，預計2022年應該還會(huì )增長(cháng)40%~50%。未來(lái)5年，相信VR市場(chǎng)年復合增長(cháng)率可達40%。

在消費類(lèi)市場(chǎng)，智能手表是少有的還能保持穩步上升的，從2020到2021、2022年，總出貨量呈兩位數增長(cháng)，品牌占比也有所增長(cháng)，和3年前正在成熟過(guò)程中的TWS耳機市場(chǎng)很像。中國占據了全球智能手表市場(chǎng)最高份額，達到28%。

未來(lái)，手表是和我們接觸最密切的設備，甚至比手機還重要。手表可能還會(huì )結合使用汽車(chē)等不同場(chǎng)景，在任何情況下，手表都可能會(huì )跟所處場(chǎng)景產(chǎn)生連接，而這個(gè)連接可以非常大地提高信息聚合能力，進(jìn)而解析出很多有用的信息。

在選購智能手表過(guò)程中，續航是一個(gè)很大的影響因素，消費者既需要高算力，又需要長(cháng)續航，但目前算力和電池續航的關(guān)系是矛盾的。

近兩年，很多研究機構想通過(guò)光的方式測血液里面的更多信息，比如血糖、血常規的相關(guān)項目，甚至血液中異樣的蛋白質(zhì)等等，都可以通過(guò)光的方式去捕捉，這里面有很強的潛力和發(fā)展空間。另外，醫院里的心電儀器檢測環(huán)境是很理想的，而可穿戴設備所處環(huán)境卻不如醫院那么好，如手表戴得是否牢固，還有很多電磁干擾，對可穿戴設備都是不利的。

ADI一直專(zhuān)注于混合信號處理技術(shù)，在數據轉換、模擬/數字信號處理上有很深厚的積淀，使得相關(guān)芯片和方案從系統層面解決以上問(wèn)題。ADI收購了美信，美信和ADI在消費、可穿戴芯片方面是很大的玩家，相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)成功應用于一些行業(yè)巨頭的可穿戴設備當中。

關(guān)于通過(guò)光的方式測量血液里面的更多信息，ADI也非常關(guān)注，并推出了相關(guān)傳感器，其模擬前端可分為兩大部分：一是光路部分。血管的收縮膨脹會(huì )有變化，對反射光采集信息做判斷，可用于采集心率信息。設計這個(gè)部分極具難度，因為每個(gè)人胖瘦不同，手表佩戴的松緊不同，膚色不同，包括體毛、紋身、傷疤等因素都會(huì )影響采集精度。ADI的模擬技術(shù)可提供極高的信噪比，保證信號質(zhì)量和可測覆蓋度。在不同情況下，比如漏光、環(huán)境光的干擾、動(dòng)態(tài)光的偽像，ADI可提供一整套方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)干擾抑制，可適配更多環(huán)境和測試狀態(tài)。

近幾年，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）飛速發(fā)展，5G、云計算、人工智能這樣的數字技術(shù)主導的萬(wàn)物互聯(lián)的過(guò)程，重塑了我們的生活、生產(chǎn)、公共領(lǐng)域的各種發(fā)展方式。業(yè)界預測2025年全球物聯(lián)網(wǎng)連接設備數將達到309億，到時(shí)中國的物聯(lián)網(wǎng)連接數相比2020年會(huì )翻倍，達到80億，呈現了爆發(fā)式的增長(cháng)態(tài)勢。

在這個(gè)背景下，各家紛紛來(lái)入局這樣的一個(gè)領(lǐng)域，加賀富儀艾電子（原富士通半導體）是一個(gè)后來(lái)者，據加賀富儀艾電子（上海）有限公司產(chǎn)品管理部總監杜復旦先生介紹，該公司于2021年收購了太陽(yáng)誘電的藍牙和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)模塊的商業(yè)權、開(kāi)發(fā)和制造技術(shù)以及知識產(chǎn)權，之后就投身到物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)模塊領(lǐng)域。該公司的無(wú)線(xiàn)模塊的最大特點(diǎn)就是體積小，杜復旦稱(chēng)他還未在市場(chǎng)上看到過(guò)比該公司更小的產(chǎn)品。

加賀富儀艾可提供20多種無(wú)線(xiàn)模塊產(chǎn)品，用戶(hù)可以按照通信協(xié)議、外形尺寸、通訊距離、通訊速度、內置或外置天線(xiàn)，是否需要單片機嵌入等應用場(chǎng)合來(lái)選擇不同的模塊。

功耗方面，杜復旦表示，在硬件設計層面，該公司的模塊采用了業(yè)界領(lǐng)先的低功耗芯片，相關(guān)的無(wú)源器件都采用了太陽(yáng)誘電的產(chǎn)品，其中包括多年積累下來(lái)的硬件設計經(jīng)驗。軟件層面，藍牙在工作和待機的時(shí)候，狀態(tài)是不一樣的，基于該公司這么多年的出貨經(jīng)驗，在軟件設計方面，也采用了很多方法來(lái)降低功耗。

談到無(wú)線(xiàn)模塊市場(chǎng)的未來(lái)發(fā)展趨勢時(shí)，杜復旦認為，現有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，從芯片傳感器廠(chǎng)商，到終端模塊廠(chǎng)商，通訊服務(wù)提供商，平臺服務(wù)提供商，一直到行業(yè)應用提供商，整個(gè)價(jià)值鏈分布不是很均勻。就模塊業(yè)務(wù)而言，標準化程度比較高，價(jià)格也比較透明，溢價(jià)空間不是很大。但是，云平臺和整體解決方案是可以提高業(yè)務(wù)能力水平的，加賀富儀艾正在朝這個(gè)方向做整合工作，在原本就有的云服務(wù)軟件基礎上，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)無(wú)線(xiàn)模塊，形成相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈，可向物聯(lián)網(wǎng)平臺服務(wù)和垂直應用領(lǐng)域延展。