如何評估半導體廠商未來在IoT領域的競爭力?

本刊編輯部

如何評估半導體廠商未來在IoT領域的競爭力?

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引 言

物聯網(Io T)時代全面來臨,從近兩年各大半導體廠商接二連三的并購案中可見端倪:Intel收購Altera意圖明顯,支持物聯網市場的核心技術是通信基站,自然離不開FPGA;軟銀孫正義以320億美元收購芯片巨頭ARM;英飛凌并購Wolfspeed功率和射頻業務,也是面向具有巨大增長潛力的物聯網、車聯網市場進行更多優化整合。

從2015到2016年,全球半導體行業進入了瘋狂的整合模式,并購狂潮席卷全球半導體市場,在物聯網領域,半導體廠商如何在未來立于不敗之地,并擁有強大的競爭力?我們來解讀其背后的深意。

業界聲音

Microchip家電解決方案部

物聯網營銷經理 Xavier Bignalet

(1)芯片設計路在何方?

嵌入式安全、穩定的連接性以及處理能力的選擇,都是物聯網產品所需要的。Microchip擁有完整的解決方案組合,從單片機、微處理器,到有線和無線連接、安全芯片、電源管理、存儲器、混合信號和模擬產品,應有盡有。我們并不只是關注一個焦點,而是持續努力地為客戶提供最優質、最完整的方案組合和支持。Microchip為物聯網的半導體解決方案提供一站式服務,并且與云解決方案提供商和智能手機應用程序開發商建立合作關系。在如今快節奏的市場競爭中,創新的關鍵在于縮短投放市場的時間。Microchip擁有一套完整的解決方案,從半導體產品到集成開發環境、開發工具以及云合作伙伴,我們的生態系統將幫助客戶在他們自身的物聯網領域或者目標應用領域中保持競爭力。除此之外,Microchip一如既往提供全面的軟件工具系統,著重于簡化開發和快速生成代碼。

另一件要考慮的事情是,如今一款高端單片機擁有CPU、存儲器、模擬、電源管理、接口外設、I/O端口和控制所需的固件,實際上已經成為一個芯片上的計算機,而且集成的數量將持續增加。多芯片模塊將這種集成繼續發展,我們將能夠把采用不同技術的芯片組合到同一個模塊中。

(2)什么樣的芯片能在市場中有競爭力?

物聯網市場還處于發展階段,我們看到很多IC器件對于功能性、通信以及安全性的關注度越來越高。隨著物聯網的發展,其變得更加復雜和多樣化,因此從Io T系統的中心到周邊,對MCU運算能力的要求將越來越高。

低功耗是目前連接應用的關鍵所在,甚至在有些應用中,需要器件依靠單顆電池連續工作20年以上。因此,那些可以使整個系統功耗最低的器件變得越發重要。Microchip采用超低功耗(XLP)技術和picoPower技術的產品,實現了業界最低的運行和休眠電流,支持多種低功耗模式,能很好地支持這些應用。

當然,功率只是衡量物聯網的其中一個方面,簡單接入連接同樣重要。為此,Microchip通過提供WiFi、藍牙、802.15.4、Sub-GHz、LoRa模塊以及完整的以太網產品,去除了一切特別復雜的程序。

最后要提到的就是對于安全問題復雜性以及認知性的討論。在硬件系統中配置密鑰是物聯網領域的核心挑戰之一。Microchip近期發布了AT88CKECCXSTK工具包,可以通過與AWS物聯網服務中的及時認證注冊特性進行配對,來處理私鑰的配置問題。提供基于硬件的安全解決方案費用并不昂貴,ATECC508A器件將IT人力成本以及許可證費用降到最低,其售價對于高容量的物聯網應用,非常具有吸引力。

(3)哪些指標是衡量的關鍵?

物聯網不僅僅是單一的市場,而是包含了所有垂直市場的領域。因此,對于Io T設備來說并沒有一個通用的規范,可穿戴式設備對功耗有嚴格的要求,而重工業設備則不苛求低功耗。當然,最低要求是滿足5個核心功能:傳感、控制、安全、連接和云分析。

對物聯網芯片來說,安全性是最重要的。圍繞安全效益的意識將繼續增加。專家社區將繼續發展,并將不斷激發新的想法用以應對所面臨的挑戰。除此之外,Microchip提供直接應對方案以及云合作伙伴,并提供云分析。Exosite、Medium One和Slalom都已注冊加入了Microchip設計伙伴計劃。

Silicon Labs亞太及日本區業務副總裁王祿銘

集成電路產業是全球競爭最激烈的技術產業之一,業者只有在多個方面保持競爭力,才能夠創建競爭優勢、實現可持續發展。在各種競爭策略中,永遠不變的、最有效的策略之一就是創新,這已在Silicon Labs二十年來的成功之道中得到充分證實。

在過去20年中,Silicon Labs立足混合信號設計和RF技術,開展了持續的技術研發及產品設計創新,助力公司在眾多市場領域中不斷取得成功,并在廣播音頻和視頻、電信、工業自動化,以及現在在公司營收中占據很大比例的物聯網等領域內都成為了全球領導者。與此同時, Silicon Labs也已經發展演變成一家可以提供多領域解決方案的企業。

目前,Silicon Labs的紫外光指數傳感器和心率監測(HRM)解決方案等傳感產品,超低功耗的Gecko系列32 位MCU和Bee系列8位MCU等微控制器產品,覆蓋主流無線協議和專有協議的無線系統級芯片(SoC),以及高性能、高可靠性時頻和電源等多系列產品,都因成為行業標桿而廣受客戶歡迎。此外,Silicon Labs推出的系統開發和功耗評價工具Simplicity Studio開發平臺,將物聯網系統的開發和芯片產品的應用帶入了全新的境界。

面向未來,Silicon Labs將堅持創新引領策略,繼續開發高集成度、高性能、低功耗和小型化的芯片技術和產品,并將其策略搭配成為覆蓋各種物聯網和ICT應用的全系列產品組合;在解決方案方面,將繼續推動芯片產品與開發套件、高質量協議棧、參考設計和其他軟件的結合,不僅方便客戶盡快實現產品進入市場,而且將幫助客戶通過創新而創造新的價值,如開發支持其物聯網設計直接聯入云端等多種新技術。

此外,Silicon Labs還將堅守自然增長和戰略性收購平衡及融合發展的策略,繼續推動基于創新的發展。

軟銀320億美元收購ARM,重金進入物聯網市場

軟銀孫正義將未來的賭注壓在了Io T領域,這場320億美元的收購在2016年震驚了整個科技圈。孫正義表示:今天每個人大概會有兩個移動設備,到2020年的時候,每個人被連接的設備的數量會達到1000個,在2040年的時候,這樣的現象會非常普遍,所有的人和事都會通過移動設備聯系起來。

就是在這樣一個智能硬件大爆發的時代,人們將會進入一個周圍所有物品都加入芯片的智能時代,萬物互連,公司擁有什么樣的競爭力,才能在Io T時代成為行業獨角獸?軟件領域的優秀操作系統和硬件領域的智能芯片無疑是制勝的法寶。物聯網將推動新一輪計算革命,符合上述條件的公司非移動芯片設計方面擁有巨大潛能、已經統治移動智能終端的ARM公司莫屬。

ARM的架構設計完全符合Io T時代的需要:低功耗、高性能、生態系統良好、安全性高,可以說ARM為Io T時代提供了強大的硬件基礎。

編輯視角

近兩年,半導體行業發生巨大震蕩:ST收購AMS公司在NFC和RFID的資產,因為安全連接和NFC是物聯網的關鍵技術;模擬芯片供應商ADI收購Linear,看重的是Linear在電源管理方面的技術優勢,欲在Io T背景下用軟件定義電源;NXP以118億美元現金加股票收購飛思卡爾,瞄準的是飛思卡爾在汽車電子領域的地位,特別是MCU,希望深度整合兩家技術,在汽車電子領域占據壓倒性技術優勢。

目前,以Intel和高通為代表的數字芯片陣營盡顯疲態,而在物聯網時代背景下已經強勢崛起的汽車電子、云計算、電源、人工智能等領域的模擬芯片及技術在向著更高水平發展。各大半導體廠商自然要抓住這一技術浪潮更替的大好時機,借助壓倒性的技術優勢和拳頭產品,更好地服務大眾。但是,模擬通信技術及其產品的積累和沉淀不是一朝一夕就能完成的,所以半導體巨頭們為了減少研發支出、提高經營利潤率,選擇強勢整合、并購重組。

從模擬技術角度看,正在興起并具有巨大市場容量的物聯網中,有著無處不在的傳感器、處理器和大大小小的通信系統,這也給模擬芯片產品開辟了難以想象的發展空間。在眾多模擬/模數混合技術和芯片當中,極具代表性的就是功率管理、射頻通信和MCU,在這些領域,多家公司頻頻出手、整合、并購行業模擬資源,以積蓄力量,提高競爭力;從半導體工藝的角度看,在射頻/功率半導體材料及工藝制程方面,被業界廣泛認可的用于取代CMOS的是SiC和GaN,這兩種半導體材料具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、更高的熱導率,所以英飛凌收購Wolfspeed的SiC功率器件和SiC、GaN射頻功率技術,補全了英飛凌Si和GaN功率半導體產品線,通過先進的工藝技術增強其在汽車電子、物聯網和新一代蜂窩基礎設施市場上的競爭力。

半導體巨頭們的頻頻收購并不是終點,市場上的優質資產和技術需要不斷整合和創新,MCU、傳感器及LTE需要與物聯網技術更好地融合在一起,這也是半導體廠商們能在物聯網時代下立于不敗之地的根基。