如何评估半导体厂商未来在IoT领域的竞争力?

本刊编辑部

如何评估半导体厂商未来在IoT领域的竞争力?

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引 言

物联网(Io T)时代全面来临,从近两年各大半导体厂商接二连三的并购案中可见端倪:Intel收购Altera意图明显,支持物联网市场的核心技术是通信基站,自然离不开FPGA;软银孙正义以320亿美元收购芯片巨头ARM;英飞凌并购Wolfspeed功率和射频业务,也是面向具有巨大增长潜力的物联网、车联网市场进行更多优化整合。

从2015到2016年,全球半导体行业进入了疯狂的整合模式,并购狂潮席卷全球半导体市场,在物联网领域,半导体厂商如何在未来立于不败之地,并拥有强大的竞争力?我们来解读其背后的深意。

业界声音

Microchip家电解决方案部

物联网营销经理 Xavier Bignalet

(1)芯片设计路在何方?

嵌入式安全、稳定的连接性以及处理能力的选择,都是物联网产品所需要的。Microchip拥有完整的解决方案组合,从单片机、微处理器,到有线和无线连接、安全芯片、电源管理、存储器、混合信号和模拟产品,应有尽有。我们并不只是关注一个焦点,而是持续努力地为客户提供最优质、最完整的方案组合和支持。Microchip为物联网的半导体解决方案提供一站式服务,并且与云解决方案提供商和智能手机应用程序开发商建立合作关系。在如今快节奏的市场竞争中,创新的关键在于缩短投放市场的时间。Microchip拥有一套完整的解决方案,从半导体产品到集成开发环境、开发工具以及云合作伙伴,我们的生态系统将帮助客户在他们自身的物联网领域或者目标应用领域中保持竞争力。除此之外,Microchip一如既往提供全面的软件工具系统,着重于简化开发和快速生成代码。

另一件要考虑的事情是,如今一款高端单片机拥有CPU、存储器、模拟、电源管理、接口外设、I/O端口和控制所需的固件,实际上已经成为一个芯片上的计算机,而且集成的数量将持续增加。多芯片模块将这种集成继续发展,我们将能够把采用不同技术的芯片组合到同一个模块中。

(2)什么样的芯片能在市场中有竞争力?

物联网市场还处于发展阶段,我们看到很多IC器件对于功能性、通信以及安全性的关注度越来越高。随着物联网的发展,其变得更加复杂和多样化,因此从Io T系统的中心到周边,对MCU运算能力的要求将越来越高。

低功耗是目前连接应用的关键所在,甚至在有些应用中,需要器件依靠单颗电池连续工作20年以上。因此,那些可以使整个系统功耗最低的器件变得越发重要。Microchip采用超低功耗(XLP)技术和picoPower技术的产品,实现了业界最低的运行和休眠电流,支持多种低功耗模式,能很好地支持这些应用。

当然,功率只是衡量物联网的其中一个方面,简单接入连接同样重要。为此,Microchip通过提供WiFi、蓝牙、802.15.4、Sub-GHz、LoRa模块以及完整的以太网产品,去除了一切特别复杂的程序。

最后要提到的就是对于安全问题复杂性以及认知性的讨论。在硬件系统中配置密钥是物联网领域的核心挑战之一。Microchip近期发布了AT88CKECCXSTK工具包,可以通过与AWS物联网服务中的及时认证注册特性进行配对,来处理私钥的配置问题。提供基于硬件的安全解决方案费用并不昂贵,ATECC508A器件将IT人力成本以及许可证费用降到最低,其售价对于高容量的物联网应用,非常具有吸引力。

(3)哪些指标是衡量的关键?

物联网不仅仅是单一的市场,而是包含了所有垂直市场的领域。因此,对于Io T设备来说并没有一个通用的规范,可穿戴式设备对功耗有严格的要求,而重工业设备则不苛求低功耗。当然,最低要求是满足5个核心功能:传感、控制、安全、连接和云分析。

对物联网芯片来说,安全性是最重要的。围绕安全效益的意识将继续增加。专家社区将继续发展,并将不断激发新的想法用以应对所面临的挑战。除此之外,Microchip提供直接应对方案以及云合作伙伴,并提供云分析。Exosite、Medium One和Slalom都已注册加入了Microchip设计伙伴计划。

Silicon Labs亚太及日本区业务副总裁王禄铭

集成电路产业是全球竞争最激烈的技术产业之一,业者只有在多个方面保持竞争力,才能够创建竞争优势、实现可持续发展。在各种竞争策略中,永远不变的、最有效的策略之一就是创新,这已在Silicon Labs二十年来的成功之道中得到充分证实。

在过去20年中,Silicon Labs立足混合信号设计和RF技术,开展了持续的技术研发及产品设计创新,助力公司在众多市场领域中不断取得成功,并在广播音频和视频、电信、工业自动化,以及现在在公司营收中占据很大比例的物联网等领域内都成为了全球领导者。与此同时, Silicon Labs也已经发展演变成一家可以提供多领域解决方案的企业。

目前,Silicon Labs的紫外光指数传感器和心率监测(HRM)解决方案等传感产品,超低功耗的Gecko系列32 位MCU和Bee系列8位MCU等微控制器产品,覆盖主流无线协议和专有协议的无线系统级芯片(SoC),以及高性能、高可靠性时频和电源等多系列产品,都因成为行业标杆而广受客户欢迎。此外,Silicon Labs推出的系统开发和功耗评价工具Simplicity Studio开发平台,将物联网系统的开发和芯片产品的应用带入了全新的境界。

面向未来,Silicon Labs将坚持创新引领策略,继续开发高集成度、高性能、低功耗和小型化的芯片技术和产品,并将其策略搭配成为覆盖各种物联网和ICT应用的全系列产品组合;在解决方案方面,将继续推动芯片产品与开发套件、高质量协议栈、参考设计和其他软件的结合,不仅方便客户尽快实现产品进入市场,而且将帮助客户通过创新而创造新的价值,如开发支持其物联网设计直接联入云端等多种新技术。

此外,Silicon Labs还将坚守自然增长和战略性收购平衡及融合发展的策略,继续推动基于创新的发展。

软银320亿美元收购ARM,重金进入物联网市场

软银孙正义将未来的赌注压在了Io T领域,这场320亿美元的收购在2016年震惊了整个科技圈。孙正义表示:今天每个人大概会有两个移动设备,到2020年的时候,每个人被连接的设备的数量会达到1000个,在2040年的时候,这样的现象会非常普遍,所有的人和事都会通过移动设备联系起来。

就是在这样一个智能硬件大爆发的时代,人们将会进入一个周围所有物品都加入芯片的智能时代,万物互连,公司拥有什么样的竞争力,才能在Io T时代成为行业独角兽?软件领域的优秀操作系统和硬件领域的智能芯片无疑是制胜的法宝。物联网将推动新一轮计算革命,符合上述条件的公司非移动芯片设计方面拥有巨大潜能、已经统治移动智能终端的ARM公司莫属。

ARM的架构设计完全符合Io T时代的需要:低功耗、高性能、生态系统良好、安全性高,可以说ARM为Io T时代提供了强大的硬件基础。

编辑视角

近两年,半导体行业发生巨大震荡:ST收购AMS公司在NFC和RFID的资产,因为安全连接和NFC是物联网的关键技术;模拟芯片供应商ADI收购Linear,看重的是Linear在电源管理方面的技术优势,欲在Io T背景下用软件定义电源;NXP以118亿美元现金加股票收购飞思卡尔,瞄准的是飞思卡尔在汽车电子领域的地位,特别是MCU,希望深度整合两家技术,在汽车电子领域占据压倒性技术优势。

目前,以Intel和高通为代表的数字芯片阵营尽显疲态,而在物联网时代背景下已经强势崛起的汽车电子、云计算、电源、人工智能等领域的模拟芯片及技术在向着更高水平发展。各大半导体厂商自然要抓住这一技术浪潮更替的大好时机,借助压倒性的技术优势和拳头产品,更好地服务大众。但是,模拟通信技术及其产品的积累和沉淀不是一朝一夕就能完成的,所以半导体巨头们为了减少研发支出、提高经营利润率,选择强势整合、并购重组。

从模拟技术角度看,正在兴起并具有巨大市场容量的物联网中,有着无处不在的传感器、处理器和大大小小的通信系统,这也给模拟芯片产品开辟了难以想象的发展空间。在众多模拟/模数混合技术和芯片当中,极具代表性的就是功率管理、射频通信和MCU,在这些领域,多家公司频频出手、整合、并购行业模拟资源,以积蓄力量,提高竞争力;从半导体工艺的角度看,在射频/功率半导体材料及工艺制程方面,被业界广泛认可的用于取代CMOS的是SiC和GaN,这两种半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率,所以英飞凌收购Wolfspeed的SiC功率器件和SiC、GaN射频功率技术,补全了英飞凌Si和GaN功率半导体产品线,通过先进的工艺技术增强其在汽车电子、物联网和新一代蜂窝基础设施市场上的竞争力。

半导体巨头们的频频收购并不是终点,市场上的优质资产和技术需要不断整合和创新,MCU、传感器及LTE需要与物联网技术更好地融合在一起,这也是半导体厂商们能在物联网时代下立于不败之地的根基。