《電子技術(shù)應(yīng)用》
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被智能家居帶火的“低端芯片”

2022-08-17
來源:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
關(guān)鍵詞: 智能家居 低端芯片 華為

每當(dāng)提到芯片二字,,3nm,、7nm等先進(jìn)制程已經(jīng)成為人們口中的第一反應(yīng)。但這只是產(chǎn)業(yè)前沿,芯片市場(chǎng)中占比更多的還是那些制程“落后”的“低端芯片”,。高于28nm甚至45nm以及更高制程的芯片,,仍在大賣,。

智能家居成為浪潮后,,更是帶動(dòng)了“低端芯片”市場(chǎng)。這類芯片單價(jià)低,、技術(shù)含量低,,但使用范圍極廣。畢竟,,冰箱,、空調(diào)、彩電等家居并不需要一顆達(dá)到5nm的高級(jí)SoC,。

智能家居的“低端”需求

在物聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)下,,智能家居開始崛起。今年3月,,華為召開春季發(fā)布會(huì),,提出全屋智能概念,涵蓋智能中控屏,、智能面板及開關(guān),、AI超感傳感器、智能燈光驅(qū)動(dòng)器,。聞泰科技傳出打入蘋果智能家居供應(yīng)鏈的消息,。

對(duì)于出貨量大、功能較為簡(jiǎn)單的智能家居來說,,低價(jià),、可靠、耐用才是“好”芯片,。

首先是低價(jià),。智能家電供應(yīng)商對(duì)于芯片有大量的需求。相關(guān)人士透露:“我們銷量最大的三大家電一年的量大概有8000多萬,,單單三個(gè)品類下來就有二點(diǎn)幾億了,,其他品類也有非常大的量。所以,,我們的最大訴求是把成本降下來,。”

再就是可靠和耐用,。對(duì)于智能家居來說,,可靠是一大標(biāo)準(zhǔn)。在可靠性方面,先進(jìn)制程芯片反倒沒有成熟制程芯片可靠,。先進(jìn)制程可以理解相同功耗,、尺寸下可以獲得更好的性能,但在家電領(lǐng)域?qū)π酒墓?、發(fā)熱和占用面積上并沒有手機(jī),、平板那么苛刻,更關(guān)注芯片在各種情況下的可靠性和耐用度,。

空調(diào),、洗衣機(jī)控制板、遙控器等需要的是低成本,、可靠耐用的芯片,,而這類芯片不需要先進(jìn)的制程,有的甚至只需要微米級(jí)工藝就能夠滿足,。

曾有業(yè)界人士指出28nm工藝就足以生產(chǎn)中國大陸所需芯片的七成,。這是因?yàn)橹袊璧男酒喾N多樣,對(duì)成熟工藝生產(chǎn)的芯片需求更高,。而魏少軍教授早已表示,,我國已經(jīng)成為全球最為完整的芯片產(chǎn)品體系之一,在中低端芯片領(lǐng)域具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,。

智能家居需要哪些芯片,?

從智能家居的需求來看,MCU,、SoC,、通信芯片以及傳感器是智能家居產(chǎn)品的核心組成部分。

※ MCU

MCU在智能小家電中的應(yīng)用非常多,。在智能音箱中,,MCU芯片可以起到實(shí)現(xiàn)語音交互的作用;在掃地機(jī)器人中,,MCU芯片起到控制機(jī)器人前進(jìn)的作用,;在電飯煲中,MCU芯片起到溫度控制作用,。

在智能家居對(duì)MCU的需求下,,眾多本土企業(yè)紛紛入局MCU。國產(chǎn)的代表企業(yè)包括兆易創(chuàng)新,、中穎電子,、國民技術(shù)、芯??萍?、博通集成,、樂鑫科技、上海復(fù)旦微等,。

兆易創(chuàng)新推出無線 MCU 產(chǎn)品,,實(shí)現(xiàn)對(duì) IoT 云端的連通,應(yīng)用于智能家電,、IoT 智能終端,。兆易創(chuàng)新的 GD32系列產(chǎn)品適用于工業(yè)自動(dòng)化、人機(jī)界面,、電機(jī)控制,、安防監(jiān)控,、智能家居家電及物聯(lián)網(wǎng)等,,已推出多款產(chǎn)品。在智能家居MCU方面暫無官方數(shù)據(jù),,但其MCU出貨量以累計(jì)超過2億顆,,客戶數(shù)量超過1萬家。

晟矽微電目前以8位MCU產(chǎn)品為主,,覆蓋小家電,、消費(fèi)類電子、電力電子,、安防電子等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,。終端用戶包括,華為,、小米,、中國電信、海爾,、海信,、LG、康佳,、創(chuàng)維,、九陽、奔騰,、雷士照明,、普州照明、振輝電器,、盛世名門,、敏華電器、木林森照明,、奧海電子,、中國電信、奧飛娛樂、美的,、TCL等業(yè)內(nèi)知名企業(yè),。

中穎電子產(chǎn)品應(yīng)用終端

中穎電子是國內(nèi)小家電MCU的龍頭廠商,目前已經(jīng)投入55nm/40nm,,家電主控MCU第一顆55nm產(chǎn)品已經(jīng)在客戶端進(jìn)行推廣工作,,白色家電芯片晶圓代工長期會(huì)有一小部分由相對(duì)制程成熟的8吋緩慢逐步轉(zhuǎn)至12吋晶圓。中穎電子小家電控制芯片在微波爐,、豆?jié){機(jī)等家電單品市占第一,,主要客戶包含美的、海爾,、九陽,、魚躍等。

芯??萍几呖煽啃訫CU產(chǎn)品進(jìn)入氣體傳感器,、智能電表、通信用光模塊產(chǎn)品,,并將加快設(shè)備監(jiān)測(cè)和控制產(chǎn)品研發(fā)和推廣,,高性能 32 位 MCU 從2021 年一季度開始形成規(guī)模出貨。

主要客戶包括,,榮耀,、vivo、OPPO,、小米,、華米、紫米,、麥克韋爾,、飛科、匯川,、漢威,、四方光電、南方電網(wǎng),、德朔,、美的、香山衡器,、樂心醫(yī)療,、鋰電某龍頭公司等。

炬芯科技研發(fā)了面向IoT領(lǐng)域超低功耗MCU芯片ATB111X,,支持藍(lán)牙5.3BLE版本,。

樂鑫科技,,下游產(chǎn)品主要是智能家居、電子消費(fèi)品,、傳感設(shè)備和工業(yè)控制,,主要客戶有小米通訊、涂鴉智能,、安信可,、優(yōu)貝克斯電、芯??萍嫉?。根據(jù)其官網(wǎng)披露,樂鑫科技主要向安信可供應(yīng)ESP8266,、ESP32系列產(chǎn)品,。樂鑫科技與小米于2015年開展合作,開始長期為小米的IoT解決方案提供ESP8266 Wi-Fi芯片,。2017年,,小米開始使用樂鑫科技的ESP32 Wi-Fi模組,。

一位從事芯片研究的業(yè)內(nèi)人士表示:“樂鑫是我當(dāng)時(shí)找到的最便宜的帶Wi-Fi的物聯(lián)網(wǎng)芯片,,一片只要10塊錢左右。與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手arduino相比,,樂鑫提供了性價(jià)比更高的方案,。”

國民技術(shù)N32通用安全MCU系列產(chǎn)品滿足在白色家電,、黑色家電,、廚衛(wèi)家電、生活電器等多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用,,并已在家電行業(yè)標(biāo)桿客戶中導(dǎo)入,。

上海貝嶺8位MCU產(chǎn)品,內(nèi)置豐富的功能模塊,,具備較高的性能和抗干擾性能力,;目前已廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類、智能充電,、小家電,、電機(jī)控制等產(chǎn)品。

北京君正公司進(jìn)行了面向條碼市場(chǎng),、顯示控制等市場(chǎng)的微處理器新產(chǎn)品X1600系列的研發(fā)和投片,,可滿足AIOT領(lǐng)域多類智能硬件產(chǎn)品的需求,并可涵蓋高端MCU產(chǎn)品市場(chǎng),。

中微半導(dǎo)體32 位 MCU 已量產(chǎn)產(chǎn)品情況

中微半導(dǎo)體在大家電和工控領(lǐng)域,,公司將在 STAR-MC1 內(nèi)核基礎(chǔ)上研發(fā)滿足大家電變頻

電機(jī)和工業(yè)控制需求的 32 位 MCU 系列產(chǎn)品,。客戶方面,,中微半導(dǎo)在首發(fā)申報(bào)稿中宣稱已進(jìn)入美的,、小米、ATL,、雅迪等國內(nèi)外品牌客戶供應(yīng)鏈,。

東軟載波知名客戶包括,國家電網(wǎng),、國內(nèi)家電企業(yè),、消費(fèi)電子企業(yè)等。白色家電專用MCU芯片,,兼容和覆蓋現(xiàn)有多款通用MCU芯片,,滿足多系列空調(diào)、冰箱等應(yīng)用需求,,實(shí)現(xiàn)客戶端大規(guī)模量產(chǎn)和技術(shù)支持,。

復(fù)旦微各系列 MCU 芯片產(chǎn)品介紹及應(yīng)用領(lǐng)域

復(fù)旦微的智能電表 MCU 在國家電網(wǎng)單相智能電表 MCU 市場(chǎng)份額占比排名第一,累計(jì)智能電表 MCU 出貨量超 4 億顆,,覆蓋國內(nèi)包括江蘇林洋,、威勝集團(tuán)、杭州海興,、寧波三星,、浙江正泰、河南許繼,、杭州炬華,、深圳科陸等在內(nèi)的絕大部分表廠。

華大半導(dǎo)體實(shí)際是從16位MCU起步的,,目標(biāo)是超低功耗方向,,華大半導(dǎo)體的MCU主要用于“白電”的主控、顯控,、電機(jī)變頻的大規(guī)模生產(chǎn)上,,在小家電上擁有廣泛的分布,在工業(yè)也擁有類似匯川這樣的頭部企業(yè),。

※ SoC芯片

同MCU相比,,SoC往往算力更強(qiáng),集成的功能更豐富,,能支持運(yùn)行多任務(wù)的復(fù)雜系統(tǒng),,價(jià)格也更昂貴。SoC一般承擔(dān)運(yùn)行計(jì)算的任務(wù)(例如實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別功能),,MCU大多用于執(zhí)行控制(例如電機(jī)驅(qū)動(dòng)),。

這一賽道的國產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)包括:晶晨股份,、瑞芯微、全志科技,、富瀚微,、恒玄科技、北京君正等,。

晶晨股份主營業(yè)務(wù)為多媒體智能終端 SoC 芯片及無線連接芯片,,其 S 系列 SoC 芯片被中興通訊、創(chuàng)維,、小米,、阿里巴巴、Google,、Amazon 等名廠商采用,;其 T 系列 SoC 芯片解決方案已廣泛應(yīng)用于小米、海爾,、TCL,、創(chuàng)維、海信,、百思買,、亞馬遜、Epson,、Sky 等,;AI音視頻系統(tǒng)終端芯片則打入百度、Google,、Amazon、小米的智能音箱的供應(yīng)鏈,。

全志科技主要芯片產(chǎn)品下游應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用示例

全志科技的R系列SoC進(jìn)入天貓精靈智能音箱,、石頭科技掃地機(jī)以及美的智能空調(diào)供應(yīng)鏈;科大訊飛翻譯筆搭載 V 系列產(chǎn)品,,騰訊企鵝極光盒子搭載 H 系列產(chǎn)品,;在無線通信領(lǐng)域,小谷智慧點(diǎn)讀筆搭載 XR 系列芯片,;在智能語音交互領(lǐng)域,,小度在家搭載 AC 系列芯片。

瑞芯微智能SoC芯片,,主要應(yīng)用AIoT 產(chǎn)品,。其在智能物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,合作客戶有 LG,、星網(wǎng)銳捷,、億聯(lián),、騰訊、阿里,、商米,、視源、美團(tuán),、宇視,、研華、聯(lián)想等,。在消費(fèi)電子領(lǐng)域,,公司和 SONY、華碩,、OPPO,、百度、科沃斯,、網(wǎng)易,、小米、步步高,、美的,、創(chuàng)維等。

中科藍(lán)訊專注無線音頻SoC芯片,,已經(jīng)打入傳音,、飛利浦、聯(lián)想,、鐵三角,、創(chuàng)維、紐曼,、山水,、惠威、摩托羅拉,、夏新,、Aukey、網(wǎng)易,、唱吧,、QCY、天貓精靈等終端品牌廠商,。

炬芯科技TWS藍(lán)牙耳機(jī)SoC芯片2021年進(jìn)入 realme,、JBL、倍思,、百度,、TOZO,、Nosie、黑鯊等終端耳機(jī)品牌供應(yīng)鏈,。

由于智能家居芯片技術(shù)要求低,,傳統(tǒng)家電企業(yè)也開始爭(zhēng)奪“入場(chǎng)券”。2017年,,格力的微電子部門成立,;2018年,康佳宣布半導(dǎo)體的科技事業(yè)部正式成立,。2018年美的宣布進(jìn)軍芯片制造,,成立了美仁半導(dǎo)體公司,2021年1月,,他們又成立了美墾半導(dǎo)體技術(shù)有限公司,。目前其MCU芯片全年量產(chǎn)規(guī)模約1000萬顆。

到現(xiàn)在,,TCL,、康佳、創(chuàng)維,、海爾在內(nèi)的多家傳統(tǒng)家電企業(yè)都已布局半導(dǎo)體領(lǐng)域,。

孕育“低端芯片”

即使在美國的限制下,中國高端芯片制造受限,,但中低端芯片國產(chǎn)化的風(fēng)潮已經(jīng)不可阻擋,。

中國的半導(dǎo)體產(chǎn)能主要集中于28nm以上的成熟制程和傳統(tǒng)制程,對(duì)于傳統(tǒng)燃油汽車,、電動(dòng)汽車,、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與工業(yè)控制等仍然需要成熟制程和傳統(tǒng)制程的芯片,中國的半導(dǎo)體產(chǎn)能可以滿足這些應(yīng)用場(chǎng)景的需要,。

而在中國“低端芯片”的奮力發(fā)展之下,,中國在低端芯片甚至斬獲自1994年8月以來,韓國對(duì)華貿(mào)易首次出現(xiàn)逆差,。

數(shù)量巨大的低端芯片,撐起了半導(dǎo)體世界的半邊天,。



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