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2020物聯(lián)網(wǎng)趨勢預(yù)測 | MCU、5G基站、65WPD等市場前景可期

2020-01-02 14:38:31 EETOP

點(diǎn)擊關(guān)注->創(chuàng)芯網(wǎng)公眾號，后臺告知EETOP論壇用戶名，獎勵200信元

嵌入式技術(shù)因其具有可控制、可編程、成本低等特點(diǎn)，在物聯(lián)網(wǎng)中擁有廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)前的嵌入式技術(shù)也與時(shí)俱進(jìn)的融進(jìn)了邊緣計(jì)算、人工智能等新興技術(shù)。12月19-21日，在深圳剛結(jié)束的2019深圳國際電子展(ELEXCON)上，其中的IEE深圳國際嵌入式系統(tǒng)展，就全面展示嵌入式系統(tǒng)/MCU/存儲在5G、人工智能與IoT、汽車智能技術(shù)、新能源等領(lǐng)域的新技術(shù)和新產(chǎn)品。EETOP記者特別前往深圳參加這一年一屆的年度盛會。并分別深度采訪了意法半導(dǎo)體、武漢新芯集成電路制造有限公司、芯旺微電子技術(shù)有限公司、南京沁恒微電子股份有限公司四家企業(yè)代表。

ST用新品拓深拓展MCU市場，未來將在三大方向重點(diǎn)發(fā)力

ST每年都會發(fā)布很多新品，以充分保證在市場上的競爭力。2019年也不例外。在此次展會上，ST就展出了非常多的新品，比如：

STM32MP1，這是ST第1顆基于Cortex A系列的產(chǎn)品。
STM32G0，這個是ST新一代入門級的32位的產(chǎn)品。
STM32G4系列，這個系列是ST首次內(nèi)帶數(shù)字運(yùn)算加速，數(shù)模混合MCU。
STM32WB是ST第一款基于低功耗藍(lán)牙5.0的SOC。
STM32L5系列，這個系列是ST第一款內(nèi)置 Cortex M33內(nèi)核的系列， Cortex M33就是內(nèi)置了一個安全性能的TrustZone。
STM32H7的雙核系列，它具備超高性能，里面兩個內(nèi)核，一個是Cortex M7，一個是Cortex M4。Cortex M7主要是運(yùn)行在480M下，可以做高分辨率的HMI界面；M4是跑在240M，主要負(fù)責(zé)控制。

ST的MCU產(chǎn)品非常豐富，共有兩大產(chǎn)品線，即STM8和STM32，其中STM8是使用的是自有內(nèi)核。對于Arm所有的Cortex內(nèi)核，ST都有對應(yīng)產(chǎn)品。得益于豐富的新品開發(fā)，ST的MCU也有非常多的創(chuàng)新應(yīng)用.

任遠(yuǎn)，意法半導(dǎo)體亞太區(qū)大中華與南亞區(qū)微控制器市場部經(jīng)理

對于未來新品的開發(fā)方向，意法半導(dǎo)體亞太區(qū)大中華與南亞區(qū)微控制器市場部經(jīng)理任遠(yuǎn)表示：”未來ST在MCU領(lǐng)域，將重點(diǎn)關(guān)注三大方向。一是更高的性能，現(xiàn)在MCU最高主頻可以跑到480MHz，MPU主頻目前最高650MHz，后續(xù)性能還會進(jìn)一步提升。第二個方向是無線，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對無線的要求會越來越多。第三個方向是安全性。安全一直是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中一令人頭疼的問題，隨著通訊功能越來越多安全性問題變得越來越重要，包括現(xiàn)在比較典型的一些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如智能鎖、以及智能計(jì)量儀表，都需要有特定的或特質(zhì)化的安全方案。STM32L5系列是ST第一顆基于Arm Cortex M33，內(nèi)置Trustzone的芯片。，未來，ST不僅會用到Arm內(nèi)核的安全性，在自己的芯片設(shè)計(jì)中，也會加入很多安全元素，如讀寫保護(hù)、PCROP，還包括ST自有的安全固件安裝、安全固件升級等。”

武漢新芯看好5G基站，致力于推出更大容量的NOR Flash

在ELEXCON2019上，武漢新芯集成電路制造有限公司（以下簡稱“武漢新芯”）宣布推出業(yè)界先進(jìn)的50nm Floating Gate工藝SPI NOR Flash寬電壓產(chǎn)品系列XM25QWxxC。該系列支持低功耗寬電壓工作，為物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備和其它功耗敏感應(yīng)用提供靈活的設(shè)計(jì)方案。據(jù)了解，XM25QWxxC系列產(chǎn)品的讀速在1.65V至3.6V電壓范圍內(nèi)可達(dá)108MHz（在所有單/雙/四通道和QPI模式下均支持），提供比其他供應(yīng)商更快更強(qiáng)的性能，在電源電壓下降后，時(shí)鐘速度沒有任何減慢。其傳輸速率可以勝過8位和16位并行閃存。在連續(xù)讀取模式下能實(shí)現(xiàn)高效的存儲器訪問，僅需8個時(shí)鐘的指令周期即可讀取24位地址，從而實(shí)現(xiàn)真正的XIP（execute in place）操作。

”其實(shí)NOR Flash相對來說是一個比較成熟的產(chǎn)品，我們也致力于往前突破的研發(fā)，后續(xù)會有大容量的NOR Flash，像現(xiàn)在的512的NOR Flash只有美商和臺商他們能做。但我們的想法是說現(xiàn)在正在研發(fā)512Mbit的這種Flash通到我們5G的基站。因?yàn)?a href="http://www.xebio.com.cn/communication" target="_blank" class="keylink">5G基站后面是一個非常大的增長點(diǎn)，那這塊對我們來說是后續(xù)一個比較重要的方向。“武漢新芯自主品牌市場銷售負(fù)責(zé)人馬珮玲在接受采訪時(shí)表示，5G是國家的重點(diǎn)戰(zhàn)略，目前中國也是發(fā)展的最快的。5G基站的量是一個爆發(fā)性的增長，未來5-8年時(shí)間里都會持續(xù)增長。武漢新芯后續(xù)的整個產(chǎn)業(yè)也都會往5G基站的方向拓展，研發(fā)出國產(chǎn)的高端NOR Flash，致力于讓中國在高端芯片技術(shù)上不再受制于人。

不過，馬珮玲表示，對于5G基站，512Mbit其實(shí)是不夠的。目前，武漢新芯上海和武漢兩個團(tuán)隊(duì)都在加班加點(diǎn)，致力于開發(fā)更大容量的NOR Flash。利用5-10年的時(shí)間，有望能追趕上全球的先進(jìn)水平，但超越不敢說，誰也不會停留在原地兒等候。

國產(chǎn)MCU芯希望：芯旺微KungFu8量產(chǎn)5億片，2019面向工業(yè)和汽車市場再推新品

MCU市場并不存在一個一統(tǒng)的“生態(tài)”，因此也很難出現(xiàn)壟斷性的企業(yè)。目前，絕大部分MCU制造商都是基于Arm Cortex-M架構(gòu)來開發(fā)自己的MCU產(chǎn)品，還有少部分非常看好RISC-V，已經(jīng)推出相應(yīng)的基于RISC-V架構(gòu)的產(chǎn)品，并且加入這個陣營的廠家也越來越多。與此同時(shí)，這些廠商，同時(shí)也都有屬于自己的指令集架構(gòu)產(chǎn)品，雖然自有架構(gòu)也并沒有實(shí)現(xiàn)真正的“大眾化”，不過在某些細(xì)分領(lǐng)域仍然可以爭得到一席之地。也是基于這個產(chǎn)業(yè)的特殊性，始終堅(jiān)持自研的芯旺微電子技術(shù)有限公司（下文簡稱“芯旺微”）在經(jīng)過十幾年的發(fā)展之后，2019年迎來了集中爆發(fā)的飛越增長。

在本次展會商，芯旺微重點(diǎn)展出兩大系列的產(chǎn)品：第一個系列是 KF8A 系列 17 款高可靠、高安全性的車規(guī)級 MCU，該系列產(chǎn)片打破了車規(guī)級 MCU 一直被國外巨頭壟斷的局面，已經(jīng)成功向客戶大批量交付，這也是芯旺微在汽車市場多年耕耘所積累的成果。第二個系列是公司歷經(jīng)六年研發(fā)的全自主架構(gòu) 32 位 MCU KF32 系列，KungFu32 處理器，吸納了芯旺微多年的低功耗、高可靠性設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上規(guī)劃和設(shè)計(jì)了系列特色鮮明的產(chǎn)品，不存在芯片IP授權(quán)問題，也沒有被禁止使用的風(fēng)險(xiǎn)。

據(jù)介紹，KF32 系列動態(tài)功耗僅有 60uA/MHz，在 Shutdowm 模式下功耗僅有 0.2uA，與國際廠商的領(lǐng)先水平不相上下；在性能方面，高達(dá) 120M/150DMIPS；在可靠性方面，在先進(jìn)工藝制程下，ESD 可以達(dá)到 8KV(HBM)，EFT 可以達(dá)到 4.2KV，這在 32 位 MCU 產(chǎn)品中屬于最高等級。此外，多 I/O 也是新產(chǎn)品的一大亮點(diǎn)，100PIN@97 個 I/O,48PIN@45 個 I/O，平均 I/O 占用率高達(dá) 95%，是同類產(chǎn)品中最高比例。集成度方面擁有高集成度的外設(shè)資源，除了常規(guī)的功能外設(shè)之外，還提供了一些特殊外設(shè)，例如 LPUART、 LPCAN、LPTI MER、LPTouch、CFGL（可編程邏輯門單元）等。KF32 系列在保證和提升高可靠性能的同時(shí)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了在低功耗、高可靠、高性能三方面的極致均衡，補(bǔ)齊了這三者都兼容的短板，樹立了低功耗、高性能和高可靠 32 位 MCU 新標(biāo)桿。

丁丁，芯旺微電子技術(shù)有限公司 VP

KungFu32 架構(gòu)是采用芯旺微自己獨(dú)特的一套學(xué)習(xí)方法，兼具高性能、低功耗的架構(gòu)。據(jù)了解，芯旺微KungFu32位的單片機(jī)，從立項(xiàng)到2019年量產(chǎn)前后歷時(shí)了6年，中間花了很多的時(shí)間去解決問題。核心的高可靠性、低功耗的器件，不是一蹴而就的，中間有非常多的問題需要投入大量的人力、從底層仔細(xì)的去解決。針對業(yè)界普遍看好的RISC-V架構(gòu)，芯旺微電子技術(shù)有限公司 VP 丁丁表示：“RISC-V的定位其實(shí)和我們一樣，大家都是在各自的細(xì)分領(lǐng)域?qū)ふ乙恍﹦?chuàng)新點(diǎn)，繼續(xù)往前發(fā)展。芯旺微10年前推出的KungFu8的內(nèi)核架構(gòu)，目前已經(jīng)成功批量量產(chǎn)5億片了，我們也是通過這一系列的產(chǎn)品量產(chǎn)成功的生存下來了，而且還有一定的積累和發(fā)展。我們會始終堅(jiān)持自研，希望各自精彩。

當(dāng)前，汽車工業(yè)正在發(fā)生根本性的變化，自動化、電氣化和移動通訊技術(shù)將汽車變成了帶輪子的超級計(jì)算機(jī)，其中蘊(yùn)含了巨大的半導(dǎo)體機(jī)會。隨著 5G 商用大潮的推動，ADAS 和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)將迎來高速成長，從最底層傳感設(shè)備、執(zhí)行部件、數(shù)據(jù)處理和傳輸模塊，再到整體設(shè)備的智能化和網(wǎng)聯(lián)化，都對高性能、低功耗處理器提出了更多的需求。對于芯旺微2020年的戰(zhàn)略規(guī)劃和市場方向，丁丁表示：“工業(yè)領(lǐng)域需求的芯片技術(shù)門檻雖然很高，但芯旺微付出了足夠的耐心和定力，堅(jiān)持在這個領(lǐng)域用高可靠性產(chǎn)品吸引客戶，解決客戶急需解決的問題，獲得了廣大客戶的認(rèn)可，我們堅(jiān)信干困難和有價(jià)值的事，必有所得！目前芯旺微已面向這些領(lǐng)域布局了一些列超低功耗 MCU 和專用 SOC 芯片，且憑借多年來專注于超低功耗、高可靠混合信號 MCU 的技術(shù)研究基礎(chǔ)，還可以為客戶快速迭代出個性化產(chǎn)品。”

2020年65WPD快充會占主流市場

2020年P(guān)D快充會占主流市場，自PD充電協(xié)議普及以來，大量PD充電器迅速占領(lǐng)市場，很快呈現(xiàn)出一統(tǒng)快充市場之勢。目前，不僅手機(jī)、移動電源紛紛支持PD協(xié)議，switch游戲機(jī)、筆記本等設(shè)備也快速加入到PD快充陣營中。南京沁恒微電子股份有限公司（以下簡稱沁恒微電子）硬件技術(shù)總監(jiān)楊勇表示，2020年P(guān)D快充會占主流市場。

楊勇，南京沁恒微電子股份有限公司硬件技術(shù)總監(jiān)

沁恒微電子是一家專注于連接和控制的芯片設(shè)計(jì)公司，本次展會上，沁恒微電子主要展出了三大系列的產(chǎn)品：BLE無線MCU CH57x；USB PD等多快充協(xié)議芯片；CH32F103系列芯片，基于32位Cortex-M3內(nèi)核設(shè)計(jì)的通用微控制器。楊勇詳細(xì)介紹了這幾款介紹的特點(diǎn)。

BLE無線MCU CH579：片上集成低功耗藍(lán)牙BLE通訊模塊、以太網(wǎng)控制器及收發(fā)器、全速USB主機(jī)和設(shè)備控制器及收發(fā)器、段式LCD驅(qū)動模塊、ADC、觸摸按鍵檢測模塊、RTC等豐富的外設(shè)資源。
USB PD等多快充協(xié)議芯片CH234，單芯片集成PD3.0/2.0，BC1.2等快充協(xié)議，支持隔離AC/DC多檔恒壓或限流高壓電源管理，支持光耦直驅(qū)進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，節(jié)省431等外圍器件，外圍精簡。無線充電專用芯片CH246，支持5W/7.5W/10W無線充電輸出，輸入支持PD3.0/2.0、BC1.2等多種協(xié)議；內(nèi)置MOS全橋驅(qū)動器、無線收發(fā)電路，無需運(yùn)放等外圍器件，外圍精簡；支持動態(tài)FOD異物檢測。
CH32F103芯片特點(diǎn)：片上集成2路USB接口，其中1個支持USB主從一體（低全速），多通道TouchKey檢測功能及1個12位DAC轉(zhuǎn)換模塊，同時(shí)還內(nèi)嵌了多通道12位ADC轉(zhuǎn)換模塊、多組定時(shí)器、CAN通訊控制器等豐富外設(shè)資源。

楊勇非常看好BLE的發(fā)展，預(yù)測明年BLE將會更加滲透到物聯(lián)智能家居應(yīng)用中，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)云將所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)互控，而BLE藍(lán)牙技術(shù)正是解決了物聯(lián)網(wǎng)的”最后一百米”。此外，針對5G技術(shù)，據(jù)介紹，沁恒微電子已經(jīng)提前布局NB-IoT應(yīng)用產(chǎn)品，針對細(xì)分應(yīng)用市場進(jìn)行創(chuàng)新，以更好的姿態(tài)加入5G應(yīng)用盛宴。