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11月初，由EEVIA主辦的“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”在深圳成功舉行。EEVIA首席咨詢師兼總經(jīng)理Melody Zhao在致歡迎辭中說：“這是一個前所未有的黑天鵝頻飛、灰犀牛亂撞的時代，產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局持續(xù)動蕩，大一統(tǒng)市場戰(zhàn)略面臨挑戰(zhàn)，不確定性已經(jīng)成為最大的確定性。盡管如此，數(shù)字化和雙碳推進的全球浪潮已不可阻擋，對硬科技和芯片上下游研創(chuàng)方向定下了基調(diào)，創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)生態(tài)合作不會止步。”

來自英飛凌、Imagination、ADI、兆易創(chuàng)新、加賀富儀艾等多位技術(shù)專家和高管們?yōu)榇蠹規(guī)砘?/span>ICT相關(guān)的汽車、芯片、人工智能、可穿戴、雙碳、數(shù)字化等領(lǐng)域最新硬科技及解讀行業(yè)發(fā)展趨勢。

專家們對各領(lǐng)域的盤點和思考，為下一階段半導體的發(fā)展提供了參考。

01

SoC IP技術(shù)：賦能未來硬核科技創(chuàng)新

一顆芯片的誕生主要分為設(shè)計、制造、封測三大流程，而設(shè)計是整個芯片行業(yè)的源頭。隨著半導體工藝的發(fā)展，傳統(tǒng)MCU已經(jīng)不能完全滿足智能終端的需求，SoC也就應(yīng)運而生。隨著數(shù)據(jù)的大爆發(fā)，AI計算的需求，在服務(wù)器、自動駕駛的汽車、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或者機器學習、人臉識別上，有非常多應(yīng)用上的硬件和驅(qū)動都需要提升。由此，包括SoC設(shè)計公司在內(nèi)的芯片公司，都在追求更高性能、更低功耗、更節(jié)省帶寬的芯片方案。

架構(gòu)是芯片設(shè)計的基礎(chǔ)。Imagination產(chǎn)品市場高級經(jīng)理黃音表示：“越來越多的半導體廠商，SoC廠家，開始考慮借助外力，比如專業(yè)的IP公司，在某一個領(lǐng)域里面提供非常好的技術(shù)服務(wù)，從而降低其總擁有成本，并節(jié)省產(chǎn)品進入市場的時間。由此，也就帶動了高性能的SoC IP的增長。”

過去的50年是算法和算力發(fā)展的50年，計算的迭代演進正在驅(qū)動SoC IP技術(shù)的不斷創(chuàng)新：

• 首先就是靈活性和可擴展性。隨著國內(nèi)內(nèi)需市場的趨勢發(fā)展，臺式機，服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等國內(nèi)GPU的需求不斷增加，這就需要非常好的靈活性和擴展能力。

• 第二是功耗。功耗與效能功耗比是目前科技市場對芯片產(chǎn)品優(yōu)劣的主要評判標準

• 第三是帶寬。帶寬是芯片產(chǎn)品不可逾越的坎兒。在芯片設(shè)計中帶寬越高功耗也會相應(yīng)增長。

• 第四是安全性。手機芯片、服務(wù)器、都需要安全措施去保障數(shù)據(jù)不被泄露。

總而言之，SoC IP正聚焦于可擴展性、靈活性、效能、效率以及可編程性上的不斷提升。異構(gòu)計算也就應(yīng)需而生。SoC是以IP模塊為基礎(chǔ)的設(shè)計技術(shù)，IP是SoC應(yīng)用的基礎(chǔ)。IP核可以劃分為CPU、GPU、DSP、VPU、總線、接口等6個類別，也可按軟核、固核、硬核分類。異構(gòu)是把不同類型的核進行集成，如將CPU、GPU、NPU、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速單元等進行疊加，進行專業(yè)分工和更先進的處理。

異構(gòu)計算有非常多的應(yīng)用場景，比如說汽車正在往自動駕駛方向發(fā)展，隨著汽車的高性能、智能化、電動化需求越來越高，這里面都需要用到非常多的計算。黃音分享說：“Imagination正緊隨市場脈絡(luò)，提高IP核的可擴展性、靈活性和效率，并將從多個方向進行創(chuàng)新，提供一系列的IP核，從而創(chuàng)建強大的異構(gòu)計算解決方案。”

GPU和AI相互配合做計算就是最典型的異構(gòu)方案之一。Imagination擁有業(yè)界領(lǐng)先的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器NNA。作為異構(gòu)計算的主力和最高效的部分，NNA擁有著相比CPU和GPU更大的算力和更高的算力密度，承載著大部分的計算任務(wù)。如專有的一些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層，直接放到AI上來做加速；而有一些網(wǎng)絡(luò)。可能需要GPU來做的，例如非最大值抑制、典型圖形運算。

不僅如此，在2021年底 Imagination 還推出了全新RISC-V CPU核Catapult，作為對GPU和NNA的有效補充，CPU發(fā)揮其在控制流和靈活性上的優(yōu)勢，高效地控制和調(diào)度好GPU和NNA進行計算，同時也在整體上高效地查漏補缺，是異構(gòu)計算中不可或缺的一環(huán)。

Imagination GPU的IP核已經(jīng)有超過30多年的歷史，其GPU、AI、CPU以及其它的IP核一直在引領(lǐng)著整個行業(yè)的發(fā)展。到2019年，Imagination GPU架構(gòu)有了比較大的改進，推出了A系列。這是Imagination的第十代內(nèi)核，相較于第九代，它的性能密度比，即單位面積的性能比提高了2.5倍，有更完善的運算邏輯單元，并且提高了紋理處理的能力和壓縮的算法，而且還能夠配置Cache。2020年Imagination又推出B系列GPU產(chǎn)品。B系列開始是多核技術(shù)，可以支持多達4核，在算力上繼續(xù)進行優(yōu)化，在微架構(gòu)上進行微調(diào)。到2021年，Imagination推出了C系列CXT GPU,增加了光線追蹤的核，就是在GPU的核里面加上了RAC，而且可以達到多核光線追蹤。

黃音表示：“Imagination在技術(shù)上的領(lǐng)先既被市場驅(qū)動，也引領(lǐng)著市場發(fā)展。”

02

電動汽車：碳化硅強勢入局

全球電動汽車市場、尤其是中國市場，將迎來高速的發(fā)展，這已經(jīng)是不爭的事實。有一個非常重要的時間節(jié)點，即2035年！歐洲要求所有銷售的汽車到2035年都是電動汽車；中國，則是要求所有的公共交通汽車都具備電動化。此外，美國的某些城市，及加拿大，也都有同樣的需求。

而從汽車廠的生產(chǎn)規(guī)劃來看，目前奧迪、寶馬、大眾、本田，包括國內(nèi)的比亞迪，早已經(jīng)開始計劃停止生產(chǎn)燃油車，取而代之的是電動車。英飛凌安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部，汽車級WiFi/BT及安全產(chǎn)品應(yīng)用市場管理經(jīng)理楊大穩(wěn)分享到：“總的來講，從現(xiàn)在開始，到2030年、2035年，最終到2040年，整個汽車市場將從現(xiàn)在的燃油車變成電動車。“

由于新能源車的出現(xiàn)及其發(fā)展，整個汽車電子電氣的構(gòu)架也發(fā)生了變化。

l首先，網(wǎng)聯(lián)及數(shù)據(jù)安全。數(shù)據(jù)的可靠通信，在未來汽車中將非常重要。同時非常重要還有，這些數(shù)據(jù)的完整性、隱私性、安全性。

l第二，電力驅(qū)動系統(tǒng)。新能源車會分很多不同的類型。但不管哪種類型，都需要通過傳感器、中間的控制器，以及驅(qū)動系統(tǒng)，最終到核心的半導體功率器件碳化硅或者IGBT。終極目標就是實現(xiàn)二氧化碳的零排放，途徑就是減少或者最終終止燃油車的出現(xiàn)。這也是中國零排放的目標和愿景。

l最后就是自動駕駛。自動駕駛從L0到L5，級別越高，脫離人的控制就越大。

楊大穩(wěn)介紹說：“汽車有兩個趨向：一種是把汽車當成手機一樣的信息源，完全去依賴汽車；還有一種是把汽車做成手機的附屬品。現(xiàn)在很多廠商包括電動車廠商，都把汽車當成一個第三空間，也就是把汽車會做成一個集休閑、娛樂，或休息的區(qū)域，所以它會從嗅覺、感知、聽覺等等，給你帶來豐富的體驗，這也是未來汽車在座艙相關(guān)的趨勢。”

據(jù)介紹，在電動車領(lǐng)域，英飛凌的產(chǎn)品主要分兩大類：一類就是關(guān)注汽車核心驅(qū)動，另一類就是汽車本身的數(shù)字化。在汽車核心驅(qū)動領(lǐng)域，英飛凌提供的是碳化硅產(chǎn)品。在過去的兩三年，伴隨半導體短缺、疫情等，英飛凌預(yù)見到未來十年，電動車將迎來高速、快速的發(fā)展。所以在碳化硅這個核心的部件上，英飛凌做了超前的部署。在整個碳化硅領(lǐng)域，包括從上游材料、到自身的產(chǎn)能、以及未來技術(shù)的投資，都做了長遠的規(guī)劃，來確保英飛凌在整個全球電動車市場的供給，特別是在國內(nèi)快速發(fā)展的電動車市場，能夠提供豐富的碳化硅材料。

楊大穩(wěn)總結(jié)說：“在全新電子電氣架構(gòu)趨勢下的汽車平臺設(shè)計中，特別是新能源車里，英飛凌首先會從核心部件碳化硅協(xié)助支持汽車的低碳化、零排放；同時，還會在數(shù)字化提供智能座艙相關(guān)的產(chǎn)品，提供更好的舒適度”

03

新一代可穿戴技術(shù)：數(shù)據(jù)準確性和算法有效性

貝索斯曾經(jīng)說過一句話：很多人關(guān)注的是未來十年什么會變化，他們?nèi)プ纷兓臇|西。但是他更多問自己的是，未來十年什么不變。

那對于可穿戴產(chǎn)品，不曾改變的需求點是什么呢？ADI中國產(chǎn)品事業(yè)部高級市場應(yīng)用經(jīng)理何源分析說：“從可穿戴產(chǎn)品來看，人類自身對于健康的追求是不變的，健康一定是大趨勢。”

智能手表

智能手表行業(yè)是少有的在消費類市場里面還能保持穩(wěn)步上升的。從2020年到2021、2022年，總出貨量呈兩位數(shù)增長，品牌占比也有所增長。何源分享說：“有意思的是，中國地區(qū)占了智能手表市場當之無愧的頭號份額，有28%。就全球份額看，歐洲、美國都在下降；而印度在上升，中國也在上升且市場份額最大，占了智能手表市場當之無愧的頭號份額，有28%。所以國人對手表，包括對健康的領(lǐng)域關(guān)注程度很高。”

手表可能有兩個發(fā)展趨勢：

• 第一是往重型發(fā)展，可能會搭載很復(fù)雜的芯片、復(fù)雜的算法。和小手機很像，功能非常強大，可以通話、拍照等。但弊端是，續(xù)航做不了太強。

• 第二就是不加載復(fù)雜系統(tǒng)，可能只有一個小的操作系統(tǒng)，直接接一個嵌入式的單片機。它掌管所有的東西，好處是續(xù)航可以做很長。

目前，重型手表在國外比較受歡迎；國內(nèi)則反過來，大家更喜歡輕型手表。在選購智能手表過程中，續(xù)航是一個很大的影響因素。有意思的是，消費者既需要高算力，又需要長續(xù)航。何源表示：“但目前，算力和電池的關(guān)系其實是一個矛盾體。”

此外，在任何情況下，手表都可能會跟所處場景產(chǎn)生連接，而這個連接可以非常大地提高信息聚合的能力，進而解析出很多有用的信息。除了運動追蹤，現(xiàn)在的手表可以測心率、血氧飽和率，甚至初級的情緒、壓力、健康狀態(tài)，以及測體脂率等。

未來智能手表有可能是人們接觸最密切的設(shè)備，甚至比手機還要多。包括人類五大健康指標：心率、血氧、血壓、呼吸、體溫，這些未來都會被可穿戴產(chǎn)品攻克。

可穿戴耳機、AR/VR設(shè)備

可穿戴耳機非常內(nèi)卷，從研發(fā)到銷售到市場營銷，甚至有些在深圳華強北，有些白牌市場已經(jīng)非常火爆。可穿戴耳機的四大消費地區(qū)：中國、印度、歐洲、美國，近兩個季度來看，有一個很明顯的特征，歐美地區(qū)量都有些許下滑，中國基本不變，印度增長非常快。也就是說現(xiàn)在市場的主力是在往亞洲、東亞轉(zhuǎn)移，歐美相對來說市場也差不多快飽和了。

AR/VR設(shè)備可以有很多想象的空間，如加入很多傳感器，應(yīng)用很多算法，并做得足夠輕量化。在佩戴過程中，可以利用大量傳感器實時監(jiān)測，記錄和梳理，甚至提出專業(yè)建議。VR設(shè)備的主要的應(yīng)用場景是游戲、娛樂、社交，包括這兩年開始火起來的元宇宙。預(yù)計未來五年，VR市場年復(fù)合增長率可達40%以上。而AR設(shè)備則重在行業(yè)應(yīng)用，不在娛樂，比如目前有些工業(yè)上的培訓，或者是工業(yè)維護、遠程指導。

何源介紹說：“AR/VR設(shè)備對算力要求很高，所以其整個制程、工藝，都向著頂級節(jié)點發(fā)起進攻。現(xiàn)在市面上在售的AR/VR設(shè)備芯片制程都在5納米甚至以下，這是算力和電池決定的。一定要做到非常高的制程，以提升續(xù)航。”

對新一代可穿戴設(shè)備的需求，ADI充滿信心。ADI在模擬領(lǐng)域深耕近60年，其傳感器模擬前端可分為兩大部分：

• 一是光路部分，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、動態(tài)光的偽像，ADI也提供一整套方案進行動態(tài)干擾抑制，可適配更多的環(huán)境、測試狀態(tài)；ADI還提供穩(wěn)定的算法，自適應(yīng)的算法，應(yīng)用機器學習的理論。

• 在電極部分，ADI提供可靠、穩(wěn)定、成熟的專業(yè)級架構(gòu)技術(shù)和獨有的專利技術(shù)，可保證阻抗的測量精度，適配更多應(yīng)用場景，對復(fù)雜的外部變量幾乎免疫，適用于心電測量、體脂測量。ADI還提供開發(fā)的板極支持，甚至可以根據(jù)用戶不同的需求做定制化的開發(fā)。

何源表示：“ADI就是用專業(yè)把專業(yè)變得更專業(yè)的公司。”

04

電池管理芯片：未來五年將迎來爆發(fā)期

根據(jù)Yole 2021年的數(shù)據(jù)顯示，電源類芯片2021年的體量接近250億美元，是模擬芯片的三分之一，其中PMIC和DC-DC芯片規(guī)模最大。不過隨著便攜式產(chǎn)品和新能源的快速發(fā)展，電池管理芯片的需求也增長迅速，預(yù)計五年內(nèi)將達到和DC-DC同一體量的水平。如此巨大的增長主要來源于以下四個行業(yè)：通信、儲能、工業(yè)和汽車。

• 在通信行業(yè)，根據(jù)中國5G基站前景發(fā)展報告顯示，在2022年4G基站加5G基站預(yù)計超過100萬臺，2024年5G基站將超過240萬臺以上，增長率非常高。基站本身對通用電源的芯片需求也非常高，2024年預(yù)計電源芯片的體量將達到上億顆。

• 在儲能方面，隨著碳中和、碳達峰的需求，2021年中國光伏累計裝機達到306GWh，2050年預(yù)計達到5000GWh。

• 在服務(wù)器市場，根據(jù)最新統(tǒng)計，2022年將達到400萬臺，未來幾年的復(fù)合增長率也將達到10%以上。

• 在汽車行業(yè)，國內(nèi)每年的傳統(tǒng)燃油汽車銷售接近3000萬輛。隨著新能源汽車的快速發(fā)展，2022年新能源汽車的銷量預(yù)計突破650萬輛，2026年預(yù)計將達到1600萬輛。目前AFE產(chǎn)品以400伏耐壓為主，平均用到10顆芯片。預(yù)計到2026年，AFE產(chǎn)品將趨向于800伏耐壓，AFE芯片的使用量也將達到上億顆。

兆易創(chuàng)新電源產(chǎn)品部市場總監(jiān)馮忠河分享說：“現(xiàn)在的智能電源多是給多路供電，而且集成化比較高，集成了各種保護、采集、通信等多種功能，而且以計算和通信領(lǐng)域應(yīng)用為主。在模擬器件領(lǐng)域，兆易創(chuàng)新的主要發(fā)力點在電源類芯片布局上。”

據(jù)介紹，從2019年開始，兆易創(chuàng)新就開始啟動電源類產(chǎn)品布局。2021年4月，首顆電源管理TWS耳機專用的芯片正式量產(chǎn)；同年6月，首顆馬達驅(qū)動產(chǎn)品 GD30DR8306 量產(chǎn)；11月，首款超低噪聲LDO GD30LD330x正式上市。2022年5月份多款charger量產(chǎn)。兆易創(chuàng)新目前的電源產(chǎn)品線主要分為四大類：

• 一是高性能電源，主要以通用的DC-DC和LDO為主，應(yīng)用在網(wǎng)通、工業(yè)、安防等領(lǐng)域。

• 二是電機驅(qū)動，現(xiàn)在的各類產(chǎn)品，從家電到工業(yè)智能機器人，再到汽車，都會用到驅(qū)動產(chǎn)品。配合MCU，可以搭載一個系統(tǒng)解決方案提供給客戶。

• 三是專用的電源芯片，主要是應(yīng)用于TWS耳機和可穿戴設(shè)備。

• 四是電池管理產(chǎn)品線，目前主要以通用的充電芯片為主。

馮忠河表示：“兆易創(chuàng)新致力于打造集多種產(chǎn)品一體化的半導體解決方案提供商，從MCU到FLASH，都在發(fā)展工業(yè)、計算、儲能、汽車，包括車規(guī)FLASH和車規(guī)MCU已經(jīng)推向市場，后續(xù)會形成一個整體的解決方案。通過多元化的產(chǎn)品布局，提升核心競爭力，助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”

05

大有可為的物聯(lián)網(wǎng)

當前，全球正進入一個全新的數(shù)字經(jīng)濟時代，新一輪技術(shù)大變革正在發(fā)生。同時，急速加劇的競爭核心著力點又落到了科技競爭上。這也就意味著必須發(fā)展硬科技，加速進行轉(zhuǎn)變，脫虛向?qū)崱＝眨宀课?lián)合發(fā)布了《虛擬現(xiàn)實與行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展行動計劃(2022—2026年)》，可看出國家發(fā)展“脫虛向?qū)崱钡臎Q心。

“在脫虛向?qū)嵉拇蟊尘埃?a href="http://www.xebio.com.cn/iot" target="_blank" class="keylink">物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大有可為的！”加賀富儀艾電子（上海）有限公司產(chǎn)品管理部總監(jiān)杜復(fù)旦分享說，物聯(lián)網(wǎng)市場接下來可以展望的兩個方向：

一是可持續(xù)的能源和物聯(lián)網(wǎng)的融合，因為現(xiàn)在大家都在提新能源，物聯(lián)網(wǎng)在新能源上的結(jié)合，有可能是接下來的一個方向。

第二是公共事業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模采用物聯(lián)網(wǎng)。這其實已經(jīng)在進行，但發(fā)展的速度主要取決于政府的監(jiān)管政策。

物聯(lián)網(wǎng)與無線連接是一個不可分割的整體。現(xiàn)在無線新技術(shù)非常多，但是總體看，它的進展又沒有那么快，因為整個物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展比較平穩(wěn)。Wifi 6E是基于6G頻段的技術(shù)，能實現(xiàn)高速傳輸、低延時的特點。現(xiàn)有的應(yīng)用隨著需求端的推動，Wifi 6E會隨著推動慢慢起來。杜復(fù)旦表示：“Wifi 6E 2021年已經(jīng)過了認證，個人認為在接下來的幾年，可能會有一個比較大的發(fā)展。”

在無線模塊領(lǐng)域，加賀富儀艾電子是后來者。自2021年正式收購了太陽誘電的有關(guān)藍牙和無線局域網(wǎng)模塊的商業(yè)權(quán)、開發(fā)和制造技術(shù)以及知識產(chǎn)權(quán)后，才來投身到這個領(lǐng)域。時間雖然不長，但他們的無線模塊卻能做到極致的小，即3.25毫米×8.55毫米×1毫米，模塊的重量不到0.1克，并且具備可驗證的經(jīng)驗，已經(jīng)累計出貨大概1億個。

物聯(lián)網(wǎng)作為一場非常重要的重塑革命，近幾年來得到了飛速發(fā)展。業(yè)界預(yù)測到2025年全球的物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備數(shù)預(yù)計將達到309億，而中國則將達到80億。杜復(fù)旦總結(jié)說：“數(shù)字經(jīng)濟真正的藍海可能來自于數(shù)字化平臺和生產(chǎn)場景的結(jié)合，對于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級賦能，可能會形成產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，這可能會是超越智能化、超越互聯(lián)網(wǎng)的一個真正的物聯(lián)網(wǎng)體系！”