新一代消費(fèi)性和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的“心臟”:先進(jìn)IP產(chǎn)品
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全球電子行業(yè)從來都不缺乏可以令終端消費(fèi)者和應(yīng)用行業(yè)驚奇的創(chuàng)新。但自21世紀(jì)開篇以來,我們已經(jīng)看到了許多顛覆性的創(chuàng)新。例如,像任天堂(Nintendo)于2006年推出的Wii這樣的游戲機(jī),以及已經(jīng)改變了我們娛樂、通信和工作方式的智能手機(jī)。這些創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力之一是具有多種功能且低功耗、高度集成的系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)。另一個(gè)驅(qū)動(dòng)力是諸如USB、SD和MIPI這樣的開放標(biāo)準(zhǔn),它們已經(jīng)改變了許多設(shè)備傳輸和存儲(chǔ)信息的方法。
創(chuàng)新的電子行業(yè)
當(dāng)我們針對(duì)那些成功的電子產(chǎn)品,進(jìn)行SoC剖解并研究其中的開放標(biāo)準(zhǔn)時(shí),我們可以發(fā)現(xiàn)IP內(nèi)核是支持它們的基礎(chǔ)組件。特別是領(lǐng)先知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)供應(yīng)商們的全面IP解決方案或者完整的IP產(chǎn)品組合,一直在加快改變游戲規(guī)則的步伐。當(dāng)然,IP行業(yè)的商業(yè)模式也一直在演進(jìn),以適應(yīng)電子和半導(dǎo)體行業(yè)中的變化。所以,對(duì)于一家領(lǐng)先的IP供應(yīng)商來說,成功的關(guān)鍵因素是什么?針對(duì)關(guān)鍵市場和新興市場,IP供應(yīng)商應(yīng)如何積極地與各個(gè)行業(yè)展開合作?讓我們來看看Arasan的做法,從而找出在當(dāng)今和未來獲得成功的準(zhǔn)則。
在IP領(lǐng)域中確立領(lǐng)先地位
Arasan在半導(dǎo)體IP領(lǐng)域中的領(lǐng)先地位始于在1996年推出的USBIP內(nèi)核。Arasan是最早為存儲(chǔ)技術(shù)提供IP產(chǎn)品的廠商之一,這些存儲(chǔ)技術(shù)包括安全數(shù)字(SD)、多媒體卡(MMC)、壓縮閃存(CF)和安全數(shù)字輸入輸出(SDIO)。Arasan支持移動(dòng)存儲(chǔ)的IP內(nèi)核已經(jīng)被全世界領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司所采用——2006年推出的任天堂Wii游戲機(jī),在搭載了Arasan的SD和SDIOIP的產(chǎn)品中,是最常見、最成功的產(chǎn)品之一。隨著智能手機(jī)采用量的增長,其復(fù)雜度也在增加。
智能手機(jī)變得功能越來越多,它將攝像頭、Wi-Fi、GPS、藍(lán)牙、存儲(chǔ)卡等功能都整合在同一個(gè)設(shè)備中。Arasan是MIPI標(biāo)準(zhǔn)的早期采用者之一,其MIPIIP產(chǎn)品組合包括DPHY和MPHYIP這樣的模擬組件,它們被應(yīng)用在許多當(dāng)今市場上售賣的智能手機(jī)中。
Arasan很早就意識(shí)到,客戶需要一個(gè)端到端的解決方案,即包含實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)所需的所有要素——數(shù)字、模擬、軟件和硬件——而不是七零八落的IP單元。2007年,Arasan成為了少數(shù)幾家可以提供一整套IP產(chǎn)品的公司之一,提供的全面IP解決方案(TheTotalIPSolution)包含了IP開發(fā)和集成的所有方面。
多年以來,Arasan的IP專業(yè)技術(shù)已經(jīng)從移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)展到了包括諸如汽車、國防、航空電子和工業(yè)應(yīng)用在內(nèi)的市場,這些領(lǐng)域都要求在極端溫度和高可靠性條件下運(yùn)行。
Arasan積極地與包括MIPI聯(lián)盟、SD協(xié)會(huì)和JEDEC固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)等在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)合作來制定標(biāo)準(zhǔn),并且這方面的專業(yè)知識(shí)已經(jīng)被深深地植入到了其所提供的所有產(chǎn)品中。密切地參與這些標(biāo)準(zhǔn)的制定,確保了Arasan在了解近期和未來的標(biāo)準(zhǔn)路線圖方面可以占據(jù)先機(jī)。這有助于公司相應(yīng)地規(guī)劃產(chǎn)品升級(jí),并且可攜最新、最具創(chuàng)新性的產(chǎn)品進(jìn)入市場。接下來,客戶可以相應(yīng)地作為先行者而從中獲益。
Arasan在IP生態(tài)系統(tǒng)中的戰(zhàn)略伙伴可在合規(guī)性和互操作性測試方面幫助公司找到產(chǎn)品定義和實(shí)現(xiàn)方法。Arasan從一開始就與客戶開展合作,來定義他們的市場需求文檔(MRD)以及構(gòu)建他們的SoC設(shè)計(jì)。公司了解其客戶的具體要求,并提供IP定制服務(wù)來幫助他們實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。
Arasan通過由高水平工程師所組成的支持網(wǎng)絡(luò)來為其解決方案提供及時(shí)支持,這些工程師直接參與了代碼的開發(fā),因此掌握了IP標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)知識(shí)。除了標(biāo)準(zhǔn)IP,Arasan也是可提供定制化IP支持的極少數(shù)公司之一。
面向關(guān)鍵應(yīng)用和新興應(yīng)用
快速的技術(shù)創(chuàng)新正驅(qū)動(dòng)著半導(dǎo)體行業(yè)中的增長。隨著技術(shù)迅速地模糊了各種移動(dòng)設(shè)備間的界線,移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)不再僅僅限于智能手機(jī)和平板電腦了。它橫跨覆蓋了一切具有移動(dòng)性的智能化設(shè)備,從智能手機(jī)、平板電腦、超級(jí)本、電動(dòng)汽車、無人機(jī)到新一代的可穿戴設(shè)備。智能化的、連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備日趨普及,正在不斷地?cái)U(kuò)大每天所使用的半導(dǎo)體產(chǎn)品的數(shù)量,并因此推動(dòng)著半導(dǎo)體市場向前發(fā)展。
智能手機(jī)市場
智能手機(jī)繼續(xù)推動(dòng)著半導(dǎo)體產(chǎn)品市場向前發(fā)展。IDC的一份報(bào)告揭示,全球手機(jī)用半導(dǎo)體產(chǎn)品的銷售收入預(yù)計(jì)將從2014年的840億美元增長到2019年的1000億美元。這一增長可以歸結(jié)于幾個(gè)因素,例如智能手機(jī)實(shí)用性和可承受性的提升;下一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)采用量的增長;以及為了支持大量新增的功能和特性而使芯片用量與日俱增等。
目前,呈現(xiàn)在全球消費(fèi)者眼前的是一個(gè)日益龐大的、覆蓋各種不同價(jià)位的智能手機(jī)大集合。在新興國家中,人們對(duì)于低檔(價(jià)格低于200美元)和中檔(價(jià)格高于200美元,低于400美元)智能手機(jī)的需求正在穩(wěn)步上升,這是由于原始設(shè)備制造商為中低檔價(jià)位的產(chǎn)品提供了更多的特性。對(duì)高檔智能手機(jī)(價(jià)格高于400美元)的使用也正在大幅增加,這歸因于中國的消費(fèi)者們正在將他們的手機(jī)升級(jí)至高檔機(jī)型。
此外,在中國和其他新興國家有序進(jìn)行的LTE網(wǎng)絡(luò)的部署,將提升智能手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和傳輸設(shè)備對(duì)高性能、高能效半導(dǎo)體器件的需求。
客戶們正在要求更大的存儲(chǔ)容量和改良的應(yīng)用體驗(yàn),諸如數(shù)字?jǐn)z影和視頻。隨著智能手機(jī)快速地成為用戶的首要照相機(jī),原始設(shè)備制造商們正致力于在智能手機(jī)中提供高端數(shù)碼單反相機(jī)(DSLR)攝像頭這種先進(jìn)特性。在過去十年中,實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)游戲也得到了普及。所有這些任務(wù)都對(duì)存儲(chǔ)容量和處理能力有著巨大的需求。這些不斷增加的功能將反過來刺激智能手機(jī)中移動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)品的增長。
汽車市場
對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)的增長,汽車市場也是一股強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)力。據(jù)IHS的報(bào)告揭示,全球汽車用半導(dǎo)體產(chǎn)品市場的規(guī)模在2014年達(dá)到了290億美元,實(shí)現(xiàn)了10%的同比增長。ICInsights預(yù)測,在所有的半導(dǎo)體終端用戶市場中,汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品將經(jīng)歷最快速的增長,在2014年到2019年期間將實(shí)現(xiàn)6.7%的復(fù)合年增長率。這種強(qiáng)勁的增長率源于混合動(dòng)力汽車(HEV)和安全改進(jìn)型應(yīng)用日益增長的趨勢。
IHS的報(bào)告指出,混合動(dòng)力汽車中的半導(dǎo)體產(chǎn)品是增長最快的細(xì)分市場。環(huán)保意識(shí)和減排立法正在鼓勵(lì)用戶采用混合動(dòng)力汽車。這因此也為功率半導(dǎo)體產(chǎn)品的增長提供了巨大的機(jī)遇,這些器件需要確保符合性能和功耗的要求。
隨著以車內(nèi)智能、安全性和連接性等特性為目標(biāo)的復(fù)雜電子系統(tǒng)的普及,汽車的半導(dǎo)體產(chǎn)品用量正在快速地增長。這里提供一些佐證,根據(jù)一份PwC的報(bào)告,每輛車的半導(dǎo)體產(chǎn)品成本有可能從2012年的315美元向上增長,到2017年達(dá)到385美元,同時(shí)汽車中電子設(shè)備的成本在總體成本中所占比例將在2017年達(dá)到30%以上。
對(duì)道路交通和乘客安全性的強(qiáng)化宣傳已經(jīng)推動(dòng)了高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)技術(shù)的快速進(jìn)步。因此,原始設(shè)備制造商正在嘗試在自己的設(shè)計(jì)中整合大量的安全性功能,例如行人檢測、車道偏離報(bào)警、全景視圖、碰撞避防、緊急制動(dòng)等等。
未來,信息娛樂也是一種可以為微電子產(chǎn)品帶來增長機(jī)會(huì)的關(guān)鍵趨勢。隨著世界變得愈加移動(dòng)和互聯(lián),用戶一定會(huì)期望能夠方便地接入自己的個(gè)人內(nèi)容,而無論何地、何時(shí)或采用何種設(shè)備。汽車已經(jīng)成為了消費(fèi)者數(shù)字化和社交化生活方式的一種延伸,可幫助他們獲取天氣、交通擁堵或交通事故等信息。
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)
從非常基礎(chǔ)的層面來看,物聯(lián)網(wǎng)是一種技術(shù),用以連接日常設(shè)備,并使它們變得智能(通過計(jì)算和控制功能),以便于它們可以相互通信,并以一種可以提高人類生產(chǎn)力、安全性和整體生活質(zhì)量的方式運(yùn)行。隨著時(shí)間的推移,物聯(lián)網(wǎng)滲透至生活的各個(gè)領(lǐng)域,在這些設(shè)備中對(duì)半導(dǎo)體器件的需求有可能也會(huì)迅速增加。對(duì)大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言,不可或缺的半導(dǎo)體器件包括:可準(zhǔn)確檢測和測量各種不同特征的傳感器,諸如位置、接近、濕度、溫度等特征;可處理和分析傳感器所捕獲數(shù)據(jù)的微控制器(MCU)和微處理器(MPU);存儲(chǔ)能力;可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲煌杉c(diǎn)的連接性芯片。
PwC的報(bào)告顯示,到2020年,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安裝量有可能達(dá)到300億至500億套;也就是說,物聯(lián)網(wǎng)市場的銷售收入將達(dá)到8.9萬億美元。電子、汽車和醫(yī)療保健是增長最快的細(xì)分市場,共計(jì)占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品銷售收入的50%以上。預(yù)計(jì)整個(gè)半導(dǎo)體市場的規(guī)模從2014年到2019年將增加1260億美元,其中的330億美元或者34%預(yù)計(jì)將來自于與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的半導(dǎo)體器件。
無人機(jī)市場的潛力
無人機(jī)(Drone)或自動(dòng)駕駛車輛(UAV)市場仍然處于起步階段。盡管消費(fèi)性/個(gè)人無人機(jī)一直被允許使用,但管理它們的條例并不明確且全球也不一致,從而導(dǎo)致一部分消費(fèi)者不愿意使用它們。為商業(yè)目的而使用無人機(jī)仍然是非法的,在美國只有在得到美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)的豁免批準(zhǔn)后才允許飛行。然而,隨著無人機(jī)設(shè)備的成熟,以及各個(gè)國家針對(duì)無人機(jī)的使用積極制定法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),預(yù)計(jì)消費(fèi)和商用兩個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的銷量將實(shí)現(xiàn)飛躍。
ABIResearch預(yù)測,小型無人駕駛設(shè)備市場的規(guī)模到2019年將超過84億美元,其中商用無人機(jī)將占主要地位,其銷售收入將超過51億美元。推動(dòng)商用無人機(jī)市場增長的首要因素是商業(yè)應(yīng)用對(duì)無人機(jī)的需求愈發(fā)旺盛。不同行業(yè)中的許多企業(yè)現(xiàn)在正使用無人機(jī)來執(zhí)行許多不同的任務(wù),從農(nóng)業(yè)、油氣、房地產(chǎn)、建筑到旅游等等。執(zhí)法部門也是另一個(gè)推動(dòng)商用無人機(jī)需求的重要領(lǐng)域。
從功能性的角度來看,無人機(jī)中的半導(dǎo)體產(chǎn)品通常由如下模塊組成:首先是用于控制無人機(jī)的微處理器;其次是用于檢測機(jī)動(dòng)性和動(dòng)作的慣性測量單元(IMU),它是一個(gè)不同微電子器件和傳感器的組合;還有用于拍照和錄制視頻的攝像頭芯片。隨著新的應(yīng)用進(jìn)入市場以及無人機(jī)技術(shù)的持續(xù)演進(jìn),無人機(jī)對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求已經(jīng)蓄勢待發(fā)。
行動(dòng)起來!用于移動(dòng)SoC的IP
Arasan不斷優(yōu)化其產(chǎn)品組合,以滿足從移動(dòng)設(shè)備到無人機(jī)等越來越多的行業(yè)對(duì)IP產(chǎn)品的需求。諸如SD、SDIO、eMMC和MIPI這樣的移動(dòng)存儲(chǔ)和連接標(biāo)準(zhǔn)目前已經(jīng)從智能手機(jī)領(lǐng)域跨越到了智能汽車等領(lǐng)域。MIPI是支持低功耗、高速接口需求的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn);eMMC和SD卡分別為各種各樣的應(yīng)用提供嵌入式存儲(chǔ)和移動(dòng)存儲(chǔ);以太網(wǎng)音視頻橋接(EthernetAVB)技術(shù)用于通過以太網(wǎng)傳輸音頻和其它實(shí)時(shí)內(nèi)容,其非常適合于車內(nèi)信息娛樂系統(tǒng)這樣的應(yīng)用。為了滿足汽車的高速數(shù)據(jù)傳輸要求,Arasan最近發(fā)布了CANFD標(biāo)準(zhǔn),將汽車電子產(chǎn)品的通信帶寬增加到8Mbps以上。
(審核編輯: 智慧羽毛)
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