2017年的半导体产业链关注什么？

2017-01-26 11:00:00 来源: 互联网

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在2015年之前的六七年间，得益于苹果iPhone发起的智能手机革命，半导体产业链从智能手机、平板和4G等应用领域攫取了高额的利润。但进入最近两三年，尤其是进入了2016年，这波“攻势”似乎进入了强弩之末。手机增长减缓、平板没落。面临潜在“危险”的半导体厂商需要寻找新的利润增长点。

恰逢其时，硬件创新热潮风卷全球：AR/VR等新设备频频亮相、5G跃跃欲试、物联网蓄力已久、智能汽车寻机爆发。包括但不限于以上新应用的兴起，都昭示着新硬件时代即将到来。于是全球半导体厂商便合纵连横，励精求变，迎接新挑战。

日前在易维讯举办的“第六届EEVIA年度中国ICT媒体论坛暨2017产业和技术展望研讨会”上。数家知名半导体厂商发表了其对产业的观察。让我们管中窥豹，一睹2017的半导体业界的关注重点。

Qorvo：Power Class 2标准将基站和终端之间的有效通信距离扩大30%

移动通信从最早的模拟通信开始，发展到GSM、再到3G、4G和即将到来的5G，数据传输速率越来越快，通信频率越来越高，通信模式也多样化。这种新趋势给终端上的PA和滤波器带来了更高的要求，射频前端厂商要要寻找新的方法去应对。

作为全球知名的射频方案提供商，Qorvo是当中的先行者。除了推出领先的射频解决方案满足现在的通信需求，Qorvo还走在前列，跟进Power Class 2的标准，率先推出相关解决方案，协助提高信号的覆盖范围。

在移动通信网络升级的过程中，由于多模多频和高带宽的传输需求，让现在的通信信道变得非常紧张，业界只能往频率更高的频段拓展，随之也带来了高频下信号的覆盖问题，而这是一个与PA密切相关的议题。为了提升信号覆盖是否单纯就是提升PA的功率就能解决了？

从Qorvo中国区移动产品销售总监江雄在研讨会上的发言，我们发现事情没有我们想象的那么简单。

Qorvo中国区移动产品销售总监江雄

以现在流行的4G为例，3GPP在大多数的4G TLE频段只规范了一种功率等级，将上行链路的最大发射功率限制在23 dBm±2的水平（即Power class 3—功率等级3）。但由于上下行链路在发射功率上有差距，而基站和用户终端的天线数量不同等，这种给上下线链路的功率带来了5db左右的差异。因此，考虑到网络的覆盖成本，3GPP就引入了Powe Class 2，预期将现有功率提高3db，也就是最终26 dBm±2的标准，来满足运营商和用户的需求。

3GPP方面也提到，考虑到band 41的需求大、密度高、人口多，这个标准针对band 41的单载波上行链路，更完美的平衡运营商的成本和信号覆盖的问题。

根据江雄介绍，提升了这个3db之后，基站的信号覆盖范围扩大了30%，这样能够明显降低运营商的基站建设成本。虽然这是一个不错的方向，但给Qorvo这样的射频厂商带来的挑战也是巨大的。

江雄表示：“提高3db，是一个复杂的议题，当中涉及了PA、滤波器和开关等关键器件的优化组合，对器件的工艺也提出了一个新的挑战”。

按照江雄的说法，在Power Class 2的规范下，功率的提高，会带来PA线性度、效率这些指标要求的提升；对滤波器来说，也提出了更高的差损和带外抑制的需求。这恰好是Qorvo的优势所在。

利用自身的HBT工艺，Qorvo能够将GaAs工艺PA的性能大幅度提升，业界领先BAW滤波器也能满足上述的需求。最重要的是，Qorvo提供的RF Fusion融合方案，能够省去中间的匹配，帮助客户更好的解决问题。

而为了更好的打造满足Power Class 2的产品，Qorvo接下来会推出一些集成LNA的高集成度产品，为开发者提供更多的帮助。

ADI：可穿戴会在医疗应用中大放异彩

以智能手表为代表的可穿戴市场在2016年表现不错。

根据ADI亚太区市场经理王胜介绍，可穿戴设备在2016年的全球的增速高达32.8%，同时段的中国增速为52.9%。到了2020年，全球的可穿戴设备出货量则高达3.37亿，当中中国的出货量就占了0.83亿，所以中国未来会是可穿戴的重要市场。他还认为，医疗会是可穿戴的一个重要领域。

ADI亚太区市场经理王胜

王胜表示，从美国的相关调查数据得知，超过80%的消费者认为可穿戴更加便利，包括专业的医疗场景，另外70%多的美国人相信可穿戴可以改善他们的健康和健身的活动。从现在人们对健康和运动的追逐现状看来，未来可穿戴健康医疗是不可或缺的重要部分。具体下来就需要涉及到VSM（采集体征信号），然后再将采集的数据结合到一起，进而做更多的事情，这将给ADI和产业链的企业带来更多的机会，王胜强调。

体征信号在可穿戴设备中的应用

如下图所示，ADI在可穿戴医疗的各个方面有了很深入的研究。例如在运动中的心率统计、体检中的心电和血压监测，ADI都能提供相关的解决方案。王胜表示，ADI的这些解决方案能够极大的减少开发者的开发程序，并且在功耗、功能融合等方面，也有了很好的结合，满足可穿戴设备的需求。

ADI在可穿戴设备中体征信号监测中的典型方案

但是这些可穿戴医疗相关设备想大发异彩，需要到达可穿戴演变流程的第三个阶段。到那时，可穿戴成为人工智能的关键环节，也成为了人们的必需品，这时候能够达到真正的无干涉控制采集和处理。

根据王胜的介绍，我们现在正处在可穿戴进化的第一阶段。那就是简单的健康和运动功能。在这个阶段，王胜认为可穿戴设备只是收集了一些数据，但是对于其他的深入分析是没有的，数据只是数据，并没有挖掘出后面的价值。

所以就需要进入第二阶段，那就是有环境的数据的附加，环境和表类数据融合在一起，可以生成更多有用的数据反馈给用户，这个是接下来的必然趋势。

根据王胜的观点，现在可穿戴只处于第一阶段，或者说勉强处于第一到第二阶段的过度之中。对于开发者来说，还有很长的路要走。

可穿戴设备的挑战和趋势

NI：关于未来5G测试的四大观点

在刚过去的2016年，5G是行业关注的绝对重点。因为这个峰值数据传输速率高达10Gbps，延迟低至1ms的新通信标准将承载起自动驾驶、VR、大数据、远程医疗甚至物联网数据安全稳定传输的重任。它的出现也是上述应用能够顺利进行的保证。于是业界正在推动5G标准的确定。从下图的时间轴我们可以看出，最快到2020年，我们就可以看到真正的5G是什么样的。

5G的推进线

虽然5G看起来触手可及，但按照NI 中国地区市场开发经理姚远所说，5G在推进的过程中需要关注几点问题：

NI 中国地区市场开发经理姚远

（一）原型化，这是5G从概念到现实的关键；

姚远表示，在5G真正推出之前，如何搭建一个与真实环境无差别，且可衡量的原型，是5G能够顺利发展的基础，实现这个就需要借助软件定义无线电（SDR）。

软件定义无线电架构

“框图中右边部分，是标准的射频电路，这是被厂家定义好的硬件部分。而左边的就是软件部分，被放置在CPU、GPU和FPGA上，这需要开发者去开发，定义右边射频硬件的功能”，姚远说。

在进行这些定义的时候，会面临几大挑战，首要挑战就是使用的软件工具都是分离的，姚远表示。

根据姚远的介绍，在用搭建原型时，工程师不能用一种语言去开发，这就给开发者带来了学习工具的时间浪费。NI提供的一整套的软件无线电原型化工具能完美解决这个问题，其提供的丰富软件、IP和硬件能省去你很多的开发时间。

NI的无线原型平台

（二）带宽非常重要

5G要提供高速的数据速率，就带来了带宽的需求。对于开发者来说，如何控制这些带宽为我们服务，就成为了开发的一个重点。在保证带宽之后，还需要开发者充分模拟并测试相关的使用环境，才能将产品真正的推向市场。NI的第二代VST一起就能解决这个问题。

从姚远的介绍中我们得知，这是NI为未来的无线通信设计的一个射频测试一起，其实时带宽有1G，而一起频率也高达6.5GHZ，最低也都有10KHZ。最重要的是，其内置的FPGA能够执行软件自定义，能将4块VST拼在一起，形成一个超过3.5Ghz带宽的超级仪器。

（三）数量庞大的智能设备带来的测试需求

根据Gartner的的统计显示，到2020年，将有超过500亿个设备联网，这样就给测量这些设备带来了新的需求。因为我们不能用500亿个仪器去测试这些设备，这就带来了新的需求。

如下图所示，NI有一个模块化的测试平台，能提供多种选择，满足VST测试蓝牙信号，SMU测试电源，AI/AO测各种传感器的I/O等等。

（四）实时很关键

姚远指出，低延时也是5G需要关注的一个重要问题。他以无人驾驶为例，阐述了其重要性。

按照他的介绍，无人驾驶需要在碰到突发事故的时候迅速做出决定，确保乘客安全。针对这种能力的测试，可以在开发过程中对各种实际场景进行仿真模拟。NI也有这样的解决方案。

针对不同的延时性要求，可以选择不同的技术方案，以达到灵活性和时间确定性的平衡，如下图中，NI的软硬件技术提供了不同程度的延时与灵活性方案，可以供客户视具体应用情况进行选择。

硅谷数模：USB Type C+Displayport助VR腾飞

回顾一下USB标准的发展历程，到了USB 3.0时代，数据传输速率有了很大高的增长。另外，由于业界正在推动其一统所有接口，所以在过去的2016年，我们看到了很多集成了USB Type C的新设备频繁面世，很多主流的手机都选择了USB Type C。展望2017，USB Type C或将在包括手机、VR、PC在内的众多设备应用中爆

发。

我们还可以看到，由于USB Type C集成了Display Port协议，我们将在将来看到两者结合打造的全新体验。

按照硅谷数模介绍，USB Type C+Displayport的搭配能够为厂商的设计提供便利。例如在VR头盔的设计中，如果使用非USB Type C的接口，那么就需要HDMI和USB接口，这样头盔上就需要两条线缆连接，这就让设备显得累赘，但使用了USB Type C则可以用一根线传送视频和数据信号，这样就可以轻易的和使用USB Type C的手机连接，提升用户体验。

前面我们提到，USB Type C集成了Display Port协议，而后者现在已经更新到到了DP1.4，能持VR的刷新率120HZ，分辨率支持3K×3K。在可预见的将来，这个组合将会带到现在热门的VR设备腾飞。

现在，硅谷数模推出了两款产品，ANX7530和ANX7440，帮助VR设备普及，尤其是前者，一个全功能的USB Type C，不但能支持快充，还能支持视频发送。这个芯片的做法是将DP协议转成VR屏能识别的MIPI 信号，然后通过左右屏的两个MIPI，每个屏用一个接口来支持，这样就可以实现VR头盔的左右屏幕的驱动。那这颗芯片最大可以支持每个眼是2K×2K的分辨率。

展望在硅谷数模的支持下，VR能够发挥最大的效用。

Cypress：怎样选择物联网的开发平台？

在文章开头我们提到，物联网会是未来的一个主要发展方向。而这个庞大的蛋糕也吸引了众多的半导体厂商的觊觎，Cypress更是其中的佼佼者。在2016年上半年收购了博通旗下的IoT物联网事业部之后，有了WICED平台的补充，Cypress更是如虎添翼。

但是物联网并不能一蹴而就，也不能一成不变。按照Cypress亚太区物联网市场应用总监杨学贤所说，物联网需要实力和创新。

Cypress亚太区物联网市场应用总监杨学贤

按照他的观点，在过去几年构成物联网设备的主要部件，比如说像微处理器，存储器，传感器都取得了很大的发展，降低了成本，提升了用户的体验。在硬件的基础上是软件的蓬勃发展，形成了很多软件的产业链。随后, 日益功能丰富的这些云服务平台，集成了越来越多的服务功能。接下来会有一些新技术出现，尤其是无线技术，推动物联网设备的一些新的发展：

首先在WIFI方面，我们知道802.11n是SU-MIMO（单用户多输入多输出），它允许多个空间流被发射到单独的客户端当中。而到了802.11ax，则集成了MU-MINO（多用户多输入多输出）和MU-OFDMA，同时有多个用户在使用，特别是设备比较密集的场合下，它的速率可以提升4倍，最高速率可以达到10Gbsp。所以802.11ax draft刚一定稿，马上就有公司推出了解决方案。

而另一个WIFI标准802.11ah，则是一种低功耗，且覆盖范围好的方案，能够被应用在智慧城市和工业物联网中。

其次是蓝牙，作为一个物联网设备采用的重要技术，预估有三分之一的物联网设备是通过蓝牙连接。而新推出的蓝牙5则非常契合物联网的发展方向。具体性能改善如下图所示：

第三，就是物联网设备的接入云端，充分提升价值。

例如现在非常热门的亚马逊Alexa，目前可以做的事情已经超过了七千项，并且每天还以100项的速度扩增。但是如果没有云服务，Alexa就是一个无线音箱。由此可以看出云在物联网中的作用非常重要。

未来的物联网需要接入云，并将数据分析和人工智能等结合，打造一个更好的物联网应用。现今的物联网设备更新换代快，开发周期短，需要很快的推出产品，并且持续的迭代更新升级，这就给物联网开发者带来挑战。

因此，开发者的平台选择变得更加重要，这正是Cypress 物联网平台WICED的优势所在，杨学贤说。

Cypress 的Wiced平台

据杨学贤介绍，这个平台的开发套件包括了芯片，开发板，开发工具，还有SDK。在WICED最新发布的SDK 4.0版本里，还包括Wi-Fi 和蓝牙协议栈以及简化的应用接口，开发者不需要去学习复杂网络协议和无线技术，就可以进行开发。另外，WICED平台支持全球大多数的云服务，开发者不需要掌握相关的云服务协议即可以开发物联网产品。

WICED SDK

WICED是一个物联网设备生态系统，包含全球范围内众多的合作伙伴，以及24小时在线社区。WICED旨在帮助客户跟进物联网新技术，减轻开发负担，加速产品的开发进程。

WICED的平台有很多的芯片。杨学贤强调。值得一提的是，由于物联网设备发展趋势是整合多种无线技术，所以其使用最多是WiFi/BT Combo芯片。现在WICED平台有10多种Combo芯片，蓝牙有BT、BLE，WiFi有单频双频，有11n, 11ac, 有1×1； 2×2。

WIFI和WIFI+BT

另外，物联网产品接入云端基本上都是标配，WICED接入云端很简单。

这里有个例子，左图是合作伙伴的WICED开发板，用的是4343W模组，开发板两边PIN out与Arduino兼容。在这个开发板上运行WICED AWS SDK，配合手机APP，就形成了设备端、云端、客户端的典型物联网应用。绿色的这个模块通过FCC、CE认证，把他嵌入到传统的设备中，传统的设备就变身成AWS物联网设备。

WICED接入云平台

最后，物联网的设备，要保证彼此间的互通互连，还要保证安全。这也是WICED所具备的。

WICED采用业界成熟的标准协议，并通过了相关的测试认证，有大批用户和大量产品成功应用；WICED还可以在设备端和云端对数据进行加密解密，进行用户身份鉴别、证书签发，确保数据传输过程中的安全，应对网络攻击。

有了如此强大的WICED支持，物联网的普及指日可待。

易库易：电子元器件B2B电商的模式创新

近年来，互联网变革传统行业的东风吹到了电子元器件行业，传统的线下模式被移到了网上，进而催生了很多B2B的元器件电商平台。与此同时，传统的大代理商也正在想方设法去抢小客户；传统的分销商也在想法子去抢大客户的长期订单。加上原厂的整合，带动其代理和分销商的动荡，一个新的格局似乎要在动荡中完成，一个新的平台也正在兴起，那就是易库易。

根据易库易产品部总监彭云介绍，他们打造的第三方平台。不会跟分销或者代理上抢生意，也不会去跟原厂拿货再卖给客户。他们是为交易的双方服务的。

“我们的定位是为交易双方提供透明的、公共的供应链服务平台。这是我们跟很多现在也在做电商的一些友商最大的不同之处”，彭云说。