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2019:人工智能、汽车、物联网、5G通信等市场竞争将更加激烈

作者:单祥茹  来源:中国电子商情

发布时间:2019-01-10

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根据ICInsights的数据,2018年预计TOP15半导体厂商的总营收将达到3811.6亿美元,相比2017年增长18%。从中国半导体行业协会最新发布的统计结果看,2018年前三季度中国集成电路产业销售收入为4461.5亿元,同比增长22.45%。其中,设计业为1791.4亿元,同比增长22.0%;制造业1147.3亿元,同比增长27.6%;封测业1522.8亿元,同比增长19.1%。一些重点产品领域我国取得突破性进展。透过这些数据可以看出,2018年的半导体产业保持了高速发展的态势。接下来的2019年,全球半导体产业又会有怎样的表现呢?不久前,本刊记者采访了业内多家有影响力的企业,他们的高管普遍对2019年有很好的预期,而人工智能、物联网、自动驾驶、5G通信更是成为各企业关注的焦点。值得注意的是,随着工艺的不断完善、成本的降低,SiC器件有望在2019年驶入发展的快车道。

ADI:“超越一切可能”,聚焦五大应用领域

图1  ADI公司系统解决方案事业部总经理赵轶苗

ADI公司系统解决方案事业部总经理赵轶苗在接受采访时表示,2018年,技术和应用创新热潮持续高涨,特别是在人工智能、5G、机器学习、自动驾驶汽车、边缘计算等热门技术领域。尽管有些技术因被过度炒作或言过其实而泡沫破裂,但有一部分通过渐次发展,正在改变我们的学习、工作、娱乐和生活方式。这一观点可以通过下面的事实得到佐证。

随着物联网和基于网络边缘的应用变得越来越普遍,数据的爆炸式增长并没有任何减缓的迹象。为了在数据产生和需要的地方将这些数据转换成信息,也为了更高效地完成这一过程,计算处理能力变得越来越分散,边缘节点的处理能力正在大幅猛增。

人工智能与机器学习在2018年获得较大发展,几乎每个行业都在努力发掘人工智能所带来的机会。例如在汽车领域,随着环境传感精度的提高,加之向人工智能引擎提供更高质量、更相关的数据和信息,系统训练成果和系统推演能力快速进步。但一些技术或非技术因素,如低延迟及实时决策能力、伦理、责任和监管等问题,以及人工智能和机器学习人才紧缺的现状仍然是产业发展的障碍。

车辆电气化、自动驾驶、交通即服务,是2018年颠覆传统汽车行业发展的三股冲击波。由于内燃机面临越来越大的监管压力,而电力及电源管理技术在持续改进,且成本也越来越低,因此车辆电气化出现了高速增长。视觉、雷达和激光雷达模式正在走向融合,为提高自动驾驶汽车的环境感知能力,百度、Waymo等公司为交通即服务的市场带来一波创新热潮,并将继续推动消费者偏好从拥有汽车转向使用汽车。

5G技术在2018年终于进入大规模测试阶段,各种应用终端也在陆续涌现。5G带来的带宽激增、低延迟、快速响应和高度可配置的网络解决方案,将极大地改变现有格局并开辟新的市场。然而与前几代技术不同的是,5G带来的网络连接飞跃将不仅局限于互联网,更将推动汽车、医疗和工业自动化领域的革命性变化。

2019年:重点关注五大热点领域
作为全球领先的高性能模拟技术提供商,ADI公司以“超越一切可能”为企业创新愿景,一直专注引领这些新兴领域的技术创新。赵轶苗表示,可以预见的是,随着更多企业参与产业化推进,下面五大领域将在2019年成为市场的热点。

一是“智能传感器”将取得进展。物联网和基于网络边缘的应用正在随着产业落地的推动变得越来越普遍,数据的爆炸式增长在未来几年内还看不到任何减缓的迹象。

二是汽车电子将保持高速增长。由于燃油汽车面临越来越大的监管压力,车辆电气化将继续保持两位数的增幅。在自动驾驶方面,L3级别以上的高速自动驾驶解决方案将取得更多进展,视觉、雷达和激光雷达模式能更好地融合,以提高自动驾驶汽车的环境感知能力。

三是5G技术将开始商业化部署。5G带来的带宽激增、低延迟、快速响应和高度可配置的网络解决方案,将极大地改变现有格局并开辟新的市场,更将推动汽车、医疗和工业自动化领域的革命性变化。

四是人工智能中的系统训练成果和系统推演能力将快速进步。现在,几乎每个行业都在努力发掘人工智能所带来的机会,例如在汽车领域,随着环境传感精度的提高,人工智能的应用会很快铺开。

五是自主电子装置的安全保护功能将取得长足进步。在人机交互领域,机器人以及越来越多的协作机器人(人-机器人配合)会渐渐摆脱程序管理,它们将快速学习和适应环境。

“为此,ADI也做好了相应准备,特别是在5G通信、无人驾驶汽车、边缘节点、人机交互等应用领域,ADI拥有众多创新的技术解决方案,这一切将引领我们的客户突破和超越一切可能。” 赵轶苗表示。

在汽车领域,ADI公司的A2B总线技术从汽车音频总线出发,通过单条非屏蔽双绞线分配音频、控制数据、时钟和电源,从而显著降低布线复杂性、降低线束重量和体积。A2B总线技术目前已经获得全球90%的车厂采用,不久的将来有望成为标准化的连接。效率达98%的ADI双向降压-升压型开关稳压控制器可在两个具有相同电压的电池之间运行,非常适合在自动驾驶汽车中提供冗余电源。此外,ADI还有多款针对新能源汽车和自动驾驶汽车的解决方案在2018年推出。

为实现从当前的2G/3G/4G到5G服务的平滑过渡,ADI在2018年还推出了业界首款支持现有全部蜂窝标准的RF收发器ADRV9009,该器件可在75MHz至6GHz的范围内调谐,支持2G/3G/4G/5G服务,蜂窝设备制造商可以采用单一紧凑型无线电设计来满足所有频段和功率要求。ADI近年推出的多款业界领先无线解决方案,有效扩充了其RadioVerse技术生态平台,为全球顺利迈向5G通信时代发挥积极作用。

大数据的爆发增长对数据中心的高效率供电管理带来挑战,ADI凭借LTM4700降压型DC/DC电源稳压器兼具同类产品最高功率和用以降低数据中心基础设施冷却要求的高能效,可提供双路50A或单路100A配置,其采用的创新封装技术实现了在服务器密度增加以及数据中心吞吐量和计算能力提升下,对系统尺寸和冷却成本的影响微乎其微。

市场策略:从两方面入手助力中国企业实现创新
在2019年,ADI将聚焦工业4.0、自动驾驶汽车、5G通信、医疗数字化和新能源五大领域,并提供业界领先的技术解决方案。

中国是ADI全球最重要的市场之一,为保证ADI中国在五大市场持续保持领先优势,加快中国客户的技术创新并支持中国客户快速成长,ADI在中国的核心战略聚焦在两个方面:第一,做中国企业的合作伙伴,加强产业合作;第二,强化本地化建设。ADI的本土化分两个层面,一是形成双赢的局面。与合作伙伴联手打造整个生态环境;二是与客户利益共享、共同开发市场。

为实现这些目标,ADI在中国专门成立了一个系统团队,这个系统团队会利用ADI在全球开发的芯片技术,快速在中国配上适合的软硬件、算法、封装,找到适合的应用场景,快速落地。例如,ADI开发的气体识别整体系统方案,就是专门针对中国市场的特别需求,现在这个产品不仅是符合中国市场,也已经推广到全球。ADI充分解决了速度和中国市场符合度的问题,这样对中国客户来说有更适合的产品,对ADI的业务来说又有快速的增长。

莱迪思:“以小博大”,主攻终端测信息安全和硬件加速


图2  莱迪思半导体亚太区事业发展总监陈英仁

莱迪思主要专注于提供低成本、小尺寸、低功耗的解决方案。公司的FPGA产品早已广泛应用于各类终端设备,实现控制和桥接功能。尽管FPGA的并行架构非常适合低延迟和高性能的处理,由于实现FPGA内运算的算法充满挑战,大众市场的应用并不广泛。2018年5月,莱迪思发布了sensAI,这是一款结合模块化硬件套件、神经网络IP核、软件工具、参考设计和定制化设计服务的完整技术集合的产品。sensAI利用Caffe和TensorFlow等行业标准机器学习工具,让客户更容易使用标记过的样本在莱迪思FPGA上实现低成本、低功耗的推理算法,将机器学习推理加快实现在大众市场和IoT应用,同时解决了终端设备的计算需求和FPGA算法设计这两大难题。

2019年:FPGA在信息安全和硬件加速上可有大作为
随着IoT的应用越来越广泛,信息安全也变得更加重要。莱迪思半导体亚太区事业发展总监陈英仁提出,如果没有好的保护措施,这些IoT设备可能会受到网络黑客攻击或是在运输中被恶意篡改,例如:在组件的闪存中植入能够轻易躲过标准系统检测手段的恶意代码和后门,设备可被轻易侵入或者对系统造成永久性破坏。在美国国家标准与技术研究院(NIST)发布的2018年NIST SP 800 193标准中,定义了一种标准的安全机制,称为平台固件保护恢复(PFR)。PFR采用了基于硬件的解决方案,提供了一种全新的方法来全面防止对固件的攻击。PFR主要基于保护、检测和恢复三个指导原则。在2019年莱迪思会对PFR和信息安全推出更全面的方案。

SiC器件的高耐压、高开关频率、低损耗等各方面的优势会使得SiC器件在下一代新能源电机控制器,如电动汽车驱动或是太阳能逆变器,有越来越广泛的应用。随着SiC 碳化硅器件工艺的成熟以及市场对SiC器件的需求越来越高,其封装的发展相对滞后和高价的劣势将会被逐步抹平。陈英仁表示,然而在控制端,DSP和MCU器件在较高开关频率场合的表现较不佳。莱迪思将提供用于电机控制功能的硬件加速方案,用低成本、小尺寸、低功耗的FPGA来实现并行处理并以更快速的电机控制算法来提升MCU/DSP设计灵活性和性能。

市场策略:应用重点仍在终端侧
2019年,预计我们的核心FPGA业务以及安全控制、灵活互连、低功耗计算加速等解决方案将持续增长。未来,我们将与客户一起为持续增长的终端市场注入创新活力。在低功耗、小尺寸器件领域逐步建立领导地位,让我们的客户能够为大众市场带来创新、差异化的产品。

在AI上,我们会持续优化sensAI的性能,提供更多的参考设计并招募更多的合作伙伴来提供样本采集、设计和模块化服务。随着AI的崛起,IoT的应用也会越来越广泛和复杂化。我们预估多传感器的交互与融合的需求也会越来越普遍。多传感器的交互和FPGA的架构将与之完美契合。

ROHM:以汽车和工业市场为核心进行技术创新

图3  ROHM 中国营业部董事长竹内善行

在2018年,罗姆(ROHM)始终致力于开拓汽车、工业设备市场以及海外市场,不断强化模拟电源和生产革新。特别是在汽车、工业设备相关的重点领域,销售额比例在稳步持续增长。据ROHM 中国营业部董事长竹内善行介绍,在2017财年公司销售额比例中,汽车领域占比31.3%,工业设备领域占比11.8%,共计43%。预计2018财年这两大领域的增速将达到44%。接下来,罗姆将在工业和汽车这两大领域加速发力,力争在2020年度达成公司销售额占比50%的目标。

展望2019,在汽车市场,随着EV、ADAS(高级辅助驾驶系统)等技术的应用加速,正在产生新的半导体需求。在工业设备市场,以IoT为代表的智能工厂化进程加速,运用机器人和无人机的技术创新将不断进步。在消费电子市场,节能减排是一个持续的过程,空调或者冰箱等白色家电将进一步推进节能化措施。

竹内善行董事长表示,罗姆将以包括xEV在内的汽车相关领域为核心,强化自身所擅长的模拟电源产品,已经开发出SiC功率元器件、栅极驱动器、分流电阻器等世界通用产品。在很多设备都搭载的电机相关领域,小型化需求日益高涨,搭载了驱动IC等模块化产品不断发展。在机电一体化形式下,除了电机驱动器以外,MOSFET的重要性凸显。因此,罗姆将在2019年不断强化这些产品阵容,加快电源解决方案的提案。

基于今后将会继续以汽车、工业设备领域为核心进行技术创新,并预计中长期性的采购也会增加,竹内善行提出,罗姆认为有必要积极地进行设备投资,不仅是IC、功率元器件这样的重点产品,还将继续增强晶体管、二极管、电阻器等通用品的生产能力,致力于产品的长期稳定供应。

瑞萨电子:加强库存管控与开拓三大应用市场并举

图4  瑞萨电子(中国区)董事长真冈朋光

瑞萨电子是MCU行业的领军企业,然而在2018年,瑞萨电子的MCU需求增长放缓,瑞萨电子(中国区)董事长真冈朋光认为,问题主要出自工业市场和汽车市场,这也在库存调整之外影响到瑞萨电子2018年在汽车及工业市场的整体营收。

瑞萨电子根据当时的情况进行了更严格的库存控制,包括加强对代工厂合作伙伴的订单管理,并建立了针对主要客户的库存情况进行监控的机制。此外,瑞萨电子还成立了全球性项目组,集中关注短期业务增长机遇,以确保捕捉到切实的商机并将其转变为实际营收。由于库存调整,瑞萨电子整体营收(根据2018第四季度预期)较2017年有所下降。受2016年日本大地震和震后交付形势严峻的影响,2017年订单提前交付要求激增,导致客户和渠道合作商剩余存货增多,也造成了2018年的需求放缓。此外,2018年下半年,由于市场对中美贸易冲突的担忧加剧,整体市场需求也受到一定影响。

瑞萨电子于2017年收购Intersil的模拟产品,在2018年模拟和电源管理产品需求持续的推动下业务实现增长。由此可以看出,瑞萨电子在业务并购上是成功的,反映到整合后的公司业务上也是进展良好。

据真冈朋光董事长介绍,在2018年,瑞萨电子推出并着力发展了两项技术:嵌入式人工智能(e-AI)和SOTBTM(薄氧化埋层上覆硅,一种新的能量采集技术)。

人工智能(AI)通常应用在云计算领域,利用云端丰富的计算资源,然而通常不能满足需要实时处理的领域的需求。瑞萨电子在嵌入式系统应用领域实力强大,深入地了解嵌入式系统在实时处理方面的需求以及AI在端点工作需要什么,不管端点是否连接到云端。瑞萨电子于2018年10月推出的RZ/A2M MPU,支持智能家电、服务机器人和工业机械的高速e-AI成像处理,该款MPU的图形处理性能是其前身RZ/A1的10倍。目前全球已有10多个国家的大约150家公司着手进行基于该技术的试验,同时有30多个实际的e-AI使用项目正在展开中。

2018年11月瑞萨电子推出的一款创新型能量收集嵌入式控制器,让物联网设备不再需要使用或更换电池。这款新型嵌入式控制器基于瑞萨电子突破性的薄氧化埋层上覆硅(SOTBTM) 工艺技术,大幅减少工作和待机模式下的耗电。

在物联网领域,瑞萨电子将阿里巴巴面向物联网的操作系统(AliOS)移植到瑞萨电子的MCU(RX和RL78)中,为物联网开发者提供支持环境,帮助他们快速开发面向物联网的产品或服务。在AliOS帮助下,MCU能够确保与阿里云实现方便连接。与此同时,瑞萨天猫旗舰店也隆重开张。物联网大学则是阿里巴巴通过提供有助于开发物联网产品的信息来扩大物联网开发者数量的一项举措。

此外,瑞萨电子在连续十年赞助由教育部及工业和信息化部主办的全国大学生电子设计竞赛(NUEDC)之后,公司决定从2018年开始继续支持大赛旗下新一届的信息科技前沿专题邀请赛(AITIC)。2018年12月,借瑞萨电子北京办公室迁居新址之机,公司还对北京的所有职能部门进行了整合,包括在中国的销售、市场、研发以及生产制造团队,目的是充分发挥协同效应,更好地服务客户。

在2019年,瑞萨电子将重点关注三大应用领域:

一是E-AI。一些嵌入式系统特别是工厂自动化等工业设备对实时处理的要求很高。云端AI能够提供丰富的计算功能,但往往不能满足实时要求。瑞萨电子一直主张在嵌入式系统中采用人工智能(AI)技术,因此将积极推进嵌入式人工智能(e-AI)的发展,并在该领域继续提供便于客户采用的解决方案。  

二是物联网。越来越多的企业开始关注环境信息数字化,物联网相关产品能够支持这些需求。瑞萨电子的SOTBTM技术,让系统无需电池,只需通过能量采集就能工作,该技术将为物联网应用带来创新发展。

三是自动驾驶。自动驾驶是业界最有影响力的技术之一。虽然许多企业能够提供自动驾驶所需的某些技术元素,但一家企业很难覆盖技术所需的方方面面。瑞萨电子将自己的自动驾驶解决方案称为“Renesas autonomy”,代表着公司具备提供端到端解决方案的实力。

据IMF观察,进入2019年以后中美贸易战对GDP的负面影响要比2018年更为严重。真冈朋光表示:“这种情况将会造成市场整体疲弱,因此,我们必须对业务环境可能发生的任何变化保持关注及警惕。瑞萨电子将延续2018年下半年所采取的举措,在加强库存控制的同时,监控终端用户需求和库存情况,并建立短期增长商机项目小组。”

Maxim以客户需求为导向,重点开拓四大应用市场

图5  Maxim Integrated大中华及南亚太区销售副总裁李艇

2018财年,Maxim在汽车、工业、通信、消费电子这四大目标领域均实现了稳健的增长。值得一提的是,Maxim在汽车领域的业务实现了两位数的同比增长,强力驱动了公司的总体成长。其中,增长最为强劲的应用是电动汽车的电池管理系统。

2019年重点投入汽车、工业、数据中心和可穿戴市场

根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)的数据,2018年模拟IC的年增长率约为11%。对于半导体行业来说,2019年预计又是一个强劲增长之年。Maxim Integrated大中华及南亚太区销售副总裁李艇提出,以下几大应用将在2019年有力地驱动行业发展,并值得中国市场的投资及消费者关注:第一,包括电池管理系统、ADAS及信息娱乐系统等应用在内的汽车解决方案;第二,支持数据中心、5G网络发展的高速光通信模块;第三,满足“工业4.0”、“中国智造”数字工厂需求的工厂自动化技术;第四,为智能手表等可穿戴设备提供健康及健身监测功能的生物传感器产品。

Maxim一直致力于针对客户需求持续推出新产品和新技术。当然,公司的2019年市场策略以及重点开拓的市场也与上述四大热点领域密切相关。

据李艇介绍,2019年伊始,Maxim就发布了可为汽车高压供电提供最小尺寸、最高效率方案的最新buck转换器及控制器,以及可帮助设计者通过更简单的方法在移动式、电池供电健康监测应用中实现光电容积图(PPG)和心电图(ECG)测量的最新生物传感器模块MAX86150。

“接下来,除了保持在电源管理以及接口领域的投入,汽车BMS及ADAS、工厂自动化、数据中心中的高效电力管理和高速通信、可穿戴设备这几大领域将是Maxim在2019年进行重点投入的市场。”李艇表示。

针对电动汽车电池管理系统产品,Maxim拥有业内最高安全等级的锂离子电池管理技术。李艇认为,这是客户最为关注的问题,也是Maxim的技术被广泛采用的关键所在。比如,Maxim的MAX17843电池管理系统符合最高安全等级,满足ISO26262和ASIL D要求(也适用于ASIL C)。MAX17843采用Maxim独有的菊链架构和逐次逼近寄存器模/数转换器,能够实现快速、高精度电压测量,并提供优异的EMC性能。

对于汽车来说,数据处理从未像现在这样重要。据李艇介绍,Maxim的吉比特多媒体串行链路(GMSL)串行器和解串器(SerDes)全面支持未来汽车信息娱乐系统和高级驾驶辅助系统(ADAS)要求的宽带、复杂互连和数据完整性。从摄像头的超低功耗要求、到传感器数据汇聚的宽带要求,GMSL SerDes能够满足未来系统的所有需求。先进的链路完整性和诊断功能提供可靠的链路性能监测——这对汽车安全系统的设计至关重要。GMSL串行器和解串器支持长达15m的屏蔽双绞线(STP)或同轴电缆传输,满足汽车行业最苛刻的电磁兼容(EMC)要求。

随着工厂和制造车间开始从越来越多的自动化机器收集数据,PLC也必须越来越小,以适应各个子装配线和复杂的机器。为了完全实现产业融合,自动化设备还必须具备自我诊断和优化功能。李艇表示,Maxim最新发布的Go-IO平台将智能化推向前沿,支持主动监测和交流设备健康和状态信息,并实现更高的吞吐量和生产效率。

中国市场策略积极布局新兴市场和区域

中国是Maxim重要的市场之一,李艇认为,整体来看,珠三角、长三角地区仍然是目前中国电子产业最有发展潜力的地区,并在逐步向西南方向地区辐射发展。在这些地区,元材料加工和新兴创业公司不断涌现,并开始由“中国制造”向“中国设计”成功转型。其中,我们可以看到南京、合肥和武汉等城市的发展在近两年较为突出,一些相关企业也陆续实施在该区域部署发展的动作。

此外,随着近几年大数据产业在贵州的蓬勃发展,以及阿里巴巴、苹果等行业巨头的深入合作部署,我们可以看到高技术劳动力开始向西南地区的迁移。贵州无疑是一个充满巨大市场潜力的产业新区。而这些区域的产业重点与Maxim的市场布局非常吻合,Maxim的产品将进一步助力相关产业的发展。

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