
綜合來源:半導體產(chǎn)業(yè)縱橫、感知芯視界、企業(yè)官網(wǎng)等,謝謝

數(shù)量巨大的“低端芯片”和傳感器,撐起了半導體世界的半邊天。
編輯|感知芯視界
每當提到芯片二字,3nm、7nm等先進制程已經(jīng)成為人們口中的第一反應。但這只是產(chǎn)業(yè)前沿,芯片市場中占比更多的還是那些制程“落后”的“低端芯片”和不受線寬限制的傳感器。高于28nm甚至45nm以及更高制程的芯片,仍在大賣。
在智能家居成為浪潮后,更是帶動了傳感器和“低端芯片”市場。這類芯片單價低、技術含量低,但使用范圍極廣。畢竟,冰箱、空調、彩電等家居并不需要一顆達到5nm的高級SoC。
在物聯(lián)網(wǎng)的推動下,智能家居開始崛起。今年3月,華為召開春季發(fā)布會,提出全屋智能概念,涵蓋智能中控屏、智能面板及開關、AI超感傳感器、智能燈光驅動器。聞泰科技傳出打入蘋果智能家居供應鏈的消息。

對于出貨量大、功能較為簡單的智能家居來說,低價、可靠、耐用才是“好”芯片。
首先是低價。智能家電供應商對于芯片有大量的需求。相關人士透露:“我們銷量最大的三大家電一年的量大概有8000多萬,單單三個品類下來就有二點幾億了,其他品類也有非常大的量。所以,我們的最大訴求是把成本降下來。”
再就是可靠和耐用。對于智能家居來說,可靠是一大標準。在可靠性方面,先進制程芯片反倒沒有成熟制程芯片可靠。先進制程可以理解相同功耗、尺寸下可以獲得更好的性能,但在家電領域對芯片的功耗、發(fā)熱和占用面積上并沒有手機、平板那么苛刻,更關注芯片在各種情況下的可靠性和耐用度。
空調、洗衣機控制板、遙控器等需要的是低成本、可靠耐用的芯片,而這類芯片不需要先進的制程,有的甚至只需要微米級工藝就能夠滿足。
曾有業(yè)界人士指出28nm工藝就足以生產(chǎn)中國大陸所需芯片的七成。這是因為中國所需的芯片多種多樣,對成熟工藝生產(chǎn)的芯片需求更高。而魏少軍教授早已表示,我國已經(jīng)成為全球最為完整的芯片產(chǎn)品體系之一,在中低端芯片領域具備較強的競爭力。
從智能家居的需求來看,傳感器、MCU、SoC以及通信芯片是智能家居產(chǎn)品的核心組成部分。
※ 傳感器

傳感器作為智能家居設備信息的“入口”,應用在眾多智能家居的細分領域內,例如燈光照明、環(huán)境監(jiān)測、門禁系統(tǒng)、家電、家用機器人。傳感器主要類型有例如:煙霧傳感器、可燃氣體傳感器、水浸傳感器、運動傳感器、空氣質量傳感器、溫濕度傳感器、門/窗磁、風雨傳感器、人體存在傳感器等。
在智能家居傳感器應用中,國內目前有大批的傳感器芯片和模組企業(yè)爭奪。感知芯視界對國產(chǎn)上市的傳感器代表企業(yè)包括敏芯股份、四方光電、納芯微、晶華微、奧迪威、格科微、奧比中光、森霸傳感、睿創(chuàng)微納等企業(yè)進行梳理。
敏芯股份是國內最聚焦于 MEMS 技術的公司之一,推出用于通話、錄音、語音識別、降噪等用途的硅麥,以及用于運動/健康檢測的加速度傳感器、替代傳統(tǒng)按鍵的力傳感器和豐富多樣的壓力傳感器。終端客戶包括小米 、海爾 、樂橙、拓邦等。
四方光電深耕智能氣體傳感器和高端氣體分析儀器,推出二氧化碳傳感器、粉塵傳感器、甲醛傳感器和VOC傳感器、紅外灰塵傳感器、污濁度傳感器、二氧化碳傳感器、甲烷傳感器、氧傳感器等,終端客戶包括飛利浦、大金、松下、美的、格力、海爾、海信、小米、TCL、萊克電氣等。
納芯微從感知到驅動,縱向布局前后端產(chǎn)品,推出液位監(jiān)測、表壓傳感器、溫度傳感器、高集成熱釋電紅外(PIR)傳感器等,用于白色家電、智能吸塵器、高精度體溫監(jiān)測、智能照明和家居安防場合等。
從事高性能模擬及數(shù)模混合芯片設計的杭州晶華微電子股份針對智能家居推出紅外信號感應PIR芯片,用于電子防盜、人體探測器、智能照明等領域等。
奧迪威專注于智能傳感器和執(zhí)行器及相關應用的研究、設計、生產(chǎn)和銷售,推出超生傳感器、超聲波霧化片、霧化頭、粉塵傳感器、測距模組等產(chǎn)品,用于空氣凈化器、空氣質量檢測儀、加濕器、電冰箱、空調、電視機、凈水機、掃地機器人、智能馬桶、智能浴缸等。
除了一眾傳感器上市企業(yè)布局智能家居領域,還有矽睿科技、麥樂克、矽典微、矽杰微、明皜傳感、美新半導體、睿感、武漢微納、翼芯紅外、燁映微電子等優(yōu)秀企業(yè)在提升智能家居智慧化方面貢獻出一份重要力量。
※ MCU

MCU在智能小家電中的應用非常多。在智能音箱中,MCU芯片可以起到實現(xiàn)語音交互的作用;在掃地機器人中,MCU芯片起到控制機器人前進的作用;在電飯煲中,MCU芯片起到溫度控制作用。
在智能家居對MCU的需求下,眾多本土企業(yè)紛紛入局MCU。國產(chǎn)的代表企業(yè)包括兆易創(chuàng)新、中穎電子、國民技術、芯海科技、博通集成、樂鑫科技、上海復旦微等。
兆易創(chuàng)新推出無線 MCU 產(chǎn)品,實現(xiàn)對 IoT 云端的連通,應用于智能家電、IoT 智能終端。兆易創(chuàng)新的 GD32系列產(chǎn)品適用于工業(yè)自動化、人機界面、電機控制、安防監(jiān)控、智能家居家電及物聯(lián)網(wǎng)等,已推出多款產(chǎn)品。在智能家居MCU方面暫無官方數(shù)據(jù),但其MCU出貨量以累計超過2億顆,客戶數(shù)量超過1萬家。
晟矽微電目前以8位MCU產(chǎn)品為主,覆蓋小家電、消費類電子、電力電子、安防電子等多個應用領域。終端用戶包括,華為、小米、中國電信、海爾、海信、LG、康佳、創(chuàng)維、九陽、奔騰、雷士照明、普州照明、振輝電器、盛世名門、敏華電器、木林森照明、奧海電子、中國電信、奧飛娛樂、美的、TCL等業(yè)內知名企業(yè)。
中穎電子產(chǎn)品應用終端
中穎電子是國內小家電MCU的龍頭廠商,目前已經(jīng)投入55nm/40nm,家電主控MCU第一顆55nm產(chǎn)品已經(jīng)在客戶端進行推廣工作,白色家電芯片晶圓代工長期會有一小部分由相對制程成熟的8吋緩慢逐步轉至12吋晶圓。中穎電子小家電控制芯片在微波爐、豆?jié){機等家電單品市占第一,主要客戶包含美的、海爾、九陽、魚躍等。
芯海科技高可靠性MCU產(chǎn)品進入氣體傳感器、智能電表、通信用光模塊產(chǎn)品,并將加快設備監(jiān)測和控制產(chǎn)品研發(fā)和推廣,高性能 32 位 MCU 從2021 年一季度開始形成規(guī)模出貨。
主要客戶包括,榮耀、vivo、OPPO、小米、華米、紫米、麥克韋爾、飛科、匯川、漢威、四方光電、南方電網(wǎng)、德朔、美的、香山衡器、樂心醫(yī)療、鋰電某龍頭公司等。
樂鑫科技,下游產(chǎn)品主要是智能家居、電子消費品、傳感設備和工業(yè)控制,主要客戶有小米通訊、涂鴉智能、安信可、優(yōu)貝克斯電、芯海科技等。根據(jù)其官網(wǎng)披露,樂鑫科技主要向安信可供應ESP8266、ESP32系列產(chǎn)品。樂鑫科技與小米于2015年開展合作,開始長期為小米的IoT解決方案提供ESP8266 Wi-Fi芯片。2017年,小米開始使用樂鑫科技的ESP32 Wi-Fi模組。
上海貝嶺8位MCU產(chǎn)品,內置豐富的功能模塊,具備較高的性能和抗干擾性能力;目前已廣泛應用于消費類、智能充電、小家電、電機控制等產(chǎn)品。
北京君正公司進行了面向條碼市場、顯示控制等市場的微處理器新產(chǎn)品X1600系列的研發(fā)和投片,可滿足AIOT領域多類智能硬件產(chǎn)品的需求,并可涵蓋高端MCU產(chǎn)品市場。
復旦微各系列 MCU 芯片產(chǎn)品介紹及應用領域
復旦微的智能電表 MCU 在國家電網(wǎng)單相智能電表 MCU 市場份額占比排名第一,累計智能電表 MCU 出貨量超 4 億顆,覆蓋國內包括江蘇林洋、威勝集團、杭州海興、寧波三星、浙江正泰、河南許繼、杭州炬華、深圳科陸等在內的絕大部分表廠。
華大半導體實際是從16位MCU起步的,目標是超低功耗方向,華大半導體的MCU主要用于“白電”的主控、顯控、電機變頻的大規(guī)模生產(chǎn)上,在小家電上擁有廣泛的分布,在工業(yè)也擁有類似匯川這樣的頭部企業(yè)。
※ SoC芯片

同MCU相比,SoC往往算力更強,集成的功能更豐富,能支持運行多任務的復雜系統(tǒng),價格也更昂貴。SoC一般承擔運行計算的任務(例如實現(xiàn)語音識別功能),MCU大多用于執(zhí)行控制(例如電機驅動)。
這一賽道的國產(chǎn)半導體企業(yè)包括:晶晨股份、瑞芯微、全志科技、富瀚微、恒玄科技、北京君正等。
晶晨股份主營業(yè)務為多媒體智能終端 SoC 芯片及無線連接芯片,其 S 系列 SoC 芯片被中興通訊、創(chuàng)維、小米、阿里巴巴、Google、Amazon 等名廠商采用;其 T 系列 SoC 芯片解決方案已廣泛應用于小米、海爾、TCL、創(chuàng)維、海信、百思買、亞馬遜、Epson、Sky 等;AI音視頻系統(tǒng)終端芯片則打入百度、Google、Amazon、小米的智能音箱的供應鏈。
全志科技主要芯片產(chǎn)品下游應用領域及應用示例
全志科技的R系列SoC進入天貓精靈智能音箱、石頭科技掃地機以及美的智能空調供應鏈;科大訊飛翻譯筆搭載 V 系列產(chǎn)品,騰訊企鵝極光盒子搭載 H 系列產(chǎn)品;在無線通信領域,小谷智慧點讀筆搭載 XR 系列芯片;在智能語音交互領域,小度在家搭載 AC 系列芯片。
瑞芯微智能SoC芯片,主要應用AIoT 產(chǎn)品。其在智能物聯(lián)網(wǎng)領域,合作客戶有 LG、星網(wǎng)銳捷、億聯(lián)、騰訊、阿里、商米、視源、美團、宇視、研華、聯(lián)想等。在消費電子領域,公司和 SONY、華碩、OPPO、百度、科沃斯、網(wǎng)易、小米、步步高、美的、創(chuàng)維等。
中科藍訊專注無線音頻SoC芯片,已經(jīng)打入傳音、飛利浦、聯(lián)想、鐵三角、創(chuàng)維、紐曼、山水、惠威、摩托羅拉、夏新、Aukey、網(wǎng)易、唱吧、QCY、天貓精靈等終端品牌廠商。
炬芯科技TWS藍牙耳機SoC芯片2021年進入 realme、JBL、倍思、百度、TOZO、Nosie、黑鯊等終端耳機品牌供應鏈。
由于智能家居芯片技術要求低,傳統(tǒng)家電企業(yè)也開始爭奪“入場券”。2017年,格力的微電子部門成立;2018年,康佳宣布半導體的科技事業(yè)部正式成立。2018年美的宣布進軍芯片制造,成立了美仁半導體公司,2021年1月,他們又成立了美墾半導體技術有限公司。目前其MCU芯片全年量產(chǎn)規(guī)模約1000萬顆。
到現(xiàn)在,TCL、康佳、創(chuàng)維、海爾在內的多家傳統(tǒng)家電企業(yè)都已布局半導體領域。
02孕育“低端芯片”
即使在美國的限制下,中國高端芯片制造受限,但傳感器與中低端芯片國產(chǎn)化的風潮已經(jīng)不可阻擋。
中國的半導體產(chǎn)能主要集中于28nm以上的成熟制程和傳統(tǒng)制程,另外MEMS傳感器也不受線寬要求,對于傳統(tǒng)燃油汽車、電動汽車、電機驅動與工業(yè)控制等仍然需要成熟制程和傳統(tǒng)制程的傳感器和芯片,中國的半導體產(chǎn)能可以滿足這些應用場景的需要。
而在中國“低端芯片”的奮力發(fā)展之下,中國在低端芯片甚至斬獲自1994年8月以來,韓國對華貿(mào)易首次出現(xiàn)逆差。數(shù)量巨大的傳感器與低端芯片,撐起了半導體世界的半邊天。
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