近日，在深圳寶安國際會展中心舉辦的國際電子展上暨嵌入式系統展上，德國半導體大廠英飛凌帶來了聚焦“未來出行”、“能源效率”和“萬物互聯”三大展區產品的展示，在萬物互聯展區，英飛凌展示智慧生活、智慧樓宇、智能可穿戴設備解決方案與產品，給筆者留下深刻印象。英飛凌科技安全互聯系統事業部大中華區市場與業務合作總監南錚接受電子發燒友記者的采訪，集中解讀了三大問題。缺芯現象是如何造成的？物聯網芯片領域，英飛凌發力哪些細分市場？主要推出的旗艦產品如何助力物聯網終端和系統發展？南錚帶來了最新的解讀和分析。

 

 

 

圖：英飛凌科技安全互聯系統事業部大中華區市場與業務合作總監南錚

 

三大驅動力帶來芯片需求爆發

數據世界和物理世界如何相連？首先基礎是半導體芯片組成，包括傳感器、連接芯片、控制器芯片、微處理器芯片等。去年第四季度到今年以來，芯片市場十分火爆，全球多地缺芯現象持續加劇。

南錚對記者表示，主要是三大趨勢推高了芯片需求量：一、首先是能源物聯網需求，全球多個國家希望提高能源的傳輸效率和利用效率，將物聯網等數字化技術應用與能源領域，通過對采集到的數據進行分析和價值挖掘，實現對整個能源系統的優化管理以及對能源的高效率利用。

二、綠色出行趨勢，智能電動汽車高速增長，帶動車用半導體芯片需求暴增，從車用MCU，到功率器件和電源IC等；三、數字世界的安全，從虛擬網絡世界的身份認證、智能卡認證，包括數字人民幣都是這種趨勢。

三大物聯網芯片領域實現領先，英飛凌五個層次布局

在物聯網芯片的三大主要細分賽道，英飛凌的產品出貨量處于業界領先地位。Omdia數據顯示，2020年全球微控制器領域英飛凌市場份額達到14.6%，位列全球第三；ABI Research報告顯示，在WiFI獨立芯片領域，2019年市場規模英飛凌排在全球第五位；在安全芯片領域，2019年英飛凌位列全球市場份額第一。

 

 

 

南錚對記者表示，物聯網設備實際上是由五大硬件元素構成，分別是感知、安全、運算、執行和互聯。在智能門鎖領域，物聯網芯片需求量很大。如果門鎖與家里的網關連接，必須支持Wi-Fi；如果支持藍牙解鎖，則必須支持藍牙；如果它支持面部識別，極有可能使用TOF或3D結構光。據南征分析，“基于英飛凌低功耗、高集成度的PSoC6芯片，英飛凌提供高性能安全芯片實現加密，將WiFi  802.11和藍牙5.2集成到一個芯片中。英飛凌豐富的產品組合可以滿足客戶的靈活需求。”

圖：英飛凌智能門鎖解決方案展。

在互聯方面，英飛凌基于eSIM解決方案和Wi-Fi、藍牙、USB和USB-C產品提供安全的蜂窩連接。南鄭以eSIM解決方案為例，說明不同物聯網場景的應用需求。“在中國很多城市，大家都很熟悉的單車共享，其電子鎖都采用了eSIM技術，規模已經達到“千萬”。單車共享管理員可以遠程跟蹤資產，還可以鎖定和重寫數據，非常方便。此外，在外國汽車領域，汽車可能在一個國家生產，然后出售給另一個國家。安裝在汽車上的eSIM卡可以支持運營商人的切換，甚至是標準的切換。不同國家的4G和3G標準可能不一樣，它支持標準的切換。ESIM還分為消費級、工業級和車輛法規級。它的設計完全不同，它的標簽也不同。

作為功率分立器件和模塊領域的領導者，英飛凌還在智能汽車領域展示了高效的功率半導體解決方案。該機型搭載的主逆變系統采用英飛凌HybridPACK  Drive  FS950作為核心功率半導體器件，最大輸出功率可達200kW。其一流的控制算法和出色的車規模塊性能，可以為汽車提供澎湃的動力輸出。控制器采用扁平化設計理念，結合英飛凌電源模塊出色的電流密度，使得整車布局更加靈活，可以進一步節省空間。

圖：英飛凌HybirdDrive  750/950A產品。

南征強調，英飛凌非常重視中國，中國是全球物聯網市場的排頭兵。“我們在深圳設立了能力中心，這意味著中國市場的技術更先進，服務更快捷。例如，中國國際進口博覽會(CIIE)英飛凌去年宣布將擴大無錫工廠的產能，這是為了加大對中國市場的支持。”

對于物聯網未來的發展趨勢，尤其是5G網絡和AI技術的加持，視頻連接已經成為可能。“隨著帶寬越來越寬，數據量越來越大，許多應用成為可能。如今，物聯網正處于起步階段。我們可能只有超過10兆字節的連接，而其他人的100兆字節就足夠了。但是，如果你的技術能夠達到物聯網芯片支持1G的目標，那么整個應用場景就不一樣了。物聯網芯片也將沿著低功耗、提高計算能力和集成的方向發展，以支持更多的物聯網場景。”南征最后指出，中國物聯網芯片市場充滿機遇，具備技術能力和解決方案的廠商肯定能在新一波物聯網賽道上爭取自己的優勢地位。

針對感知，英飛凌XENSIV傳感器系列能有效應對當前傳感器方面所面臨的挑戰，打造物聯網最可信的“起點”。在展臺現場，筆者看到了英飛凌開發了一種新型的基于光聲光譜(PAS)技術的二氧化碳傳感器：XENSIV PAS210。它采用獨特的PAS檢測原理，內部集成的微控制器將MEMS麥克風輸出數據轉換成ppm讀數，這款二氧化碳傳感器測量范圍為0 ppm至10000 ppm，精度為±30 ppm或讀數的±3%。與市面上在售的二氧化碳傳感器相比，XENSIV PAS210可為終端用戶節省75%以上的空間。使用壽命長達十年。這款二氧化碳傳感器可以廣泛安裝在新風系統、空氣凈化器上。在疫情期間，這款傳感器在智慧家居和智慧樓宇領域獲得客戶的好評和規模出貨。

 

 

 

圖：二氧化碳傳感器和評估板

 

針對運算，英飛凌微控制器負責收集、協調、處理、分析和傳輸數據，幫助物聯網設備實現智能化。南錚介紹說：“當傳感器將數據輸入進來了，下一階段要對它進行處理。我們提供32位ARM微控制器和多核高算力的32位TriCore控制器；新增PSoC低功耗、高性能的微處理器，PSoC 6系列里面有兩個ARM核，分別是M0和M4，超低功耗的M0核和相對比較強算力的M4核有機地合在一起，在待機的時候設備就啟動M0核，兩節干電池可能待機一年。但是在當有任務進來的時候設備就喚醒M4核，通過M4核達到可能最高到100赫茲的處理能力，來處理運算。這就是為物聯網場景特別設置的。”