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日前，北京華興萬邦管理咨詢有限公司的專業(yè)分析師團隊赴德國紐倫堡參加了“2019年嵌入式世界展覽及會議（Embedded World 2019）”，并與參加此次展會的多家全球性和國內(nèi)領先科技公司進行了交流。本屆展會的主題是“嵌入式智能”，非常貼合華興 萬邦分析師們此行的目的，即探索如何利用智能技術及應用快速演進的發(fā)展機遇，推動集成電路產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，并實現(xiàn)應用行業(yè)與集成電路行業(yè)的雙贏。
華興萬邦為此推出了此次大會的研究報告，為大家揭示在從嵌入式計算或者實時控制技術向智能化技術的演進過程中，新一代的智能汽車（Automotive）、邊緣計算（Edge）、工業(yè)電子（Industrial）、醫(yī)療電子（Medical）和機器人（Robotics）等五大行業(yè)將實現(xiàn)價值重構，并為國產(chǎn)智能芯片提供“同時起跑”機遇這一發(fā)展趨勢，同時就如何抓住這些機遇提出多個建議。
報告將從分析智能化帶來的價值重構開始，提出智能芯片架構性創(chuàng)新、做中國好芯片、做主控就要做大生態(tài)和關注AIoT智能網(wǎng)聯(lián)整合趨勢四個方面的建議，來和業(yè)界同仁進行交流。以下為報告正文：
從紐倫堡會展中心東門（NICC Ost）走進“2019年嵌入式世界展覽及會議（Embedded World 2019）”，華興萬邦的高級分析師們看到的第一家企業(yè)是來自德國的Solectrix公司，這是一家專門面向嵌入式的設計公司，針對攝像機系統(tǒng)、醫(yī)療技術、工業(yè)和汽車等應用市場開發(fā)各種高端設計。在現(xiàn)場，除了該公司展示的工業(yè)攝像機、機器臂和汽車模型外，令人印象深刻的是該公司面向這些應用推出的各種系統(tǒng)級模組（SoM）產(chǎn)品。
用于AEIMR行業(yè)的控制板或者系統(tǒng)級模組是一個不小的市場
其實認真地跑一跑這個展覽，大家會發(fā)現(xiàn)很多類似Solectrix的設計公司或者系統(tǒng)級模組提供商，其模組產(chǎn)品中往往采用FPGA+DSP+DDR等高性能處理和存儲芯片，加上Silicon Labs這類公司的高端時鐘和電源等外圍芯片形成硬件模塊或小型電路板，再結合自己在相關行業(yè)中的可靠性和應用優(yōu)化等專業(yè)經(jīng)驗，以及針對特定應用的軟件和算法工程化開發(fā)，推出高附加值的產(chǎn)品賣給世界一流的汽車、工業(yè)設備和醫(yī)療電子廠商。
智能網(wǎng)聯(lián)重構價值組成
但值得關注的是，無論是智能汽車（Automotive）、工業(yè)設備（Industrial）和醫(yī)療電子（Medical）等“傳統(tǒng)”電子系統(tǒng)，還是邊緣計算（Edge）和機器人（Robotics）等新興行業(yè)，都大量需要這樣的模組，或者架構上很類似的ASIC芯片，這是一個已經(jīng)被驗證過的市場，但是這并不意味著就是現(xiàn)有模組廠商可以一直坐享其成的現(xiàn)金奶牛市場，這是因為新的技術和需求來了。
如果我們把汽車、嵌入式、工業(yè)、醫(yī)療和機器人這幾個市場統(tǒng)在一起，稱為AEIMR行業(yè)市場并對其進行觀察，就會發(fā)現(xiàn)其底層技術的發(fā)展正在從上一個平臺期向新的架構性創(chuàng)新時期演進，這是因為AEIMR五個行業(yè)都在經(jīng)歷智能網(wǎng)聯(lián)化的再創(chuàng)新。換句話說，在AEMIR行業(yè)中，現(xiàn)有芯片中的控制和處理電路固然重要，但是新的智能技術和功能正在重構其價值構成。
市售芯片不一定能支持AEIMR行業(yè)的新興智能化應用，智能芯片的需求將凸顯
從目前的情況來看，人工智能芯片是培養(yǎng)獨角獸企業(yè)的最佳領域，如業(yè)內(nèi)已有寒武紀科技等公司成為了獨角獸。但是，人工智能芯片已經(jīng)從前期解決有無階段進入了走向實際應用的第二幕，再出現(xiàn)的獨角獸企業(yè)將是那些能夠面對最終市場快速提供芯片及解決方案的廠商，除了手機上的場景識別技術，AEIMR五大行業(yè)智能化需求將催生新一批的智能芯片獨角獸企業(yè)。
價值重構給芯片業(yè)帶來機遇
這種價值重構正在帶來新的創(chuàng)新空間和產(chǎn)品市場，系統(tǒng)級模組也在市場規(guī)模到達一定數(shù)量后可以被專用芯片（ASIC）或者系統(tǒng)級芯片（SoC）替代。為此，華興萬邦認為這些架構性創(chuàng)新的需求，再加技術上將系統(tǒng)級模組集成到新的ASIC和SoC的時機已經(jīng)成熟，國內(nèi)芯片廠商在AEIMR行業(yè)市場上與全球廠商“同時起跑”的時機已到。
機器視覺是智能化很重要的一個入口，諸如Imagination的PowerVR系列GPU這樣的IP可幫助芯片設計企業(yè)快速進入市場
“從芯片架構來看，AEIMR這些行業(yè)應用的芯片有許多共同的地方，首先他們都需要針對智能化應用開發(fā)高性能加速器，其次它們還需要更高的系統(tǒng)可靠性/內(nèi)部安全性，以及處理多種協(xié)議和數(shù)據(jù)格式轉換的能力。”北京華興萬邦管理咨詢有限公司特約首席分析師劉朝暉表示?！叭绻麌鴥?nèi)芯片企業(yè)能夠從架構性需求去進行芯片產(chǎn)品定義，再結合最新半導體知識產(chǎn)權（IP）和軟件算法及行業(yè)經(jīng)驗，那么就可以走出一條自主創(chuàng)新之路?！?/p>
AEIMR五大行業(yè)市場有多大？
國內(nèi)AEIMR五大行業(yè)正在高速發(fā)展或者擁有巨大存量，同時智能網(wǎng)聯(lián)化也已經(jīng)成為這些行業(yè)發(fā)展的大趨勢，因而將給國內(nèi)芯片廠商帶來巨大的機會。下面華 興萬邦就有關行業(yè)的情況做一些簡單的分析：
Automotive 汽車工業(yè)：2018年，我國汽車產(chǎn)銷量分別達到2780.9萬輛和2808.1萬輛，再次蟬聯(lián)全球第一，但是增長速度明顯放緩；同時，中國品牌汽車所占市場份額在2018年出現(xiàn)下降，成本/價格領先模式開始受到挑戰(zhàn)，而先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛汽車等智能網(wǎng)聯(lián)技術給國產(chǎn)汽車和國內(nèi)芯片行業(yè)都帶來了新的機遇（請參考華興萬邦文章：《面對拐點從“芯”出發(fā)，推動汽車業(yè)與芯片業(yè)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展》）。
中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的2018年全國汽車產(chǎn)量
Edge 邊緣智能：邊緣計算是一個廣泛存在、極其多樣化的領域，如智慧城市和智能安防等應用已經(jīng)對人工智能芯片產(chǎn)生了巨大的需求，許多地區(qū)和部門都在更新視頻監(jiān)控系統(tǒng)，用具有視頻識別功能的攝像機取代傳統(tǒng)的IP攝像頭，同時機場安檢等相關卡口和酒店等特定場所的人臉識別等智能化應用也領跑全球。
Industrial 工業(yè)應用：工業(yè)應用不僅是指制造業(yè)，還包括交通運輸、采礦和物流等行業(yè)，其中僅僅制造業(yè)的智能化需求就是萬億級的規(guī)模，所以***總理才在今年的政府工作報告中提到了打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和“智能+”的概念。工業(yè)應用涉及多種傳感器融合、控制系統(tǒng)、智能處理及通信協(xié)議，從二月的“嵌入式世界展”到三月的上海慕尼黑電子展，均可發(fā)現(xiàn)工業(yè)攝像機及其圖形后處理系統(tǒng)就是一個巨大的產(chǎn)業(yè)，而這只是工業(yè)智能化的一個小小的應用。
許多廠商都在圍繞AEIMR五大行業(yè)推進創(chuàng)新，這是國內(nèi)智能芯片設計企業(yè)的重要機會
Medical 智慧醫(yī)療：隨著我國進入老齡化社會、政府對民生投入增加以及個人對健康的重視，加上社區(qū)化、保健化和城鄉(xiāng)均衡化的醫(yī)療服務體系建設加快，我國醫(yī)療保健類智能設備的需求將持續(xù)旺盛，也是人工智能等行業(yè)創(chuàng)新的重點。利用人工智能技術輔助醫(yī)生判讀醫(yī)療影像這一應用發(fā)展得如火如荼，基于5G技術的遠程手術試驗也取得成功；未來小型化的醫(yī)療級3D圖像及視頻處理和傳輸設備也將是一個巨大的智能芯片新市場。
Robotics 機器人：在中國，機器人是一個門類繁復、潛在需求巨大的行業(yè)，除了每年需求量在幾十萬臺的工業(yè)機器人外，還有不斷進入各行各業(yè)的自動運輸車（AGV），以及一旦進入商用市場將產(chǎn)生巨大需求的無人送貨、清掃和服務車輛，當然還有各類服務機器人、消費性機器人等。不是每種機器人都需要減速機，但是每臺機器人都需要控制器，而且很多種類的機器人都需要機器視覺及人工智能后處理，這為智能芯片的開發(fā)帶來了巨大的市場機遇。
AEIMR五大行業(yè)智能硬件需要智能芯片
毫無疑問，AEIMR五大行業(yè)正在迎接新的智能化時代，看上去今天的半導體行業(yè)已經(jīng)提供了CPU、GPU、FPGA和DDR6等各種芯片產(chǎn)品來支撐其發(fā)展，大家只需要針對應用開發(fā)和優(yōu)化軟件就可以，但其實并不亦然。一個非常清晰的案例就是各廠商在開發(fā)自動駕駛解決方案時，重中之重還是全新的自動駕駛“大腦”——控制器、域控制器或者多域控制器，而不是采用市售商業(yè)處理板塊或者模組。
圖靈獎得主、當今計算機領域最重要的人物Alan Kay曾說過：高度關注軟件的人應該創(chuàng)造其自己的硬件。這句話放在當今的AEIMR行業(yè)智能化實際中是再恰當不過的了，所以這些行業(yè)中最后的王者都是最頂尖的硬件專家，當然創(chuàng)造最頂尖的智能硬件必然離不開創(chuàng)新的智能芯片，無論是自己開發(fā)或者與專業(yè)的芯片設計企業(yè)聯(lián)手定義或開發(fā)。
為此，華興萬邦高級分析師陳皓補充道：“AEIMR是人工智能、5G和物聯(lián)網(wǎng)等新技術的重要應用領域，在這些領域的ASIC芯片或系統(tǒng)級模組供應商，以及他們的最終用戶不管過去有多成功，都面臨受到這些技術的推動而重新進行架構性創(chuàng)新的挑戰(zhàn)，國內(nèi)芯片廠商從智能網(wǎng)聯(lián)這個方向進入市場，可以做到與既有廠商的傳統(tǒng)優(yōu)勢比翼齊飛，這是我國集成電路產(chǎn)業(yè)的一次創(chuàng)新驅動發(fā)展的良機?！?/p>
而在當前開發(fā)智能芯片和解決方案并不是易事，所以人工智能和自動駕駛芯片領域才有這么多獨角獸企業(yè)；一款智能化芯片要滿足AEIMR各個行業(yè)的應用需求，不僅要針對各行業(yè)的傳感器特征和數(shù)據(jù)特點去設計硬件加速，而且需要考慮功耗體積等制約因素，還要進行工規(guī)和車規(guī)等安全性和可靠性認證，并且還需要針對標準和協(xié)議的演進保持足夠的靈活性。
為此，華興萬 邦建議國內(nèi)芯片企業(yè)從智能芯片架構性創(chuàng)新、做中國好芯片、做主控就要做大生態(tài)和關注AIoT智能網(wǎng)聯(lián)整合趨勢四個方面著手，為AEIMR行業(yè)市場開發(fā)相應的高性價比芯片。
智能芯片架構性創(chuàng)新
與AEIMR行業(yè)傳統(tǒng)的工控單元、ECU或者PLC處理器等針對傳感器數(shù)據(jù)的處理模式不同，由于未來許多應用要求具備真正的智能功能，即要在現(xiàn)有處理功能上亦即在端側設備上增加訓練、推理和低延遲決策等新功能，將使芯片的架構設計變得更加困難。這是因為在計算能力大幅度增加的同時，還需要考慮存儲帶寬、內(nèi)外部數(shù)據(jù)通道、體積/面積、整體功耗、信息安全和可靠性等等制約條件。
正是因為這些制約條件，使得許多極致的應用無法完全采用市售商業(yè)芯片和模組來搭建，因而開發(fā)自己的智能芯片成為了必然，而且這些芯片需要創(chuàng)新的架構和最高性能的IP。為了保證新開發(fā)的芯片面對智能應用擁有高性能和低延遲，在SoC或者ASIC設計中引入常規(guī)的GPU或者嵌入式FPGA（eFPGA）處理單元這類硬件加速器是不足夠的，而是需要那些“嵌入式超級加速器”或者“帶多層級加速器的硬件加速器”。在2019年嵌入式世界展會上，華興萬邦的分析師們就發(fā)現(xiàn)了這兩種人工智能或者智能神器。
加速再加速將是嵌入式智能芯片的一個基本特征，超級神經(jīng)網(wǎng)絡加速或者多層級硬件加速將成為標配
Imagination Technologies在去年年底發(fā)布的PowerVR Series3NX系列神經(jīng)網(wǎng)絡加速器（NNA）就是一系列嵌入式超級加速器IP，它可以支持AEIMR行業(yè)中的嵌入式或者邊緣設備實現(xiàn)極高效的推理。該系列IP中面積最小和功耗極低的PowerVR AX3125可以提供每秒0.6萬億次計算操作（TOPS），最高性能的PowerVR AX3595能夠實現(xiàn)驚人的10 TOPS；通過集成多個處理內(nèi)核，PowerVR Series3NX還可以實現(xiàn)20、40、80甚至160 TOPS，因而采用該系列IP來打造的AI芯片可支持從帶攝像的智能門鎖到自動駕駛汽車的多樣化智能應用。
Imagination Technologies在嵌入式世界大會上展出了其先進的GPU和NNA系列IP
采用“帶多層級加速器的硬件加速器”IP或者技術的智能芯片將在AEIMR產(chǎn)業(yè)中扮演重要角色，這類加速器的典范就是“不僅是FPGA”的嵌入式FPGA（eFPGA）。以業(yè)界領先的eFPGA提供商Achronix近期推出的用于人工智能/機器學習和網(wǎng)絡硬件加速應用的第四代Speedcore eFPGA IP為例，該產(chǎn)品與前一代的Speedcore eFPGA產(chǎn)品相比，性能提速60％、功耗降低50％、芯片面積縮小65％；更為重要的是，其被稱為“加速器上的加速器”的全新機器學習處理器（MLP），為人工智能/機器學習應用提供高出300％的性能。
Achronix的Speedcore Gen 4 eFPGA多層級加速器IP可以用于多樣化的市場
與基于云的人工智能技術相比，AEIMR行業(yè)的智能化技術仍然是一種嵌入式的智能技術，這意味著所有整個系統(tǒng)的資源仍然十分有限，同時主要的學習與推斷等操作要靠這些處理器獨立完成。所以，在針對這些行業(yè)應用開發(fā)智能芯片時，除了選擇合理的芯片架構，另一個很重要的、能夠快速實現(xiàn)芯片設計的就是選擇PowerVR 3NX這樣的嵌入式超級加速器，或者是Speedcore Gen4 eFPGA這樣的帶多層級加速的硬件加速器。
做中國好芯片
用于AEIMR這五個行業(yè)的智能芯片，除了要在各種制約條件下實現(xiàn)最高計算能力這一特點，它們還有一個共同點就是需要面對行業(yè)應用中各種復雜環(huán)境的可靠性、內(nèi)部安全性和防護能力等問題。這要求這些芯片通過相應的工業(yè)級或者汽車級規(guī)范認證，同時也需要采用更新的技術來實現(xiàn)內(nèi)部安全性和抵御外界攻擊的防護能力。
針對智能芯片所面臨的系統(tǒng)級復雜性，需要用新的工具和IP來解決
對于AEIMR行業(yè)應用所需的可靠性，是傳統(tǒng)的幾大家汽車芯片提供商的優(yōu)勢，他們在此領域有豐富的經(jīng)驗和知識積累。但這并不是不可逾越的難關，除了在芯片設計與制造中引入相應的機制與設計，最重要是要有必要的耐心去對相關芯片進行篩選與調(diào)教。近年來，不少國內(nèi)芯片設計公司已經(jīng)具備了這種能力與耐心，其中一些廠商甚至包括對溫度敏感的射頻單元的混合信號SoC都通過了車規(guī)級認證。
例如，國內(nèi)領先的衛(wèi)星定位導航技術及芯片和解決方案提供商泰斗微電子科技有限公司在去年11月宣布，其射頻基帶一體化衛(wèi)星定位芯片TD1030通過了AEC-Q100 Grade2認證，不僅成為國內(nèi)第一家通過該認證的射頻基帶一體化北斗/GNSS衛(wèi)星定位芯片廠商，而且TD1030也獲得了同類芯片最高等級的車規(guī)認證，其-40℃~+105℃的工作溫度范圍可支持汽車廠商、Tier-1供貨商及智能化應用方案商開發(fā)可靠性更高的車載導航系統(tǒng)。
泰斗微電子的TD1030-Q3003AB北斗/GNSS射頻基帶一體化芯片在國內(nèi)率先通過AEC-Q100 Grade 2認證
除了可靠性，芯片內(nèi)部安全性與外部防范能力也是AEIMR行業(yè)要求的重要指標。在傳統(tǒng)嵌入式控制時代為此開發(fā)的許多技術可以借鑒，比如汽車控制器中的鎖步技術，即同一顆芯片中兩個控制內(nèi)核同步運行，可確保任何時候都能保證處理器在正常工作狀態(tài)。
但是這些還遠遠不夠，智能化帶來的一些新的需求正在改變芯片安全和防護的定義，如對芯片上異構多處理器的全生命周期監(jiān)控。中國的芯片設計公司要超越傳統(tǒng)的汽車及工業(yè)芯片提供商在此領域的積累，只有用最新的技術來快速通過這些技術壁壘，完成自己的高安全性和防護能力芯片，并具備諸如全生命周期監(jiān)控等傳統(tǒng)芯片不具備的能力，從而設計出真正的中國好芯片。
總部位于英國劍橋的關鍵系統(tǒng)安全性及安全防護提供商UltraSoC在去年年底宣布推出鎖步監(jiān)測器IP，芯片設計公司只需要在設計中引入這種IP和解決方案，就可以支持鎖步功能的實現(xiàn)，從而實時監(jiān)測SoC處理器是否在可靠、安全和無隱患地運行。在本屆嵌入式世界大會上，該公司還宣布推出一項重大的擴展，新功能支持SoC設計人員構建具有多達65，000個組件的片上監(jiān)測和分析系統(tǒng)，從而為擁有數(shù)千個處理器的系統(tǒng)提供無縫支持。
UltraSoC在2019年嵌入式世界展的RISC-V展區(qū)內(nèi)演示了高級多核調(diào)試技術
新的UltraSoC架構能夠高效地監(jiān)測無數(shù)個用于構造最復雜SoC產(chǎn)品的內(nèi)部構建單元塊，并分析它們之間的交互對系統(tǒng)級行為產(chǎn)生的影響，在實現(xiàn)諸如無人駕駛汽車等前沿應用中所需的人工智能和機器學習技術方面可以發(fā)揮巨大的作用。為人工智能、機器學習和其他新興應用實現(xiàn)最節(jié)能的高性能計算系統(tǒng)的Esperanto公司在同一顆芯片上放置了一千個RISC-V處理器和人工智能/機器學習（AI / ML）加速器，UltraSoC的IP產(chǎn)品支持這種大規(guī)模處理芯片的監(jiān)測、分析和調(diào)試功能。
做主控芯片就要做大生態(tài)
在今天談到智能化應用時，除了芯片的性能指標有多少個TOPS等，經(jīng)常同時出現(xiàn)的還有兩組詞匯。一組是軟件與算法，這是現(xiàn)有的智能芯片開發(fā)企業(yè)工作的重點之一；另一組是和應用相關的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。而這些與智能化緊密相連的詞匯背后也都是一個一個的生態(tài)，再加上AEIMR中每個行業(yè)獨特的自有生態(tài)，成功的主控芯片開發(fā)商一定是一個大生態(tài)的運作者或者組織者，這也是下一個階段考察一家企業(yè)能否成為獨角獸的關鍵。
談到軟件與算法生態(tài)，AlphaGo等傳統(tǒng)的人工智能都靠云端運算，這是因為云服務公司有大量的優(yōu)秀軟件人才和算能。然而當我們談到的是面向AEIMR行業(yè)的嵌入式智能硬件，也引用了Alan Kay的名言金句，但是沒有軟件智能芯片還是無法工作。面對AEIMR行業(yè)智能化需求，不是每一家芯片企業(yè)都要去糾集一大隊精通Python或者Tensor的工程師搞產(chǎn)業(yè)生態(tài)垂直集成，產(chǎn)業(yè)鏈分工進行橫向合作也將成為一種發(fā)展之道。
華 興萬邦的高級分析師不久前在上海舉辦的Electronica工業(yè)視覺展覽上，也看到了一些本地視覺后處理算法提供商，他們很愿意與芯片和平臺開發(fā)商合作提供完整的視頻解決方案。同時，如本報告一開頭提到的S公司就是一個潛在的國際合作伙伴。當然，如果走產(chǎn)業(yè)整合發(fā)展道路，那么智能芯片就要有足夠的開放性，選擇軟硬件平臺就非常重要。
我們看到越來越多的本地專業(yè)算法提供商的崛起，為智能化和智能芯片的發(fā)展提供了生態(tài)支持
對于軟件平臺，在實際操作中就要去分析IP或者芯片提供商的開發(fā)工具包SDK，它既要能幫助開發(fā)人員創(chuàng)建基于該加速器的自定義神經(jīng)網(wǎng)絡應用，當然也提供對SYCL等開放規(guī)范的支持。Khronos小組制定的SYCL規(guī)范支持開發(fā)人員能夠使用C++語言開發(fā)任何由OpenCL或特定神經(jīng)網(wǎng)絡API支持的應用。
以前面談到的Imagination Technologies的PowerVR Series 3NX神經(jīng)網(wǎng)絡加速器為例，該NNA IP既支持自定義的應用，也支持將每個SYCL函數(shù)庫映射到其專用的IMG DNN API庫中，從而提供了一個非專有的開放標準開發(fā)環(huán)境。
硬件生態(tài)的選擇也很重要，為AEIMR行業(yè)的智能化應用開發(fā)芯片如果有一個硬件演進過程，那么不僅開發(fā)速度可以大大加快，而且可以節(jié)省大量的成本，因而最好是去尋找那些能夠提供硬件靈活性的廠商。以前面提到的Achronix為例，該公司提供Speedster高密度、高容量FPGA芯片，還提供系統(tǒng)級封裝（SiP）的FPGA裸片芯和Speedchip封裝服務，以及Speedcore eFPGA IP產(chǎn)品。
從采用獨立FPGA芯片做開發(fā)，到利用FPGA裸片芯做SiP封裝芯片，再到用eFPGA做全集成SoC或ASIC也是一種不錯的模式，硬件生態(tài)支持很重要
由于這些產(chǎn)品都采用了同樣的FPGA架構并皆由Achronix的ACE開發(fā)工具提供支持，所以智能芯片開發(fā)商可以在啟動項目時立即用Speedster FPGA芯片做軟件和算法開發(fā)，如果AEIMR行業(yè)還有其他的硬件需求如專用的處理器或者接口驅動芯片，則可以將Speedster上的應用遷移到FPGA裸片芯上與這些芯片一起封裝為SiP芯片。在這些過程中可以一邊出貨、一邊采用Speedcore eFPGA IP做自己的SoC硬件開發(fā)，一旦開發(fā)完成市場上量，則可以推出高性能和低功耗的智能芯片SoC或者ASIC。
關注AIoT智能網(wǎng)聯(lián)整合趨勢
在今天的智能化大潮中，不同行業(yè)不同領域用不同的語言都在說明同一個趨勢。一些業(yè)界領袖力推人工智能與物聯(lián)網(wǎng)的整合，即AI + IoT = AIoT；另外在很多場合中，智能化與V2X、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和5G等話題聯(lián)系在一起，智能網(wǎng)聯(lián)已經(jīng)成為同一個概念。嵌入式智能芯片的開發(fā)與創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)連接技術的融合已顯然成為智能化發(fā)展的一個重要趨勢。
在自動駕駛汽車的開發(fā)過程中，內(nèi)部傳感器連接與控制數(shù)據(jù)傳輸線路，以及車輛與外部環(huán)境的通信同樣非常重要
當然，對于嵌入式智能芯片設計公司，目前還沒有必要將采用射頻混合信號技術的通信電路集成到主控芯片中，但是對于系統(tǒng)級的連接設計，考慮連接已不僅是選擇數(shù)據(jù)速率這個簡單的技術決策，連接技術的創(chuàng)新也在影響智能化應用的開發(fā)，同時各個連接標準主體和廠商都在積極拓展自己的生態(tài)。
例如Keyssa公司開發(fā)的全固態(tài)非接觸式連接器技術，用速率為6Gbps的超高頻無線傳輸來替代需要插拔的傳統(tǒng)連接器，可以大大優(yōu)化機器人、汽車連接、電路板內(nèi)部連接和醫(yī)療電子的連接和智能芯片性能；同時因為取消連接器和相應的開孔，在系統(tǒng)可靠性得到大幅度提升的同時，提升了設計靈活性并降低了制造成本。
Fresco Logic 的F-One技術為新興的AIoT提供了一種全新的互聯(lián)方式，F(xiàn)-One技術包括一系列高度集成的聚合控制芯片，它們可以用靈活且動態(tài)的方式將一系列通信協(xié)議聚合在同一個F-One串行通道中，可以廣泛地應用于多傳感器環(huán)境、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡安全、汽車線束縮減和移動設備配件等領域。
在AEIMR五大行業(yè)中，連接是非常復雜且多樣化的，因而必須考慮垂直行業(yè)的需求，如需要考慮汽車的CAN總線和工業(yè)自動化領域已有的各種協(xié)議，同時還要考慮智能處理數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接需要，既要考慮低延遲和高速率，也要考慮成本和部署方便性。更為重要的是，各種連接協(xié)議主體都在圍繞其連接技術做出更大的生態(tài)，比如5G技術帶來的不只是速度，而是新的價值和新的5G生態(tài)。
推動今天十分火熱的智能網(wǎng)聯(lián)或者AIoT的另一個因素，是物聯(lián)網(wǎng)連接技術正在給智能化應用帶來更多全新的價值，比如為智能化處理后的數(shù)據(jù)提供時間與位置標記可支持很多業(yè)務創(chuàng)新。我們可以用Semtech公司的LoRa技術來進行分析，LoRa以其低功耗、長距離和易于部署成為了低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）領域內(nèi)的領先技術并得到了極為廣泛的應用，是近年來發(fā)展最為迅速的物聯(lián)網(wǎng)技術之一。
LoRa在LPWAN領域率先進入連接+數(shù)據(jù)服務新階段，亦代表了智能網(wǎng)聯(lián)的新趨勢
在本屆嵌入式世界大會上，Semtech在現(xiàn)場展示了LoRa在智慧城市、智慧交通和智能家居等領域內(nèi)的應用。在大會結束后不久，該公司推出了LoRa Cloud?地理定位服務，這是一種全新的、基于云的、且與 LoRaWAN協(xié)議和絕大多數(shù)網(wǎng)絡服務器兼容的地理定位服務，它可通過Cloud API調(diào)用訪問，簡化了所有基于LoRaWAN設備的地理定位訪問并實現(xiàn)大眾化應用以及智能化應用。
物聯(lián)網(wǎng)連接技術領域的創(chuàng)新也不斷涌現(xiàn)，在本屆嵌入式世界大會上，有很多國內(nèi)公司展出了他們的物聯(lián)網(wǎng)通信芯片和模組，可以見到中國通信模組廠商的全面崛起。我們也在本屆大會上訪問了可提供最全面短距無線通信協(xié)議支持的芯片提供商Silicon Labs公司，該公司的產(chǎn)品支持包括低功耗藍牙、Wi-Fi、Z-Wave、Zigbee/Thread和私有協(xié)議，以及可在同一芯片上支持多種通信協(xié)議的無線SoC芯片。
Silicon Labs在2019年嵌入式世界大會上展示了最全面的無線連接芯片產(chǎn)品組合，是智能芯片企業(yè)的不錯的生態(tài)合作伙伴
Silicon Labs這樣的領先廠商的創(chuàng)新進一步拉近了物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式智能芯片的距離，去年該公司推出全新Wi-Fi 產(chǎn)品組合WF200收發(fā)器和WFM200模塊，將Wi-Fi連接的功耗降低了一半，可以支持包括IP安全攝像頭和銷售點（PoS）等智能化應用的進一步普及。今年1月，該公司發(fā)布了用于其Wireless Gecko產(chǎn)品組合的新藍牙軟件，率先利用藍牙核心規(guī)范5.1中的測向功能，為室內(nèi)定位和移動定位應用提供精度可在1米以內(nèi)的定位方案。而Z-Wave則是該公司獨家擁有的協(xié)議，深受希望建設私有網(wǎng)狀網(wǎng)絡的客戶喜歡。
結束語
3月5日，國務院總理***在第十三屆全國人民代表大會第二次會議上做《政府工作報告》，報告在談到 2019年政府工作任務時，把“推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升”列入了重點工作之中。報告指出：圍繞推動制造業(yè)高質量發(fā)展，強化工業(yè)基礎和技術創(chuàng)新能力，促進先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)融合發(fā)展，加快建設制造強國。打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉型升級賦能。
2019嵌入式世界的舉辦地點——紐倫堡會展中心
與此同時，許多業(yè)界的朋友都在談人工智能發(fā)展的下一步，核心要素是快速的應用和落地。因此，華興萬 邦分析師團隊認為，AEIMR五大行業(yè)將是下一步智能化發(fā)展的關鍵突破口，同時它們也為國內(nèi)的芯片設計企業(yè)提供了與海外同行同時起步的機會。從智能芯片架構性創(chuàng)新、做中國好芯片、做主控就要做大生態(tài)和關注AIoT智能網(wǎng)聯(lián)整合趨勢幾個方面出發(fā)，將有機會在智能芯片這個新興市場中獲得快速的發(fā)展。
工商網(wǎng)監(jiān)
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