數(shù)量巨大的低端芯片,，撐起了半導體世界的半邊天。
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”,。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“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(diào),、彩電等家居并不需要一顆達到5nm的高級SoC,。
智能家居的“低端”需求
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(qū)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?qū)π酒墓?、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(diào)、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,。
智能家居需要哪些芯片,？
從智能家居的需求來看，MCU,、SoC,、通信芯片以及傳感器是智能家居產(chǎn)品的核心組成部分。
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?？萍?、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(nèi)知名企業(yè)。
中穎電子是國內(nèi)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(zhuǎn)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?？萍几呖煽啃訫CU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,。
炬芯科技研發(fā)了面向IoT領域超低功耗MCU芯片ATB111X，支持藍牙5.3BLE版本,。
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?？萍嫉?。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。
一位從事芯片研究的業(yè)內(nèi)人士表示：“樂鑫是我當時找到的最便宜的帶Wi-Fi的物聯(lián)網(wǎng)芯片,，一片只要10塊錢左右,。與競爭對手arduino相比，樂鑫提供了性價比更高的方案?！?/p>
國民技術N32通用安全MCU系列產(chǎn)品滿足在白色家電、黑色家電,、廚衛(wèi)家電,、生活電器等多個細分領域應用，并已在家電行業(yè)標桿客戶中導入,。
上海貝嶺8位MCU產(chǎn)品,，內(nèi)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,。
中微半導體32 位 MCU 已量產(chǎn)產(chǎn)品情況
中微半導體在大家電和工控領域，公司將在 STAR-MC1 內(nèi)核基礎上研發(fā)滿足大家電變頻
電機和工業(yè)控制需求的 32 位 MCU 系列產(chǎn)品,。客戶方面,，中微半導在首發(fā)申報稿中宣稱已進入美的,、小米,、ATL,、雅迪等國內(nèi)外品牌客戶供應鏈,。
東軟載波知名客戶包括,，國家電網(wǎng)、國內(nèi)家電企業(yè),、消費電子企業(yè)等,。白色家電專用MCU芯片，兼容和覆蓋現(xiàn)有多款通用MCU芯片,，滿足多系列空調(diào)、冰箱等應用需求，實現(xiàn)客戶端大規(guī)模量產(chǎn)和技術支持,。
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(nèi)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(nèi)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),。
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(qū)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(diào)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(nèi)的多家傳統(tǒng)家電企業(yè)都已布局半導體領域。
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,，對于傳統(tǒng)燃油汽車,、電動汽車、電機驅(qū)動與工業(yè)控制等仍然需要成熟制程和傳統(tǒng)制程的芯片,，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)量巨大的低端芯片,，撐起了半導體世界的半邊天,。
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