物联网半导体的兴起

日期:2021-04-10 08:34:28 作者:admin 来源:未知

  简而言之
 
  估量归类为物联网的半导体组件的渗透率将从2019年的7%添加到2025年的12%。
 
  推进物联网半导体开展的四个关键要素是:MCU,衔接芯片组,AI芯片组以及安全芯片组和模块。
 
  为什么重要呢?
 
  物联网半导体的日益普及将迫使芯片制造商愈加重视典型的物联网要求(例如,超低功耗,更小尺寸,内置安全性)
 
  设备制造商应该看到很多专门针对物联网而专门规划的新芯片。
 
  半导体–强劲抢先的技能范畴
 
  追踪全球30家最大半导体公司价值的费城半导体指数在曩昔五年中添加了5倍(从2016年1月的80美元添加到2021年1月的416美元)。该指数不仅轻松打败了飞速开展的纳斯达克指数(在同一时间范围内添加了2.8倍),还打败了其他技能指数,例如云核算(例如,SKYY指数在同一时间范围内添加了3.5倍)。
 
  半导体公司价值的惊人表现能够归因于许多要素。最值得注意的是,该职业已从对几种新式技能的更多和更高价值的半导体组件的需求中获利。关键驱动要素包含大数据剖析,移动通信,游戏,互联和半自动轿车,以及很大程度上是互联的物联网(IoT)设备的快速添加。
 
  依据咱们的估量,活跃的物联网设备衔接数量将从2015年的36亿添加到2020年的117亿。到2025年底,咱们预测总共将有300亿个物联网衔接。物联网半导体商场的兴起广泛,涉及大多数职业范畴,包含工业,轿车,动力和公用事业以及医疗保健。近年来,比如智能手表和较小的无线配件之类的消费物联网设备的需求特别高,这促使几年前没有生产物联网设备的几家公司进入物联网生态系统(例如,许多智能手机制造商)。
 
  当前的物联网设备爆炸式添加将持续推进物联网半导体商场,并可能在产值提高的情况下进一步推进半导体创新。IoTAnalytics关于此主题的最新报告预测,IoT半导体组件商场将从2020年的$33B到2025年的$80B的复合年均添加率为19%。特别是,以下四个组件将成为重视焦点:IoT微控制器(MCU),IoT衔接芯片组,IoTAI芯片组以及IoT安全芯片组和模块。
 
  物联网半导体的兴起
 
  推进物联网半导体开展的四个关键要素
 
  IoTAnalytics将IoT半导体界说为可单独或共同为IoT设备或其他IoT设备的功用做出贡献的那些半导体组件。因而,一些半导体组件符合IoT半导体的规范。
 
  咱们的研讨标明,以下四个方面十分重要:
 
  1.物联网微控制器(MCU)
 
  与许多其他技能主题相比,物联网具有一组典型的用例和运用程序。所有这些运用程序都要求不同级别的性能和功用。一般,MCU(而不是MPU)十分合适供给所需的灵活性(例如,在处理才能方面),同时为运用程序供给十分经济的硬件挑选。风趣的趋势是IoTMCU现在现已从通用MCU演变为某些
 
  特定于IoT运用的切当要求的IoT运用特定的MCU(例如,在2020年第四季度,恩智浦推出了S32K3轿车IoTMCU)系列)
 
  凭借这些趋势,IoTAnalytics(剖析)估量IoTMCU在一般MCU商场中的渗透率将从2019年的18%添加到2025年的29%。特别是32位MCU,例如,众所周知的RaspberryPi代表了IoT运用的最佳挑选。
 
  物联网半导体的兴起-全球物联网MCU商场渗透率
 
  2.物联网衔接芯片组
 
  物联网衔接芯片组是所有物联网衔接设备的核心,代表了最大的物联网半导体商场范畴(2020年占所有物联网半导体的35%)。近年来,缺乏全球公认的物联网衔接规范,以及来自不同用例和运用程序的不同要求导致了各式各样的衔接选项。
 
  IoTAnalytics(从半导体的视点)确定了21种首要的IoT衔接规范,其中包含3G或4G等蜂窝IoT,Wi-Fi等WLAN和有线衔接。
 
  物联网半导体的兴起-12个重要的物联网衔接规范
 
  蜂窝物联网。蜂窝物联网芯片组现在在物联网衔接芯片组的商场添加中发挥着重要作用。IoTAnalytics(剖析)估量,受5G(用于低推迟和高带宽IoT运用)和LPWA(用于低功耗,低带宽,低成本物联网运用程序)。许可/蜂窝LPWA商场和非许可LPWA商场都推进了这一商场,根据LoRa的芯片组和根据NB-IoT的芯片组将持续主导该商场范畴。
 
  无线局域网。WLAN芯片组由新的Wi-Fi6和Wi-Fi6E规范驱动,这些规范为物联网Wi-Fi芯片组商场创造了高添加机会。Wi-Fi6的吞吐才能几乎是Wi-Fi5的四倍,升级为带宽要求更高的IoT运用(例如增强现实耳机)打开了大门。
 
  蓝牙。IoT蓝牙芯片组商场现在由音频和娱乐以及根据智能家居的设备推进。相对较新的Bluetooth5芯片组商场首要专注于IoT运用,并经过信标和根据方位的服务(例如财物盯梢)以及针对多个运用和用例的更大灵活性,使新式运用成为可能。
 
  3.物联网人工智能芯片组
 
  许多运用程序寻求更杂乱的数据剖析,并希望实时进行这些数据剖析。近年来,这对物联网边缘的嵌入式AI芯片提出了越来越高的需求。IoTAnalytics(剖析)估量,2019年至2025年之间,全球IoTAI芯片组将以22%的复合年添加率添加。这种添加是由三种不同类型的芯片组供给的并行核算驱动的:GPU,ASIC和FPGA。根据FPGA的AI芯片组关于云以及5G时代都至关重要。这些芯片有助于减少推迟,改进内存访问并提高设备之间的通信功率。传统上,数据中心运用FPGA作为CPU的辅佐加速器。
 
  可是,最近,比如Microsoft之类的公司现已开端在高速以太网直接衔接到FPGA而不是CPU的数据路径中运用FPGA。
 
  4.物联网安全芯片组和模块
 
  依据诺基亚的《2020年威胁情报报告》,物联网设备现在占观察到的受感染设备的32.7%。到2020年,物联网感染的份额添加了100%。物联网设备威胁的添加要求对安全解决方案的不断调整。在许多情况下,传统软件安全性关于整体安全性系统而言是不行的。因而,迫切需要保证从边缘设备到云的数据流以及硬件的安全。
 
  尽管公司一般在完结嵌入式硬件安全性方面有多种挑选,但事实证明,在MCU/SoC级别上完结它是最可取的,由于它允许数据安全地流过内部总线。这能够经过将安全元素(SE)和物理不可克隆功用(PUF)嵌入设备中的系统来完结。
 
  另一个重要的安全功用是安全区域/PUF中的“密钥注入”和加密密钥办理,以保证设备的安全身份以及创建在设备内部以及从设备到云的数据流的安全地道。这种集成完结了非对称加密的“硬件信任根”。它还为从芯片到云的数据安全流创建了安全通道,从而保证了静态数据和传输数据的安全性。