被智能家居带火的「低端芯片」

　　每当提到芯片二字，3nm、7nm等先进制程已经成为人们口中的第一反应。但这只是产业前沿，芯片市场中占比更多的还是那些制程“落后”的“低端芯片”。高于28nm甚至45nm以及更高制程的芯片，仍在大卖。

　　在智能家居成为浪潮后，更是带动了“低端芯片”市场。这类芯片单价低、技术含量低，但使用范围极广。毕竟，冰箱、空调、彩电等家居并不需要一颗达到5nm的高级SoC。

　　智能家居的“低端”需求

　　在物联网的推动下，智能家居开始崛起。今年3月，华为召开春季发布会，提出全屋智能概念，涵盖智能中控屏、智能面板及开关、AI超感传感器、智能灯光驱动器。闻泰科技传出打入苹果智能家居供应链的消息。

　　对于出货量大、功能较为简单的智能家居来说，低价、可靠、耐用才是“好”芯片。

　　首先是低价。智能家电供应商对于芯片有大量的需求。相关人士透露：“我们销量最大的三大家电一年的量大概有8000多万，单单三个品类下来就有二点几亿了，其他品类也有非常大的量。所以，我们的最大诉求是把成本降下来。”

　　再就是可靠和耐用。对于智能家居来说，可靠是一大标准。在可靠性方面，先进制程芯片反倒没有成熟制程芯片可靠。先进制程可以理解相同功耗、尺寸下可以获得更好的性能，但在家电领域对芯片的功耗、发热和占用面积上并没有手机、平板那么苛刻，更关注芯片在各种情况下的可靠性和耐用度。

　　空调、洗衣机控制板、遥控器等需要的是低成本、可靠耐用的芯片，而这类芯片不需要先进的制程，有的甚至只需要微米级工艺就能够满足。

　　曾有业界人士指出28nm工艺就足以生产中国大陆所需芯片的七成。这是因为中国所需的芯片多种多样，对成熟工艺生产的芯片需求更高。而魏少军教授早已表示，我国已经成为全球最为完整的芯片产品体系之一，在中低端芯片领域具备较强的竞争力。

　　智能家居需要哪些芯片?

　　从智能家居的需求来看，MCU、SoC、通信芯片以及传感器是智能家居产品的核心组成部分。

　　※ MCU

　　MCU在智能小家电中的应用非常多。在智能音箱中，MCU芯片可以起到实现语音交互的作用;在扫地机器人中，MCU芯片起到控制机器人前进的作用;在电饭煲中，MCU芯片起到温度控制作用。

　　在智能家居对MCU的需求下，众多本土企业纷纷入局MCU。国产的代表企业包括兆易创新、中颖电子、国民技术、芯海科技、博通集成、乐鑫科技、上海复旦微等。

　　兆易创新推出无线 MCU 产品，实现对 IoT 云端的连通，应用于智能家电、IoT 智能终端。兆易创新的 GD32系列产品适用于工业自动化、人机界面、电机控制、安防监控、智能家居家电及物联网等，已推出多款产品。在智能家居MCU方面暂无官方数据，但其MCU出货量以累计超过2亿颗，客户数量超过1万家。

　　晟矽微电目前以8位MCU产品为主，覆盖小家电、消费类电子、电力电子、安防电子等多个应用领域。终端用户包括，华为、小米、中国电信、海尔、海信、LG、康佳、创维、九阳、奔腾、雷士照明、普州照明、振辉电器、盛世名门、敏华电器、木林森照明、奥海电子、中国电信、奥飞娱乐、美的、TCL等业内知名企业。

　　中颖电子产品应用终端

　　中颖电子是国内小家电MCU的龙头厂商，目前已经投入55nm/40nm,家电主控MCU第一颗55nm产品已经在客户端进行推广工作，白色家电芯片晶圆代工长期会有一小部分由相对制程成熟的8吋缓慢逐步转至12吋晶圆。中颖电子小家电控制芯片在微波炉、豆浆机等家电单品市占第一，主要客户包含美的、海尔、九阳、鱼跃等。

　　芯海科技高可靠性MCU产品进入气体传感器、智能电表、通信用光模块产品，并将加快设备监测和控制产品研发和推广，高性能 32 位 MCU 从2021 年一季度开始形成规模出货。

　　主要客户包括，荣耀、vivo、OPPO、小米、华米、紫米、麦克韦尔、飞科、汇川、汉威、四方光电、南方电网、德朔、美的、香山衡器、乐心医疗、锂电某龙头公司等。

　　炬芯科技研发了面向IoT领域超低功耗MCU芯片ATB111X，支持蓝牙5.3BLE版本。

　　乐鑫科技，下游产品主要是智能家居、电子消费品、传感设备和工业控制，主要客户有小米通讯、涂鸦智能、安信可、优贝克斯电、芯海科技等。根据其官网披露，乐鑫科技主要向安信可供应ESP8266、ESP32系列产品。乐鑫科技与小米于2015年开展合作，开始长期为小米的IoT解决方案提供ESP8266 Wi-Fi芯片。2017年，小米开始使用乐鑫科技的ESP32 Wi-Fi模组。

　　一位从事芯片研究的业内人士表示：“乐鑫是我当时找到的最便宜的带Wi-Fi的物联网芯片，一片只要10块钱左右。与竞争对手arduino相比，乐鑫提供了性价比更高的方案。”

　　国民技术N32通用安全MCU系列产品满足在白色家电、黑色家电、厨卫家电、生活电器等多个细分领域应用，并已在家电行业标杆客户中导入。

　　上海贝岭8位MCU产品，内置丰富的功能模块，具备较高的性能和抗干扰性能力;目前已广泛应用于消费类、智能充电、小家电、电机控制等产品。

　　北京君正公司进行了面向条码市场、显示控制等市场的微处理器新产品X1600系列的研发和投片，可满足AIOT领域多类智能硬件产品的需求，并可涵盖高端MCU产品市场。

　　中微半导体32 位 MCU 已量产产品情况

　　中微半导体在大家电和工控领域，公司将在 STAR-MC1 内核基础上研发满足大家电变频

　　电机和工业控制需求的 32 位 MCU 系列产品。客户方面，中微半导在首发申报稿中宣称已进入美的、小米、ATL、雅迪等国内外品牌客户供应链。

　　东软载波知名客户包括，国家电网、国内家电企业、消费电子企业等。白色家电专用MCU芯片，兼容和覆盖现有多款通用MCU芯片，满足多系列空调、冰箱等应用需求，实现客户端大规模量产和技术支持。

　　复旦微各系列 MCU 芯片产品介绍及应用领域

　　复旦微的智能电表 MCU 在国家电网单相智能电表 MCU 市场份额占比排名第一，累计智能电表 MCU 出货量超 4 亿颗，覆盖国内包括江苏林洋、威胜集团、杭州海兴、宁波三星、浙江正泰、河南许继、杭州炬华、深圳科陆等在内的绝大部分表厂。

　　华大半导体实际是从16位MCU起步的，目标是超低功耗方向，华大半导体的MCU主要用于“白电”的主控、显控、电机变频的大规模生产上，在小家电上拥有广泛的分布，在工业也拥有类似汇川这样的头部企业。

　　※ SoC芯片

　　同MCU相比，SoC往往算力更强，集成的功能更丰富，能支持运行多任务的复杂系统，价格也更昂贵。SoC一般承担运行计算的任务(例如实现语音识别功能)，MCU大多用于执行控制(例如电机驱动)。

　　这一赛道的国产半导体企业包括：晶晨股份、瑞芯微、全志科技、富瀚微、恒玄科技、北京君正等。

　　晶晨股份主营业务为多媒体智能终端 SoC 芯片及无线连接芯片，其 S 系列 SoC 芯片被中兴通讯、创维、小米、阿里巴巴、Google、Amazon 等名厂商采用;其 T 系列 SoC 芯片解决方案已广泛应用于小米、海尔、TCL、创维、海信、百思买、亚马逊、Epson、Sky 等;AI音视频系统终端芯片则打入百度、Google、Amazon、小米的智能音箱的供应链。

　　全志科技主要芯片产品下游应用领域及应用示例

　　全志科技的R系列SoC进入天猫精灵智能音箱、石头科技扫地机以及美的智能空调供应链;科大讯飞翻译笔搭载 V 系列产品，腾讯企鹅极光盒子搭载 H 系列产品;在无线通信领域，小谷智慧点读笔搭载 XR 系列芯片;在智能语音交互领域，小度在家搭载 AC 系列芯片。

　　瑞芯微智能SoC芯片，主要应用AIoT 产品。其在智能物联网领域，合作客户有 LG、星网锐捷、亿联、腾讯、阿里、商米、视源、美团、宇视、研华、联想等。在消费电子领域，公司和 SONY、华硕、OPPO、百度、科沃斯、网易、小米、步步高、美的、创维等。

　　中科蓝讯专注无线音频SoC芯片，已经打入传音、飞利浦、联想、铁三角、创维、纽曼、山水、惠威、摩托罗拉、夏新、Aukey、网易、唱吧、QCY、天猫精灵等终端品牌厂商。

　　炬芯科技TWS蓝牙耳机SoC芯片2021年进入 realme、JBL、倍思、百度、TOZO、Nosie、黑鲨等终端耳机品牌供应链。

　　由于智能家居芯片技术要求低，传统家电企业也开始争夺“入场券”。2017年，格力的微电子部门成立;2018年，康佳宣布半导体的科技事业部正式成立。2018年美的宣布进军芯片制造，成立了美仁半导体公司，2021年1月，他们又成立了美垦半导体技术有限公司。目前其MCU芯片全年量产规模约1000万颗。

　　到现在，TCL、康佳、创维、海尔在内的多家传统家电企业都已布局半导体领域。

　　孕育“低端芯片”

　　即使在美国的限制下，中国高端芯片制造受限，但中低端芯片国产化的风潮已经不可阻挡。

　　中国的半导体产能主要集中于28nm以上的成熟制程和传统制程，对于传统燃油汽车、电动汽车、电机驱动与工业控制等仍然需要成熟制程和传统制程的芯片，中国的半导体产能可以满足这些应用场景的需要。

　　而在中国“低端芯片”的奋力发展之下，中国在低端芯片甚至斩获自1994年8月以来，韩国对华贸易首次出现逆差。

　　数量巨大的低端芯片，撑起了半导体世界的半边天。