从几大爆款看2016半导体市场有哪些走势

消费类电子产品总是层出不穷，一旦出现爆款更是受到众人热捧，之所以能成为爆款，必定有其过人之处。市场营销是一方面，技术也支撑了卖点，通过对这些爆款产品的了解，或许能追寻下一代爆款产品的方向。 小米手环破千万销量的背后 2015年小米手环销售量已经超过1200万只，而华米科技目前已经成为全球第二大可穿戴设备公司,分析认为，小米手环能够取得这样的成绩，主要是依靠较强的性价比吸引消费者眼球。 的确，小米手环是一款定位为功能简单，价格低廉的产品，但丝毫不影响其对性能的追求，具体而言就是功耗和精度。这直接决定着用户的使用体验。 试想，如果计步不精准，例如你明明在坐飞机，手环将路途的颠簸记录成你行走的步数，是不是令人哭笑不得。 正如小米在发布会上宣传的那样，小米手环采用ADI传感器。在近日由易维讯举办的2016半导体产业和技术展望论坛上， ADI亚太区微机电产品市场和应用经理赵延辉也讲述了传感器如何提升精度，以及今年传感器市场的趋势等话题。

为什么传感器记录了那些并不准确的运动，赵延辉解释说，因为MEMS传感器往往为了实现低功耗，采用了一种周期采样的技术。比如ADC和模拟前端的带宽是固定的800赫兹，做2倍的采样率，信号不混叠，然后信号进一步做滤波。整个ADC和模拟前端只是10秒钟采集一次，剩下的时间把系统关掉。 那么进来的信号可能超过100赫兹，超过100赫兹的信号进来后，由于采样率比较低，即采样成低频。这时算法会认为这是一个规律的低频运动，因此，就出现诸如坐在飞机上计步的情况，而实际上只是飞机高频的振荡。 如果传感器对高频滤波不能很好的处理，不能滤除高频信号的干扰，必然影响传感器的精度。ADI在推出的ADIS16362及以后的传感器上已经解决了这个问题，大幅提升了精度。

为什么小米手环选择ADI的传感器，而不选择价格是ADI三分之一或者五分之一的传感器？低功耗也是一个非常关键的因素。功耗是目前可穿戴产品的一大痛点，据小米的官网宣传，小米手环的卖点之一即是可以保证产品一个月不用充电。 在小米定义手环产品之初就希望解决这个痛点。赵延辉说，产品在测试的时候，如果不考虑振子频繁振动的情况下，持续使用时间可以达到三个月。小米说的一个月不充电略微保守。低功耗的MEMS有助可穿戴产品维持更长的使用时间。 目前，ADI的ADXL362是业界功耗最低的产品。比如人体监测时功耗只有1.8μA，这个功耗是市场上最好的。赵延辉说道，我们知道如果一秒钟采样一个点，无法对人体的复杂运动做分析。一定要高频的采集率，这时候我们功耗是最低的。另外，产品待机功耗也很低。比如美国大兵头盔用的ADI传感器待机功耗只有270 nA，传感器还会监测头盔有无使用，无使用时自动切断电源。传感器可以做为一个电源开关，通过运动还是静止实现开关。这样一来，电池可以支持器件工作93年。

此外，ADI传感器也会兼顾系统的功耗，一般的功耗主要消耗于MCU、蓝牙、处理器。ADI的做法是内置一些滤波器，对于敲击桌面或者不让器件在规律的运动之前对MCU进行触发唤醒，这样可以帮助客户实现系统的低功耗。 可穿戴设备的外观也决定了传感器尺寸的小型化。小型化薄型化的MEMS传感器可用于珠宝、防爆产品，甚至信用卡。

MEMS做小做薄对工艺的要求非常苛刻，因为MEMS对热应力和集成应力要求非常高，这对MEMS工艺提出更高要求。小体积却要高集成度，一般传感器只提供一个原始数据，ADI的传感器会做越来越多上层的处理，包括数据处理、算法处理。集成更多系统的程序，必定对工艺提出挑战。赵延辉表示，目前市场上MEMS的工艺是6寸、8寸，可以预见，两年之内一定有14寸的MEMS工艺出现。往后还会有SIP的技术用于MEMS，这都是为实现高集成度的市场需求。 本文下一页：快速充电成手机一大卖点，快充离你有多远

《国际电子商情》原创文章，谢绝转载 {pagination} 快速充电成手机一大卖点，快充离你有多远 许多手机厂商将快速充电作为手机的一大卖点，例如OPPO R7系列。在一份调查中有32%的用户选择OPPO R7手机是看重快速充电这项功能。 目前实现快速充电有两种方式，增加电流，或者加大电压。OPPO采用前者，从电池到电源线再到接口均采取定制化。而半导体厂商更倾向于高压快充的方案。例如MTK，高通等都有自己的快充协议。 Power Integration高级应用工程师、实验室经理阎金光表示，实现快充在充电器端和手机之间涉及通讯协议的问题。指令通过USB数据线传输，这根数据线有一个通讯协议，通过D+、D-的方式传送信号，例如QC2.0。

现在最新推出的高通协议QC3.0。相比QC2.0的充电方式只有三档电压可以跳跃。QC3.0并不是一个5、9、12三个台阶的电压，它是可以连续变化的电压，从6V-12V是连续变化的电压。阎金光解析，QC2.0的方案，手机充电真正变化并不是利用充电器的恒流进行控制，手机内部有DC电源，把你输入的电压变成可充电电压，随着电池慢慢充饱，数字电压慢慢升高，最后达到充满状态。我们内部的DC/DC效率跟手机发热是相关的，如果效率不高，充电的时候手机温度比较高。 采用QC3.0的方案，随着能量慢慢充饱，电压慢慢往上走，DC/DC维持比较小的压差，这对降低手机发热有很大的帮助。在无线充电方案当中，如果DC/DC用QC3.0方案来做可在手机充电时降低发热。从6V以两个档位逐档跳到12V，PI InnoSwitch可以满足这样的特性要求。

功率方面，如果是QC2.0，输出充电时12V功率比较大，12V1.5A可以充到18瓦，随着电压慢慢走，功率不到18瓦。QC3.0是连续变化的，电压下降的同时电流在增大，始终保证输出电流18瓦。QC3.0可以输出更大的功率。所以从快充效果来看，用3.0比2.0充的速度更快。 InnoSwitch-CP可以为QC3.0甚至USB-PD提供最佳性能。阎金光说，“我们知道CP是指12V-6V区间，始终是18W的线。为了精确的次级输出，我们在任何情况做到正负3%的稳压精度。一般做到5%，初级的做到3%的精度非常难。在整个负载方面可以实现高于90%的效率。我们也知道功率要做高，电源做到现有外壳当中把功率做大，这个散热需要解决。我们的空载功耗可以做到小于10毫瓦，低于国际标准的小于0.1瓦，充电器插在墙上不会有任何电的消耗。全面保护功能方面，包括输出过压保护、输入过压保护、过热保护等。”

目前各厂商都在做自己的通讯协议，未实现统一，阎金光认为不排除一些厂家为了保护自己的知识产权用自己的通讯协议。但随着USB PD协议的引入，这个相对更完善的协议，以及Type C将是未来的发展方向。 本文下一页：全新MacBook仅一个接口，USB Type-C亿级市场来袭

《国际电子商情》原创文章，谢绝转载 {pagination} 全新MacBook仅一个接口，USB Type-C亿级市场来袭 苹果全新一代MacBook笔记本电脑仅仅只有一个接口，它正是USB Type-C，可以作为电源、数据传输以及视频输出。还有微软最新的Lumia950、Lumia 950XL手机凭借win10系统、软件将手机变成PC。实际上，它在手机里用了一颗Analogix的视频输出芯片，手机通过数据线连接到显示器，可处理Excel、PPT等应用，这是区别于安卓系统的差异化应用。今年微软还将通过win10带动平板的设计，也包括Analogix和微软合作的新产品。Analogix 硅谷数模半导体(北京)有限公司市场总监梁倩表示，Analogix在内外部连接、配件等方面的连接芯片产品上展开了广泛合作。

Type-C的四大功能： 1．支持正反插，UBS Type-C接口上下一致，不分正反。 2．支持Data，最高支持10Gbps。目前最新旗舰型的笔记本电脑用Type-c，最高可以支持10Gbps的速率。 3．Type-C PD支持充电从15W到100W， USB线可作为一根电源线使用。 4．UBS Type-C标准规定传输视频或音频默认用DisplayPort。 目前，三大系统操作厂商都已经发布了Type-C的产品，并在软件层面与Type-C硬件配合。

从Type-C的整个市场来看，2015年Type-C的智能手机开始启动，2016年主要增长来自于智能手机，平板和笔记本，显示器、硬盘，相机的量比较小，电视盒、游戏机、投影等也将逐渐渗透，成本是普及的关键，后续增长会非常快。

据预测，相较于2015年只有400万台智能手机支持Type-C，到2016年将达到一亿台。但梁倩认为，从目前厂商设计的进度来看，国内海外手机厂商都跟进了Type-C产品，1亿台略显保守。 目前市面上的USB Type-C方案分为几类： 1．USB2.0，480兆带宽支持Type-C的Data功能，实现正反插，这是入门级的Type-C方案。增加成本在2毛钱以下,很多手机厂商可以接受。 2．USB2.0+PD实现TYPE-C充电功能，主要为1500-2000元手机采用。 3．USB3.0+PD，又分为5G和10G的速率，10G用于笔记本，5G用于手机，例如联想yoga采用USB3.1加充电的方案。2000多元手机采用。 4．Full Feature USB Type-C：包括全部正反插，USB3.1，视频输出，DP。3000元以上手机采用。

梁倩表示，从中低端到全功能的产品链上，Analogix都有不同的芯片方案支持厂家做设计。例如ANX7428，ANX7688，ANX7442支持Type-C全功能。除了芯片方案，硅谷数模也会提供IP，比如加密IP、压缩IP、USB-PD充电IP，方便厂商能够快速推出他们的产品。

此外，考虑到Type-C配件的兼容性，Analogix推出了SAP项目，在北京研发中心的测试实验室里可对配件产品进行兼容性测试。这个测试根据USBC type-C标准,包括了45项非常完善的测试流程。后期还会把这些结果放在Analogix官方网站甚至一些媒体公开发布，从而引导客户做标准化的设计。 目前全球已有20多家厂商涉足Type-C，手机、平板和PC领域都在积极推进应用，预计USB+PD的成本也将有所下降，2016年亿级的市场正在发酵，正如业界所言TYPE-C正走在大一统的路上。 本文下一页：Nest智能家居单品爆款 无线传感器青睐能量采集

《国际电子商情》原创文章，谢绝转载 {pagination} Nest智能家居单品爆款 无线传感器青睐能量采集 知名智能家居单品Nest恒温器通过搭配各种各样的传感器，包括温度、湿度、判断动作的传感器,可监测室内环境，控制空调及通风系统。Google收购Nest之后，通过商业运作获利丰厚。Google与奥斯汀的一家电力公司合作，为其免费提供恒温器，并从节省的电费中得到5%。仅一个月内，这款恒温器送出了10万个，而整个奥斯汀省了110亿美金的电。根据其他厂家和恒温机构的评估，这款恒温器能够帮助家庭节省12%-15%的取暖电费。能源部门评估这个恒温器可以节省20%的暖气和制冷的能源费用。而Nest烟感器则采取与保险公司合作的方式，颇受青睐。 此外还有Google眼镜，采用能量采集技术驱动无线传感器监测眼睛的血糖成分。施华洛士奇发布的紫罗兰款智能手表，表盘采用太阳能面板，无需电池，一直工作。

2020年全球有500亿的器件连接到网络，其中将有50亿的器件是无线连接的。这也意味着每年需要更换大量的电池，涉及到电池对环境的污染，以及人工换电池的维护费用。在一些物联网的应用场景下，比如交通、桥梁监测、湖海河流监测、智能楼宇、烟囱等，通过能量采集技术例如光能、动能、热能等能量被采集，可以减少电池的使用，节能环保便利。 Cypress半导体模拟芯片产品经理李冬冬介绍说，能量采集的范畴从100毫瓦到10纳瓦以上。首先需要一个能量采集的器件，比如太阳能面板采集光能，通过管理芯片把这些不稳定的能量转换成稳定的能量存储在电容里面，电容再给这个系统供电。

对于能量采集而言最适合的近距离无线技术是低功耗的。例如搭载BLE将是能量采集很好的应用。 基于能量采集技术的无线传感器的设计面临一些问题。传统能量采集|会受到一些限制，比如光照比较弱的地方，对体积的要求，特别是工业或者消费类的可穿戴产品，另外，能量采集还有很多计算，需要存储的计算和稳压的过程。

2015年8月Cypress推出一款新的能量采集芯片，以及一款全球最小、最低功耗的无线传感器，即太阳能供电的无线传感器模块。这个模块是依据S6AE101A能量芯片做的。它具有几大特点：超低功耗，电流只有250纳安（nA），这个数据全球第一；集成度高，不需要外围搭载任何电源芯片，一颗搞定；尺寸小，在一平方厘米的太阳面板可以运行整个芯片系统。

相比竞争对手在900流明才能启动能量采集系统，Cypress产品在100流明的时候就可以启动。这也是业界唯一可以在室内环境下启动1平方厘米太阳能面板进行能量采集的产品。

本文下一页：为4G，4G+，5G而来 射频前端集成化趋势明显

《国际电子商情》原创文章，谢绝转载 {pagination} 为4G，4G+，5G而来 射频前端集成化趋势明显 从4G到4G+到未来5G的发展，射频前端的集成是产业的发展趋势。 Qorvo移动产品市场战略部亚太区经理陶镇表示，移动数据量的增加是目前驱动整个智能手机的发展以及射频半导体器件的主要动力。移动数据量的增加意味着快速数据接收和下载，快速上传数据，只有4G、4G+或者5G网络才能提供足够快的上行速率和下行速率来满足用户对移动数据量访问的需求。 从2016年到2020年整个4G增长明显，2G、3G减少迅速，相对饱和。中国三大运营商的4G用户量2020年将达到12亿。这三大运营商拥有TDDLTE或者FDDLTE两个牌照，主要4G用户来自中国移动，TDD的市场份额大于FDD。

“从2G、3G到4G，到现在的下行载波聚合，再到明年的上行载波聚合，越来越为复杂。2G只需发射模块，到3G需要3G的PA，到4G需要更多滤波器和载波器，载波聚合需要有前端配合的多工器，上行载波器的PA又需要重新设计来满足线性化的要求。随着制式的复杂性，射频前端也是越来越复杂。所以集成化的方案是支持未来4G+，5G的主要方向，它可以减少尺寸，提高更好的性能。” 陶镇分析说。

怎么才能给用户提供更快的下行速率或上行速率。第一是调制越来越复杂，从传统的2G GSM，到3G是BPSK到QPSK，到4G是16QAM和64QAM，在每一个频段内，调制解调制式的复杂会提供更快的上行下行速率，制式越新可以提供更快的速率。第二是某一个制式下频谱的宽度影响速率，频率越来越宽，LTE时代频谱更快了，今年商用的还是两载波的载波聚合，到了明年后年可能有三载波或者四载波甚至五载波，载波数量越多可以提供更快的上行和下行速率。 目前一个手机里主要的射频前端集成模块有五个方向，Qorvo拥有集成需要的工艺和相应的设计能力。首先，各个频段的PA集成。Qorvo的优势在于除了PA以外还把滤波器和开关集成。其次，双频道WiFi通过模块化设计减少成本、尺寸以及客户的调试时间。WiFi集成方向还涉及分级接收，这也是5G阶段的多路接收、多路发射的概念。还有一个集成的方向是天线调节技术，频段数量的增加和载波聚合的应用，会导致射频前端的损耗比以往大，原本的天线不足以覆盖所有频段的支持，天线调节技术相应的衍生出来。目前Qorvo通过天线调节技术让手机在一根天线的情况下就能达到很好的连接质量。

陶镇表示，“我们拥有所有射频前端的工艺和所有产品类型，未来4G+，5G的智能手机集成式方案是一个市场趋势。作为射频前端半导体公司需要拥有每一个功能块的产品设计能力和每一个功能块的晶圆提供商，基于这些因素，Qorvo是目前集成化非常领先的公司。”

对于未来5G的应用，陶镇认为，5G较4G拥有更多应用场景，例如低功耗的万物互联，高可靠性、低延时的应用，像智能驾驶场景对射频前端的要求更高。5G移动宽带具有更高的速率。在5G的频谱方面，低频主要用于广域的覆盖，高频用于热点覆盖。据预测全球最早采用5G的可能是韩国或者日本。2018年韩国冬奥会，2020年日本夏奥会，这两项盛事是给当地政府、当地运营商做5G演示最好的平台。韩国冬奥会目前用的展示频谱是28G。2020年日本夏奥会可能采用低于6G的做广域覆盖，高频的主要用于热点覆盖，例如在体育场。

本文下一页：GaN功率器件价格逐年下降 性能高用得起

《国际电子商情》原创文章，谢绝转载 {pagination} GaN功率器件价格逐年下降 性能高用得起 2015年3月富士通完成半原厂、半代理商的转变。2014年2月，富士通将氮化镓部门转给了Transphorm公司，Transphorm所有晶圆产品由富士通生产。富士通代理Transphorm氮化镓产品。 富士通电子元器件市场部高级经理蔡振宇表示，基于氮化镓的功率器件给电源设计带来更高的开关频率、效率和更高的省电率。 现在整个市场上有两种新材料，即氮化镓和碳化硅。氮化镓和碳化硅都可提高开关频率，材质比较适合高压应用。但碳化硅和氮化镓各有特点，氮化镓的电子流动性比较高，开关性能高。碳化硅的高压性能较好，高温性能比现有的氮化镓好。 富士通的GaN HEMT与现有的MOSFET结构不同。蔡振宇分析说，它可以做到电子快速移动，电流是横向流，在硅的衬底上面用氮化镓。尤其针对功率器件，它是S极垂直往上的，上面是S极流到D极，与传统的MOS管流动不一样。总体来说，首先是载流子的能力，代表电流的力度也就是功率。氮化镓可以做到10。另外，载流子的能力是1500，碳化硅是600。这说明氮化镓的运行速度和开关速度可以得到更好的提升。

通过数据比较，显示GaN-HEMT TPH3006PS速度更快。例如正向导通的速度一般是44，它是6.2。QRR一般是5300，它是54，只有前者的百分之一。

富士通600V的氮化镓产品是第一个也是唯一通过JEDEC业界认证的氮化镓产品，要通过这个认证，需要通过一系列的认证测试，比如高、低温测试、高湿测试，这充分验证了其产品的可靠性。 从产品路线图看，2013年富士通推出TPH3006PS，2014年 3002，2015年 3205和3206，今年高压方面推出900V和1200V的产品。低压方面也有150V的产品。除了单颗的氮化镓外，还有模组产品。2016年底或2017年初推出E-Mode，并把Cascode转换到E-mode。 蔡振宇说，“目前几家大厂都在关注用氮化镓产品，包括台湾的台达和国内一些做电源的厂家，华为已经在用氮化镓做产品，2016年是氮化镓非常重要的一年。”价格方面，2013年富士通的氮化镓产品刚推出时大概是传统产品3倍的价格，到2014年为2倍价格，2015年达到1.5-1.6倍。随着用量规模扩大，预计2016年氮化镓产品的价格可以做到1.2-1.3倍，这有利于氮化镓产品的推广。

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