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物聯網處理器:一個仍在成形的新市場…

上網時間: 2016年05月25日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:物聯網  處理器  IoT  感測器融合  MCU 

如果我們假設物聯網(IoT)市場正在起飛,我們也能推論物聯網處理器也跟上了腳步、而且半導體產業因此鴻運當頭?那這樣的話…物聯網處理器有哪些?有沒有市場前十大物聯網處理器的排行榜?要怎麼樣才能製造出比別家廠商更成功的物聯網處理器?

以上並非不合理的問題;畢竟物聯網這幾年來已經成為晶片供應商眼中的當紅炸子雞,眾家業者趕搭物聯網熱潮推出相關產品組合,同時不遺餘力地推銷其成長潛力。

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為了惡補物聯網處理器題材,筆者開始試著排出前十大物聯網處理器的名單,但在與越多人討論、看過越多白皮書與產品新聞稿之後,我想寫的報導內容變得更曖昧不明,我無法確定產業分析師是否能坦然告訴我誰是贏家誰是輸家。我已經明白,有數個原因讓市場目前尚未能有評判標準,以至於難以列出「前十大物聯網處理器」這樣的排行榜。

首先,所謂的物聯網市場──無論你如何切分它──其實與嵌入式系統市場沒有太大不同;當然,那些「嵌入式」物聯網裝置是「連網」的,但正如同微控制器(MCU)供應商數十年來煩惱於如何服務分散化的嵌入式市場,物聯網處理器供應商也一樣煩惱。物聯網市場是如此分散,以至於很難找出處理器贏家。

產業整併風潮使得廠商未及釐清產品策略

其次,晶片產業在過去一年半以來掀起前所未有的整併潮,而且仍在持續中。如市場研究機構Semico Research技術長Tony Massimini所言:「過去兩年來所發生的產業整併,比我們過去二十年來所經歷的還要多;」無怪乎一切都還在變動狀態。

Massimini指出,當一家晶片廠商才剛收購另一家公司,通常都會忙著審視新加入的產品陣容、與自己的產品比較,並試圖擬定新的策略;他以收購了Atmel的Microchip收購Atmel為例,那兩家公司原本各自有數個不同的MCU線以及連結產品,而他們將如何釐清自己在物聯網市場的定位,看來仍有待觀察。

Cypress Semiconductor是另一個例子,該公司不久前才宣佈以5.5億美元收購Broadcom的無線物聯網(IoT)業務,包含Broadcom的Wi-Fi、藍牙與Zigbee物聯網產品線與IP,此外還有其WICED品牌與開發生態系統…而且,Cypress去年才收購嵌入式快閃記憶體供應商Spansion,在那之前,Spansion也藉由收購取得Fujitsu的MCU與類比產品業務。

所以,誰知道Cypress將如何(或是在多短的時間內)把新的物聯網產品整合到該公司的物聯網處理器大策略中?在此同時,這樁收購就意味著Broadcom (在合併Broadcom之前,這家公司的名字是Avago)對物聯網完全沒有興趣了嗎?

可惜在這個問題上,Broadcom婉拒了EE Times的採訪;對此市場研究機構The Linley Group資深分析師Mike Demler指出,Broadcom在去年12月宣佈推出新的2.4GHz WICED系列藍牙與802.15.4系列產品,與市場上其他Cortex-M4核心物聯網晶片比較起來非常具競爭力。

而Broadcom顯然是第一家宣佈以40奈米嵌入式快閃記憶體製程生產的公司,這可為產品帶來性能與整合度方面的優勢;當然,現在Broadcom已經將WICED品牌產品賣給Cypress,Demler認為:「這看起來像是該公司將退出物聯網業務。」

物聯網處理器定義混沌不明

第三個原因是個很基本的問題,我們該如何定義「物聯網處理器」?

對此Demler表示:「我們的定義是,所謂的物聯網處理器必須要能提供某種程度的內建連結功能,就算只有無線基頻;」The Linley Group從標準嵌入式處理器以及MCU類別中,排除了很多供應商稱之為物聯網處理器的產品,因為這些元件已經服務非連網應用多年:「因此,整合了無線連結功能是關鍵差異所在。」

那些缺乏內建無線連結功能的元件,可能是將處理器與外部的射頻元件整合在多晶片封裝產品中;但Demler表示:「這種方法會提高成本、佔位面積以及可能增加功耗,」而且外接的無線晶片可能是來自第三方供應商,這也會帶來支援上的問題。

此外Demler也指出:「採用嵌入式快閃記憶體製成能降低成本、晶片尺寸以及功耗,並實現從晶片上的快閃記憶體來執行藍牙或ZigBee通訊協議。」

而Massimini 與Demler 都同意,整合安全性功能是必要條件;Demler表示:「無線物聯網處理器必須要有軟體堆疊,提供完整的解決方案。」Massimini則指出,如果近日於美國舉行的NXP FTF論壇預示了任何趨勢,物聯網結合安全性功能會是NXP等廠商取得差異化的關鍵,因為連網意味著有安全漏洞,任何人都可能看到任何東西。

感測器融合

第四個原因是,感測器融合(sensor fusion)如何?除了連網,這種功能讓物聯網處理器與一般MCU不同,讓物聯網處理器可以收集──甚至可能處理──來自不同感測器的大量資料。問題是:物聯網系統供應商在尋找結合應用處理器(做為感測器中樞使用)的解決方案嗎?或者他們要的是一顆單獨的處理器──在不需要應用處理器的情況下,能收集與處理感測資料?

Linley Group的Demler表示,除了安全性,另一個物聯網處理器重要的差異化關鍵在於:「整合了處理感測器與致動器的類比/混合訊號介面;而那些較以數位技術為中心的供應商,通常會缺乏高性能的類比技術能力。」

說到感測器融合,Massimini則認為MIPI聯盟即將推出的I3C規格,將會在未來的物聯網處理器設計扮演要角;該聯盟已經擴展I2C介面,做為MEMS與其他種類感測器,在感測器中樞或處理器之間的介面。

MIPI聯盟管理總監Peter Lefkin表示,I3C規格的開發是為了因應工程師對於能簡化在產品設計中整合處理器的簡便晶片對晶片介面之迫切需求;參與開發該規格的成員,包括橫跨感測器領域與行動裝置生態系統的各家供應商。

至於I3C何時將能正式發表?Lefkin預期在今年稍晚,一旦MIPI聯盟正式通過該規格,就能迅速被業界採用。值得注意的是,MIPI的I3C並不只鎖定對行動裝置中感測器的支援,還包括物聯網以及其他更高頻寬、卻需要更少線路的低功耗系統。

I3C的IP已經準備好上市,Synopsys在4月底時就宣佈能立即提供產業界首款MIPI I3C控制器IP,簡化將多樣化感測器整合到行動裝置、汽車與物聯網的任務。所以,物聯網市場的全盛時代很快就來臨了,我想;至於前十大物聯網處理器呢?我們再等一會兒吧!

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Where Is Top 10 IoT Processor List?,by Junko Yoshida)





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