IoT Analytics是物聯(lián)網(IoT)和工業(yè)4.0市場洞察和競爭情報的領先提供商，它對IoT半導體市場進行了廣泛的研究，發(fā)現(xiàn)半導體的表現(xiàn)明顯優(yōu)于技術行業(yè)。

費城半導體指數(shù)追蹤了全球30家最大半導體公司的價值，在過去五年中增長了5倍(從2016年1月的80美元增至2021年1月的416美元)。該指數(shù)不僅輕松擊敗了飛黃騰達的納斯達克指數(shù)(在同一時間段內上漲了2.8倍)，還擊敗了云計算等其他科技指數(shù)(例如，SKYY指數(shù)在同一時間段內上漲了3.5倍)。

半導體——表現(xiàn)強勁的科技行業(yè)

半導體企業(yè)這種驚人的價值表現(xiàn)可歸因于許多因素。IoT Analytics首席執(zhí)行官Knud Lasse Lueth在評論研究結果時表示：“最值得注意的是，由于一些新興技術需要更多、更高價值的半導體元件，該行業(yè)從中獲利。關鍵驅動因素包括大數(shù)據分析、移動通信、游戲、互聯(lián)和半自動汽車，以及在很大程度上，互聯(lián)物聯(lián)網(IoT)設備的快速增長。”

物聯(lián)網分析公司高級分析師Satyajit Sinha補充道：

“根據我們的估計，活躍的物聯(lián)網設備連接數(shù)量從2015年的36億增長到2020年的117億。到2025年底，我們預計物聯(lián)網連接總數(shù)將達到300億個。物聯(lián)網半導體市場的崛起是廣泛的，涉及大多數(shù)行業(yè)領域，包括工業(yè)、汽車、能源和公用事業(yè)以及醫(yī)療保健。”

近年來，智能手表和小型無線配件等消費物聯(lián)網設備的需求量特別高，這促使幾年前還沒有生產物聯(lián)網設備的幾家公司進入物聯(lián)網生態(tài)系統(tǒng)(例如，許多智能手機制造商)。

當前的物聯(lián)網設備爆炸將繼續(xù)推動物聯(lián)網半導體市場，并可能在更高的生產量下導致進一步的半導體創(chuàng)新。IoT Analytics關于這一主題的最新報告預測，IoT半導體組件市場將以19%的復合年增長率增長，從2020年的330億美元增長到2025年的800億美元。特別是，四個組件將成為焦點：物聯(lián)網微控制器(MCU)、物聯(lián)網連接芯片組、物聯(lián)網AI芯片組和物聯(lián)網安全芯片組和模塊。

推動物聯(lián)網半導體發(fā)展的四大關鍵因素

1.物聯(lián)網微控制器(MCU)

與許多其他技術主題相比，物聯(lián)網具有一組不同的用例和應用程序。所有這些應用程序都需要不同級別的性能和功能。通常，mcu(而不是mpu)非常適合提供所需的靈活性(例如，在處理能力方面)，同時為應用程序提供非常經濟的硬件選擇。

一個有趣的趨勢是，物聯(lián)網MCU現(xiàn)在已經從通用MCU演變而來，有時正在成為物聯(lián)網應用特定的MCU，以滿足特定物聯(lián)網應用的確切要求(例如，在2020年第4季度，恩智浦推出了S32K3汽車物聯(lián)網MCU系列)。

基于這些趨勢，IoT Analytics預計，IoT MCU在一般MCU市場的滲透率將從2019年的18%增長到2025年的29%。尤其是32位mcu，它可以在諸如著名的Raspberry-Pi之類的設備中找到，代表了物聯(lián)網應用的最佳位置。

2.物聯(lián)網連接芯片組

物聯(lián)網連接芯片組是所有物聯(lián)網連接設備的核心，是最大的物聯(lián)網半導體市場(2020年占所有物聯(lián)網半導體的35%)。近年來，由于缺乏全球公認的物聯(lián)網連接標準，以及不同用例和應用程序的不同要求，導致了各種各樣的連接選項。

蜂窩物聯(lián)網。蜂窩芯片組目前在物聯(lián)網連接芯片組的市場增長中扮演著重要角色。IoT Analytics預計，在5G(用于低延遲和高帶寬的IoT應用)和LPWA(用于低功耗、低帶寬、低成本的IoT應用)的推動下，2020-2025年間，全球蜂窩IoT芯片組市場的復合年增長率將達到37.5%。許可/蜂窩LPWA市場和非許可LPWA市場推動了基于LoRa的芯片組和基于NB IoT的芯片組繼續(xù)主導這一細分市場。

無線局域網。WLAN芯片組由新的Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E標準驅動，這些標準為物聯(lián)網Wi-Fi芯片組市場創(chuàng)造了高增長機會。Wi-Fi 6的吞吐量幾乎是Wi-Fi 5的四倍，升級Wi-Fi 6為帶寬要求更高的物聯(lián)網應用打開了大門，例如增強現(xiàn)實耳機。

藍牙。物聯(lián)網藍牙芯片組市場目前由音頻娛樂和智能家居設備驅動。相對較新的Bluetooth 5芯片組市場主要集中在物聯(lián)網應用程序上，使新興應用程序能夠使用信標和基于位置的服務(如資產跟蹤)以及針對多個應用程序和用例的更大靈活性。

3.物聯(lián)網AI芯片組

許多應用程序需要更復雜的數(shù)據分析，并且需要實時執(zhí)行這些數(shù)據分析。近年來，這使得物聯(lián)網邊緣對嵌入式人工智能芯片的需求不斷增加。IoT Analytics預計，2019-2025年間，全球IoT AI芯片組的復合年增長率將達到22%。

這種增長是由三種不同類型的芯片組提供的并行計算驅動的：gpu、asic和fpga。基于FPGA的AI芯片組對于云計算和5G時代都具有特別重要的意義。這些芯片有助于減少延遲，改善內存訪問，并使設備之間的通信更加節(jié)能。傳統(tǒng)上，數(shù)據中心使用FPGA作為CPU的側車加速器。

然而，最近，微軟等公司已經開始在高速以太網直接連接到FPGA而不是CPU的數(shù)據通道中使用FPGA。

4.物聯(lián)網安全芯片組和模塊

根據諾基亞的《2020年威脅情報報告》，物聯(lián)網設備目前占觀察到的受感染設備的32.7%。到2020年，物聯(lián)網感染的比例增加了100%。物聯(lián)網設備威脅的增加需要不斷調整安全解決方案。在許多情況下，傳統(tǒng)的軟件安全性被認為不足以滿足整個安全體系結構的要求。因此，在從邊緣設備到云的數(shù)據流的同時，有一個獨特的需求來保護硬件。

盡管公司在實現(xiàn)嵌入式硬件安全性方面通常有各種選擇，但在MCU/SoC級別實現(xiàn)嵌入式硬件安全性被證明是最可取的，因為它允許數(shù)據安全地通過內部總線。這可以通過將安全元素(SE)和物理不可壓縮函數(shù)(PUF)嵌入設備內的系統(tǒng)來實現(xiàn)。

另一個重要的安全特性是secure enclave/PUF中的“密鑰注入”和加密密鑰管理，以確保設備的安全身份，并創(chuàng)建設備內以及從設備到云的數(shù)據流的安全隧道。這種集成支持使用非對稱加密的“硬件信任根”。它還為數(shù)據從芯片到云的安全流動創(chuàng)建了一個安全隧道，確保了靜態(tài)和傳輸中的數(shù)據安全。

見解

物聯(lián)網半導體市場仍處于起步階段。隨著被歸類為“物聯(lián)網”的半導體組件的滲透率預計將從2019年的7%增長到2025年的12%，物聯(lián)網MCU、物聯(lián)網連接芯片、物聯(lián)網AI芯片組和物聯(lián)網安全芯片組等主題在未來幾年將變得越來越重要。很難想象半導體指數(shù)能在未來五年內再增值5倍。但可以肯定的是，物聯(lián)網比以往任何時候都將成為這些半導體公司的驅動力，并能提供重要的新業(yè)務。
編輯:hfy