智能产品出现新诉求 半导体、MCU如何应对?

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judy 发布于:周五, 11/24/2017 - 11:10 ,关键词:

随着IoT应用的深入,智能产品在消费领域、工业领域的应用不断普及,用户对智能产品的性能的需求也要求越来越高,这种需求也催了智能产品出现新的诉求。如何满足智能产品的新诉求,这对上游的半导体器件提出了挑战,尤其是MCU微控制器。

IoT深入应用推动智能产品出现新诉求

智能产品的工作时长要求更久

目前,一些智能产品的电池可能只能供一个星期,如小型的医疗设备、平板、游戏机等,如果单单的开机不用,可能待机一周时间没问题;如果开机使用,则一个星期都很难支撑下来。在现有电池容量不变的情况下,智能设备续航和工作时间能否提升到一个月呢?当前,提升智能产品的运行能力,延长运行时间,成为当前用户的一大需求。

安全成为所有智能产品的标配

除了性能,安全一直是物联网的一个重要因素。以往,安全主要与金融、安防等特殊领域的智能产品相关性比较强。随着物联网智能产品的不断普及,智能产品在生活中各个领域开始深入应用,智能产品涉及个人的生活、工作等方方面面,为此,安全成为所有智能产品的基本要求或标配。

强化显示能力优化人机交互体验

以往智能产品中,多数是按钮控制,一部分产品会有显示屏幕,这些交互方式的主要操作界面在APP上。随着人工智能技术的不断推进,用户对智能产品的使用体验要求也越来越高,通过触控、手势操作、语音操作等方式越来越普及,新一代智能产品的显示界面开始在更多的智能产品上体现。比如,智能冰箱上也具有显示界面,可以清晰地知道冰箱的工作状态,以及对储藏食物容量、种类、新鲜度的显示等等;智能产品中的黑马智能音箱,则成为智能家居中的一个重要控制枢纽,通过语音来作为控制操作的重要手段。可以说,新一代智能产品需要更加流畅的人机交互。

MCU多重举措应对智能产品发展新需求

IoT的应用深入,使新一代智能产品要求:工作时间更长,安全成为标配,更流畅的人机交互。实现新一代智能产品的这些功能,则需要半导体微控制器的支撑。记者通过采访了解到,业界比较有代表性的MCU半导体企业已经开始行动。

智能产品出现新诉求 半导体、MCU如何应对?
图示:通过最佳动态功耗提升性能

智能产品出现新诉求 半导体、MCU如何应对?
图示:ST通过图形控制器优化图形处理性能

具体而言,近年来在MCU领域市场发展迅猛,目前国内市场排名第三的意法半导体近期在原有低功耗微控器STM32L4产品基础上,推出新一代低功耗STM32L4+产品,将运算性能提升到150DMIPS,最高运行频率达到120MHz,可用作健康手环、智能手表、小型医疗设备、智能表计、智能工业传感器等各种产品的中央控制器,这些应用设备都需要精密功能、快速响应、最短电池充电停机时间。与此同时,在提升人机交互方面,新品MCU实现流畅的用户体验所需的先进的图形处理功能;并通过新的Chrom-GRC?图形控制器可以像处理方形显示器一样高效地处理圆形显示器,不会因为管理从不显示的像素而浪费存储器资源;片上还有专有创新的Chrom-ART Accelerator?图形性能提升技术。

智能产品出现新诉求 半导体、MCU如何应对?
图示:NXP推出的“跨界处理器”MCU+MPU

作为国内最大的MCU供应商NXP,此前曾发布“跨界处理器”MCU+MPU的芯片i.MX RT。在实现智能产品高速运行上,NXP没有采用内置闪存,而更多依赖外部存储,这样不仅节约了成本,还把有限的资源用于提升处理速度。与此同时,为实现更流畅的人机交互,NXP的跨界处理器使得未来人们可以通过声音、图像和手势来控制更多的智能产品。例如,在家中,仅通过声音下达指令在控制所有家电产品;在汽车应用中,车内麦克风和头上的摄像头可以根据你的声音或者脸部表情作为你跟外面沟通的接口。

智能产品出现新诉求 半导体、MCU如何应对?
图示:IT的MSP430FR6047MCU内部架构图

而另一家半导体企业TI德州仪器,则专门针对细分领域智能水表推出MCU新品新型MSP430FR6047 MCU,是一款超声波检测芯片,集成一个用于高级信号处理的低能量加速器模块、256 KB的铁电随机存取存储器(FRAM),超低功耗(约3uA),实现滴漏测量,在计算清准的情况下,实现低功耗。并且通过液晶显示器(LCD)驱动器和计量测试接口,使智能电表有一个更为直观的操作体验。

不难看出,半导体企业一方面提升存储器和优化节能架构,提升处理效率,让应用设计拥有更丰富的功能和更长的电池续航时间;另一方面通过图形控制器、液晶显示器驱动器来实现新图形处理功能,让智能穿戴产品给用户更好的使用体验。

半导体企业以MCU硬件为本不断强化软件能力

在物联网领域,市场从以技术为核心转变为以应用为主导。作为以技术为主力的半导体MCU企业,如何更好地把握市场应用的发展脉搏,从而推出满足并能引导市场发展的半导体微控制器,则显得至关重要。

IoT是很大但且复杂的领域,这个产业会涉及到大公司,也有小公司,也有很多老牌公司。把IoT变成一个产业非常不容易,这里面需要很多的合作。MCU是IoT产业中非常核心的组成部分,需要在底层进行数据的搜集、处理和预处理,发到源端,最终还要回到设备端。设备端也需要进行MCU的控制和处理。半导体企业需要告知智能产品企业,如何把智能设备连上云端,获取企业所在意的数据。

“当前,更多的智能产品需要本地化处理的数据越来越多,不仅需要更强的处理能力,而且一些智能产品是通过电池供电,对低功耗也要求特别高。” 意法半导体亚太区微控制器战略技术市场高级经理Franck Martins指出。

智能产品出现新诉求 半导体、MCU如何应对?
图示:半导体企业构建的IoT生态系统

“MCU产品的发展推进来自于企业的经验、产品工艺、IP和定位。”曹锦江指出,“此外,MCU是最基本的部分,客户不仅需要MCU,还需要更多的软件部分。我们需要做更多的软件系统。而这个软件,也不是全部由ST来提供的,我们需要更多的合作。比如一些特定的算法、操作系统等,需要与第三方合作伙伴合作完成,从而为用户提供一个更为丰富的生态系统,让用户能够在这个生态系统中受益,使用户能够更快、更有效率的开发出他想要的项目。”

在强化软件能力方面,MCU企业已形成共识。NXP曾购买过一些软件公司,不过,考虑到操作一些开源是发展趋势,软件应该更多地投入在中间件和应用层,而非底层软件,比如各种各样通讯的协议软件、应用软件、图形加速、声音等软件方面。因此,NXP资深副总裁兼MCU业务线总经理Geoff Lees指出,NXP投资高层软件和软件服务商,例如直接跟客户谈可以给客户做他们应用层的软件,帮助客户解决他们应用中的问题。

当然,MCU企业仍然面临一些挑战。未来的事情会变得越来越复杂,工程师也会越来越多,如何用更有效率的方式传达到产品和生态系统上,让用户能够基本上满意,这方面我们还有很多东西要做;另外,现在用户越来越复杂,MCU企业所提供的软件越来越复杂,要确保用户能够恰当、合适的用起来,也需要一个过程。

转自: 智慧产品圈

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