2018电子技术、应用与产品展望

低功耗和集成化是未来物联网产品设计趋势

　　2018年整个半导体产业仍将延续平稳增长的态势。其中IoT的相关领域将会成为增长亮点。与之而来的5G相关领域也将迎来爆发期。Qorvo也将继续巩固在移动终端和基础设施领域的优势，寻求快速增长。公司在IoT以及5G等领域做了提前布局，在2018年将会有一系列新产品面世。

　　LPWAN是物联网的解决方式之一， 专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计。这其中的RF功能的实现，将对半导体行业带来新的要求，也同时带来了巨大的机会。Qorvo针对物联网以及LPWAN提供的全套RF解决方案将使得物联网的实现更加简单和高效。

　　集成化，系统化是不可阻挡的必然趋势。Qorvo在移动终端和基础设施领域都是集成化和系统化的引领者。Qorvo同时拥有GaN、GaAs、BAW/SAW等不同种类自由工艺产线。具备把各种工艺芯片通过MCM的方式进行高度集成的能力。这也成为Qorvo区别于其他竞争对手的独特优势。在今后的5G时代，这样的高集成度需求将变得越加突出。

存储

针对AI的存储解决方案

　　传统的视频监控一直是被动式的，在这种模式下，只有当人或机器观察到某个事件，才能立即或稍后对其作出反应。随着视频分析从传统的启发式算法转向深度学习算法，加上人工智能的问世实现了对这些数据的机器驱动型智能操作，美光可以将安防应用从单纯的被动式调查转变为主动的事件预防并且/或者实现消费者服务的提升。这种类型的AI功能在任何智能基础设施部署(包括城市、工厂、机场、商场、酒店和企业)中具有重要价值，有助于事故防范。此外，这类AI和行为识别还可用于改善零售、体育场馆、交通枢纽和校园等场所的服务和客户体验。

　　有效的主动行为要求低延迟的响应时间，实现这一点的最佳方式是在边缘节点(摄像头本身而不是服务器端)嵌入AI。可在视频源实现AI的智能摄像头将变得日益流行和普及，并且需要高分辨率图像传感器——SoCs的支持才能得以实现。

　　美光存储解决方案

　　美光科技提供广泛的内存和存储解决方案，适用于各种摄像头设计。具体来说，对于由AI驱动的摄像头，美光先进的DDR4和LPDDR4技术适用于高速神经网络的实施。SoC和内存之间的数据移动占据神经网络实现的大部分工作负载，美光科技的专长可帮助客户为高速神经网络的实施选择更好的内存形态、组合和功能。美光基于3D NAND的eMMC技术使客户能够存储大量代码和关联数据库，而基于3D NAND的高密度工业级uSD卡使客户能够以具成本效益的方式在摄像头中实现边缘存储以及边缘处理。关于智能摄像头，网络安全也是我们主要关注的一个问题，美光科技为此专门推出了Authenta™系列非易失性存储解决方案，可解决智能摄像头中的网络安全问题。除了强大的产品组合和遍布全球的分销网络，美光遍及全球的技术专家能够帮助客户针对急速发展的AI用例设计自己的系统。

FPGA

移动FPGA继续加强对市场影响

　　随着智能功能从云端扩展到网络边缘领域，移动FPGA对多个市场都产生了影响。莱迪思最开始专为移动应用优化的产品能够满足许多网络边缘设备对小尺寸、低功耗以及成本的严苛要求，正越来越多地被应用于智慧城市、智能汽车、智能家居和智能工厂领域中的网络边缘智能和互连解决方案，用于实现车牌识别、语音侦测、人脸检测和跟踪等功能。

　　预计在网络边缘互连和计算领域将实现大幅增长，为智慧城市、智能汽车、智能家居和智慧工厂带来更多智能功能。另外，随着网络边缘物联网设备变得越来越智能化，它们需要对请求做出更快的响应——这就要求产品要具备多个传感器，并能够进行学习、推理和决策。我们的可编程解决方案提供灵活性对于许多网络边缘应用而言极具吸引力。

　　预计2018年工业、汽车和消费电子行业将实现持续增长，充分利用FPGA的优势为传感器桥接、嵌入式视觉和机器学习等应用实现所需的解决方案。

　　莱迪思始终致力于中国市场的业务，与来自网络边缘互连和计算等新兴应用领域的客户合作一起实现了智能音箱、AR/VR和车牌识别等解决方案。 网络边缘物联网设备领域的快速创新带来了产品多样化和全新的使用模式，客户难以有时间去设计定制芯片。因此，莱迪思的客户非常重视莱迪思颇具成本效益的可编程解决方案，因为它们能够快速实现全新功能，并可使用同样的产品进行量产。不需要重新进行设计。

　　FPGA不仅是实现原型设计的理想选择，莱迪思已经证明面向移动应用的FPGA非常适合用于量产，更是格外贴合网络边缘智能计算应用的要求。

大数据量进一步推动集中式计算

　　近10年来，大家看到集中式计算已实现了大幅的增长，大量数据流向云端以利用其在专用数据中心中低成本处理的优势。这是一种似乎与计算领域总趋势不一致的趋势，总的趋势是始于大型机却逐渐移向周边包围型智能和物联网(IoT)。随着我们进入2018年，这种集中化将达到它的极限。驱动下一波应用所需的数据量正在开始推动发展方向上的改变。

　　当前在企业生成数据中，仅有10%是在集中式数据中心之外被生成和被处理的。行业分析机构Gartner预测这个数字将在2022年达到50%。这是一种必然的反转，其推动因素是业界向超级连通信息物理系统的转变。这一反转将随着诸如5G无线通信等技术的到来和新一波面向应用的计算硬件浪潮的兴起而实现。

　　另外，为了支持毫秒级的响应时间，计算资源需要被放置在更接近传送点的位置，即位于网络边缘的“微云”上。这些机器学习算法的训练将发生在核心云中，同时边缘计算系统提供了能够处理一些推理的任务，这样也可以减轻云的能量需求。另外，连训练过程也很可能移向边缘，也还是因为数据的重心所致。即使有高比例数据压缩，上传足够的数据以实现良好的训练往往被证明是不现实的。

　　为了实现计算效率最大化，硬件加速技术将在边缘计算机和微云中起到关键作用。在处理诸如实时机器学习等任务时，多核处理器本身会很慢且能耗很高。一种加速选择可以是用一个通用图形处理单元(GPGPU)或视觉处单元(VPU)来增强多核CPU。GPGPU和VPU被用于一些嵌入式系统中，来运行机器学习和数据分析算法，因为它们拥有高度并行化的浮点运算单元，可以为很多并行的神经元集合多输入，而且这种做法比CPU的集群要快得多;即便是高端CPU供应商，也已经在整合其大规模并行单指令多数据(SIMD)单元(如Intel的AVX512 和Arm的NEON)来弥补这种差距。

　　Achronix多年以来一直在为可编程逻辑领域提供创新，在性能、功耗和成本领先性方面树立了行业标准。最近宣布已完成一款在16nm工艺上验证了 Speedcore的测试芯片，该芯片采用台积电(TSMC)的16FFplus-GL工艺制造，拥有11层金属叠层;其中的一个高性能Speedcore eFPGA内核包含40000个查找表、48个大小为20Kbit的RAM单元块和72个DSP64单元块。Achronix正在积极开发7 nm产品，并计划也将于近期将该产品推向市场。

汽车

汽车市场中的功率电子和感测电子至关重要

　　展望2018年，Allegro继续看好汽车市场。在汽车市场，我们认为电动汽车和自动驾驶将给未来的汽车行业带来巨大变革，而目前已经在许多汽车上实现的先进驾驶员辅助系统(ADAS)是实现未来完全自动驾驶汽车的第一步，所有这些都是Allegro未来的业务增长动力。

　　无论是传统的汽车，还是电动汽车，要实现完全的自动驾驶，需要对汽车的运行状态进行更加准确的感测，对于汽车的安全性和可靠性要求也越来越高，同时也要求一些电子系统在性能和功能上具有一定的冗余和更进一步的扩展。Allegro一直为要求严苛、以安全性为核心的汽车应用设计和制造创新的传感器和汽车电源集成电路，并通过提高集成度来实现更多的功能，减少电路板占位空间，提高产品的可靠性。

　　中国已经成为全球最大的汽车市场，尤其是在电动汽车领域发展迅速。无论是电动汽车，还是无人驾驶汽车，一个共同的趋势是电气化程度会越来越高，而安全性和可靠性也越来越严格，要实现这些，需要遵循严格的行业标准和提高产品的集成度。Allegro涉足了其中功率电子和感测电子领域，这两个领域对于汽车自动驾驶都至关重要。

　　例如，在设计满足ISO26262汽车安全标准要求的集成电路时，其他汽车半导体供应商通常使用多个(或冗余的)传感器来满足这个标准。Allegro认为提高集成度非常重要。Allegro刚刚发布了用于汽车安全系统的A1333和A1339角度传感器IC，这些高精度IC通常用于电动助力转向系统中BLDC电机的轴位置感测。 Allegro在单个小型TSSOP封装中将一个A133x晶片堆叠在另一个A133x晶片的顶部。这两个晶片是电隔离的，不共享任何相同的电气连接。将两个独立的晶片集成在一个IC封装中，可以构建符合ISO26262标准的小型电动机。

IP

AI将是关键技术，神经网络加速器将起大作用

　　人工智能是未来的一项关键技术——不仅仅是明年，而是未来10年乃至更长的时间。它已经通过语音识别和智能视觉改变了我们的日常工作。我们认为人工智能很有战略潜力，并在这一领域投入了大量资金。我们已经取得了极具竞争力的重大成果，相信我们的技术将有助于技术人员探索这一新领域。

　　Imagination面向2018年推出了全新的重要IP产品线。全新的PowerVR Series2NX神经网络加速器(NNA)在很小的硅片上以极低的功耗支持进行高性能神经网络计算。其设计初衷是为各种市场的推理引擎提供支持，而且还面向未来设计了一种扩展性极强的架构。神经网络(NN)推动了各个行业技术的爆炸式进步，NNA现在是一类基本的处理器，就像CPU和GPU一样重要。

　　2018年，中国对于Imagination非常重要。2018年，我们在中国的很多大客户将要发货，因此我们的销售量会增加，而最重要的是我们将在中国建立新关系。部分原因是我们现有战略推动的，这见证了我们这几年在中国的不断增长;还有部分原因要归功于我们有深厚中国背景的新总公司Canyon Bridge。中国非常关注半导体生产的快速增长，而IP则是这方面很大的推动因素。我们为中国企业感兴趣的关键市场提供了合适的IP，在中国有着很好的关系和经验，有一支强大的本地团队，还有很多涉足我们业务的中国股东。

5G发展将推动半导体行业革新

　　2018年，5G发展将会推动半导体产业向前迈进，在这个智能手机市场的新时代，计算机视觉和深度学习将成为手机的标准技术，而汽车行业继续在自动驾驶方面投资。这些都是现在推动业界蓬勃发展的领域。当然，NB-IoT将成为主流，从中国移动等运营商开始，并在2017年晚些时候向欧美发展。

　　CEVA四大发力技术领域

　　CEVA的运作瞄准四个技术领域，这些领域都广泛适用于我们的中国客户。这些领域包括蜂窝通信、短距离无线连接、视觉处理和声音处理，其中每一个在现时都非常蓬勃，并有可能在2018年推动多个市场。

　　1)5G发展正在加快，进度十分顺利。在5G启动之前，中国移动早已在推进NB-IoT，所以这是2017年开始的一个推动力。

　　● 对于5G技术，中兴微电子等基站客户早已开始着手开发项目;

　　● 手机方面，我们将看到客户在2018年开始5G设计;

　　● 对于NB-IoT，我们已经在终端市场与中兴微电子共同工作，2018年将增加更多客户。

　　2)蓝牙5日渐成为主流，带来更好的音频质量和信号范围。

　　3)声音处理技术在消费类设备(比如灵隆科技公司的叮咚智能音箱和可穿戴设备)的语音助理和语音控制方面开辟了一个新天地。

　　4)计算机视觉和深度学习是具有相机功能设备(从智能手机到无人机及自主驾驶车辆)的热门话题。

　　CEVA涉足所有这些领域，并对2018年的机遇感到非常兴奋——事实上，Vivo已经在市场上推出了使用我们的视觉DSP的智能手机，不久，其他中国知名消费品牌也将陆续推出更多使用CEVA技术的设备。

RISC-V将成2018年趋势

　　未来热门应用集中在数据中心、汽车、企业级IT处理器密集领域。当然，这些应用中的大趋势包括物联网(IoT)、高级驾驶员辅助系统(ADAS)和大数据等。

　　为这些应用开发系统的公司正在指望半导体公司来帮助他们改善和监控性能、安全性和安防能力。设计这些系统以满足越来越严格的标准和终端用户的期望，是业界当今乃至2018年都面临的一项巨大挑战。

　　UltraSoC未来技术及产品策略

　　考虑到这些应用以及在半导体器件的核心中构建安全性和安防能力的趋势，UltraSoC正携手客户和合作伙伴共同去嵌入其智能分析功能，并通过为芯片和系统性能提供改善的可见性。

　　在应用之外，半导体行业内正在发生重大变化，转向RISC-V是一个重要趋势，它已经在2017年开始真正形成。考虑到整个行业和生态系统对其所产生的兴趣，我们期望在2018年及以后推出基于RISC-V设计。

　　基于这些原因，UltraSoC一直致力于建立合作伙伴关系，并将其嵌入式分析功能(支持所有主流处理器架构)应用于产品中，以服务传统的处理器市场。但更多的是，公司正在RISC-V生态系统中建立起市场主导地位：公司已经是RISC-V设计中调试和跟踪的默认选择。从而很多较小的芯片设计项目，比如物联网芯片设计也对UltraSoC产生了兴趣。

　　UltraSoC的半导体知识产权(IP)简化了开发，并为SoC设计人员提供有价值的嵌入式分析功能。UltraSoC开发其技术最初是作为芯片开发工具而设计的，以帮助开发人员做出更好的产品;现在可在一系列应用中满足更广泛、更迫切的需求。

元件及代理商

连接器需有通用性，传感器需求将倍增

　　据Molex预计，汽车业在2018年将继续保持当前强劲的增长势头，而数据通信和消费品领域的情况也将如此。Molex同时预计，对传感器的需求在2018年也将上升。

　　对于这些机会，Molex已在2017年增加了三种新型端子及Mini50密封连接器——包括TAK50端子、CTX50非密封金制端子和CTX50密封端子。无论是对于内部(非密封)应用还是外部(密封)应用，这类端子都可以实现微型化的互连系统，特别适合汽车中空间受限的应用使用。

　　数据通信领域则采取了一种前瞻性的战略，Molex作为其中一员的100GLambda多源协议(MSA)集团于2017年宣布，该集团可以解决技术上的挑战，实现采用每波长100Gbps技术的光学接口。这类新的应用目标致力于下一代的网络设备，满足行业对更高带宽的稳定需求。

　　Molex在2017年推出了Pico-EZmate超薄1.2mm螺距线对板连接器，特别适合电子消费品使用，其设计可在紧凑的结构中提供可靠的连接效果，同时改善可靠性与装配速度。垂直插拔设计在提高装配速度与可靠性的同时，消除了连接方向不佳或插入不当的风险。

　　2017年，传感器在多个领域面临着极高的需求，而据Molex预计，对传感器的需求在2018年也将上升。汽车业在2017年也尤其推动了对极大数量传感器的需求，而无人驾驶汽车和ADAS也日益对LiDAR传感器提出越来越多的需求。我们可以预计，LiDAR将在2018年及以后继续保持高速增长的势头。

　　Molex的Soligie印刷型电子元件具有在塑料、纸张和金属箔之类柔性基板上制作包括传感器在内的各种元件的全部优势。在微型化产品的设计方面，这可以成为一项主要的优势，原因在于Soligie的制造工艺可以在总成本低于传统电路的情况下，生产出小体积、高柔性的集成解决方案。

面临新市场，重视垂直整合

　　一方面是新兴市场的挑战，例如中国的电动车市场已经达到了这样一个程度。与欧洲相比，中国的电动车市场发展明显更为动态。从OEM和供应商的活动中我们也可以看到这一点。另外，围绕可再生能源的固定式储能也是我们在战略上明确定位的一个领域，并为此集中相应的资源。

　　第二个重要领域是与工业4.0紧密相关的机器人技术，特别是机器人联网和可自主学习的机器人。正是在这个应用领域，例如，正确的无线连接是必不可少的。机器人技术是许多高度创新应用的代表，因为这需要通过实时多轴驱动器和非常人性化的人机界面，加上快速的机对机(M2M)通信来实现。

　　而且，所有这些都必须在“安全”的前提下进行。因此，安全性是我们2018年营销策略中最重要的要素之一，即为物联网直至生产机器的安全联网。我们将伴随和支持客户的开发过程，以实现端到端加密为目标。我们希望在这里通过定制化的产品选择来应对这个巨大的挑战，最终为我们的客户在其数据安全领域作出重大贡献。

　　儒卓力高度重视垂直整合。主要体现在细分产品的组织上和个别产品整合起来构成整体解决方案上，例如RUTRONIK Smart(IoT)，RUTRONIK Embedded(工业4.0)和RUTRONIK Power。垂直化对我们意味着，能够在每个特定的细分市场为每一个具体应用提供组件和解决方案的打包服务。这也正是我们的做法：为产品专门针对特定细分市场的相应应用量身定制“无忧包”。

　　参考文献：

　　[1]王志勤,余泉,潘振岗,等.5G架构、技术与发展方式探析[J].电子产品世界,2016(1):14-17.

　　[2]李龙.新工业时代下中国工业物联网发展现状及趋势[J].电子产品世界,2016(2-3):9-12.

　　[3]Bryan Ma.VR/AR市场的格局与展望[J].电子产品世界,2016(6):8-11.

　　[4]迎九,王金旺.解读电源三大热门领域的技术方案[J].电子产品世界,2017(4):12-16.

　　[5]迎九.邬贺铨院士谈ICT的演进与创新[J].电子产品世界,2017(5):7-14.

　　本文来源于《电子产品世界》2018年第1期第11页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。