2022 年，此起彼伏的新冠疫情和萎靡不振的市場(chǎng)需求讓整個(gè)中國(guó)家電行業(yè)持續(xù)低迷，但家電智能化升級(jí)的步伐卻沒(méi)有因此停止。從信息感知、傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理和計(jì)算，家庭場(chǎng)景中，智能家電進(jìn)行的每一個(gè)“任務(wù)”都離不開(kāi)芯片。芯片不僅支撐著智能家電的功能實(shí)現(xiàn)，更為智能家電迎合消費(fèi)者的個(gè)性化需求提供技術(shù)支持。

　　MCU，構(gòu)建智能家電的“大腦”

　　智能家電是將微處理器、傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)引入家電設(shè)備后形成的產(chǎn)品，能自動(dòng)感知住宅空間狀態(tài)、家電自身狀態(tài)和家電服務(wù)狀態(tài)，也能夠自動(dòng)控制及接收用戶(hù)在住宅內(nèi)或遠(yuǎn)程發(fā)出的控制指令。微處理器、傳感器、網(wǎng)絡(luò)??剖析智能家電涉及的這些關(guān)鍵詞，《電器》記者發(fā)現(xiàn)，家電智能化離不開(kāi)芯片的支持。

　　那么，一臺(tái)能被稱(chēng)為智能家電的產(chǎn)品需要用到哪些類(lèi)別的芯片?美仁芯片副總經(jīng)理封博概括了3種類(lèi)型。他說(shuō)：“第一類(lèi)是主控制器，也就是我們常說(shuō)的MCU。它是智能家電的‘大腦 ’，能同時(shí)處理各種外部信息輸入，并指揮各個(gè)功能單元智能、高效地運(yùn)行。另外，觸控MCU和變頻MCU可以輔助主控MCU完成系統(tǒng)功能。其中，觸控MCU主要用來(lái)完成觸摸按鍵的功能，配合主控MCU實(shí)現(xiàn)與用戶(hù)的交互，如冰箱、洗衣機(jī)等功能面板上的圖標(biāo)按鍵，輕觸一下即可開(kāi)啟對(duì)應(yīng)的功能;變頻MCU主要用來(lái)根據(jù)電機(jī)的特性和運(yùn)行狀態(tài)，智能高效地控制電機(jī)運(yùn)行，如洗衣機(jī)電機(jī)、空調(diào)風(fēng)機(jī)等。第二類(lèi)是無(wú)線(xiàn)通訊IoT芯片，用來(lái)完成數(shù)據(jù)通訊和各種控制指令的收發(fā)，如智能空調(diào)的Wi-Fi芯片電器供應(yīng)商情在《與家電行業(yè)一同成長(zhǎng)，MCU加快步伐》一文中曾經(jīng)這樣描述：“在MCU領(lǐng)域，參與家電細(xì)分市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的外資MCU品牌主要有恩智浦、微芯、瑞薩電子、意法半導(dǎo)體、英飛凌、東芝、德州儀器等，這些品牌提供的 MCU可以滿(mǎn)足中高端家電產(chǎn)品的需求，而國(guó)產(chǎn)品牌中兆易股份、中穎電子、合泰半導(dǎo)體等在中低端家電市場(chǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力?！?/span>

　　參與家電智能化，有些MCU企業(yè)擁有完善的“軟件+硬件”技術(shù)研發(fā)能力，可以自主對(duì)MCU進(jìn)行智能化升級(jí)。還有一些企業(yè)則通過(guò)與其他軟件企業(yè)的合作，為家電的智能化升級(jí)提供思路。

　　前者以意法半導(dǎo)體為例。意法半導(dǎo)體大中華暨南亞區(qū)通用微處理器部門(mén)市場(chǎng)部區(qū)域經(jīng)理熊紅輝介紹說(shuō)：“意法半導(dǎo)體很早就開(kāi)始布局基于MCU的智能化。目前，我們可以提供高性能、支持各種無(wú)線(xiàn)互聯(lián)的產(chǎn)品。其中，意法半導(dǎo)體的軟件工具 STM32CubeMX集成了AI模塊，可以方便客戶(hù)將訓(xùn)練好的AI模型轉(zhuǎn)換為MCU上運(yùn)行的軟件，使MCU易于實(shí)現(xiàn)AI功能。”

　　后者以德州儀器為例。目前，德州儀器通過(guò)與無(wú)線(xiàn)連接和智能感知技術(shù)及共創(chuàng)解決 方案的授權(quán)許可廠(chǎng)商CEVA合作，將CEVA的WhisPro語(yǔ)音識(shí)別、控制軟件與德州儀器的MCU結(jié)合起來(lái)，快速、輕松地為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備添加喚醒詞和語(yǔ)音命令等語(yǔ)音識(shí)別功能。德州儀器Wi-Fi連接產(chǎn)品經(jīng)理Naomi Heller表示：“從可穿戴設(shè)備到白色家電，語(yǔ)音控制正在成為許多設(shè)備和應(yīng)用的必備功能。通過(guò)與CEVA合作，我們確保工程師可借助成熟可靠的MCU來(lái)提供語(yǔ)音用戶(hù)界面，為語(yǔ)音物聯(lián)網(wǎng)終端和設(shè)備提供高性?xún)r(jià)比的解決方案。”

　　　通信、傳感器芯片，貫通智能家電的“神經(jīng)”

　　與充當(dāng)智能家電“大腦” 的MCU相比，智能家電的快速發(fā)展同樣離不開(kāi)通信和傳感器技術(shù)的支持，在《電器》記者看來(lái)，這些芯片是貫通了智能家電的“神經(jīng)”。無(wú)線(xiàn)通訊 IoT芯片是承擔(dān)通信功能的芯片，主要包括Wi-Fi芯片、 藍(lán)牙芯片、AI芯片(語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、深度學(xué)習(xí)等)、物聯(lián)網(wǎng)芯片等。

　　其中，Wi-Fi芯片在智能家居生態(tài)的發(fā)展中具有不可替代的作用。一方面，Wi-Fi協(xié)議不斷演進(jìn)，從發(fā)展速度來(lái)看，Wi-Fi已經(jīng)從802.11的2Mbps發(fā)展至Wi-Fi 6的 9.6Gbps;從信道帶寬來(lái)看，Wi-Fi 7將單個(gè)信道的寬度從Wi-Fi 6的160MHz擴(kuò)展至了320MHz。另一方面，蘋(píng)果、亞馬遜、谷歌等智能家居巨頭聯(lián)合CSA聯(lián)盟共同發(fā)起了智能家居行業(yè)應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)Matter協(xié)議，使得智能設(shè)備高效互聯(lián)成為可能，從而促進(jìn)了智能家居生態(tài)的建立。

　　家電是智能家居生態(tài)的一個(gè)重要組成部分。任何一臺(tái)能聯(lián)網(wǎng)的智能家電都需要配備 Wi-Fi芯片。隨著智能家電市場(chǎng)滲透率的提高，全行業(yè)加快構(gòu)建智能家居生態(tài)步伐，Wi-Fi芯片的市場(chǎng)規(guī)模將大幅度增長(zhǎng)。據(jù)Markets and Markets預(yù)測(cè)，2022年，全球Wi-Fi芯片的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到197億美元。而2020年中國(guó)的Wi-Fi芯片市場(chǎng)規(guī)模僅為180億元，長(zhǎng)期來(lái)看，Wi-Fi芯片市場(chǎng)有較大的成長(zhǎng)空間。從品牌布局來(lái)看，Wi-Fi芯片供應(yīng)商既有高通、博通、NXP、英飛凌、Synaptics、MaxLinear等外資品牌，也有樂(lè)鑫科技這樣的國(guó)產(chǎn)品牌。

　　另外，隨著智能化程度的不斷發(fā)展，家電行業(yè)傳感器的應(yīng)用越來(lái)越多，進(jìn)一步帶動(dòng)了傳感器芯片的需求變強(qiáng)。

　　Melexis是家電企業(yè)傳感器芯片的主要供應(yīng)商。該公司亞太區(qū)區(qū)域銷(xiāo)售經(jīng)理鄒明艷說(shuō) ：“緊跟產(chǎn)品的升級(jí)節(jié)奏，Melexis為家電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)新技術(shù)，如溫度傳感器和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)器。在溫度傳感器方面，我們?yōu)榧译娦袠I(yè)開(kāi)發(fā)的 MelexisFIR陣列傳感器，具有良好的精度和信噪比，可以實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)的智能控制，如檢測(cè)人的位置、溫度，并自動(dòng)監(jiān)控暖通空調(diào)，讓人感到舒適。另外，對(duì)于一些需要嚴(yán)控溫度的家電，遠(yuǎn)紅外溫度傳感器也有用武之地。如廚房必備的吸油煙機(jī)，采用我們的溫度陣列傳感器可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)溫度調(diào)節(jié)吸油煙風(fēng)量大小、自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)，以及火警預(yù)警的功能。目前，我們是家電領(lǐng)域FIR陣列傳感器的主要供應(yīng)商之一?！?/span>

　　國(guó)產(chǎn)芯片反客為主

　　智能家電市場(chǎng)規(guī)模還在繼續(xù)擴(kuò)容。然而，近幾年，受中美貿(mào)易摩擦、芯片法案等政策因素影響，中國(guó)家電行業(yè)某些細(xì)分應(yīng)用一度出現(xiàn)“缺芯”的尷尬局面，家電企業(yè)不得不把視線(xiàn)轉(zhuǎn)向國(guó)產(chǎn)芯片廠(chǎng)。機(jī)會(huì)面前，沉淀多年的國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)迅速攻城略地，不僅供貨能力大幅提升，在很多類(lèi)高端芯片上也取得技術(shù)突破，助力家電產(chǎn)品創(chuàng)新。

　　對(duì)于“缺芯潮”之下中國(guó)家電企業(yè)的芯片供貨商變化，合泰半導(dǎo)體有關(guān)負(fù)責(zé)人告訴《電 器》記者，之前，大部分小家電使用的是國(guó)產(chǎn)芯片，空調(diào)、冰箱的壓縮機(jī)用的芯片多來(lái)自外資品牌，洗衣機(jī)中波輪洗衣機(jī)多采用國(guó)產(chǎn)芯片，滾筒洗衣機(jī)更多采用外資品牌的芯片。“現(xiàn)在，一些曾經(jīng)獨(dú)屬于外資品牌的高利潤(rùn)區(qū)間，也向國(guó)產(chǎn)芯片品牌敞開(kāi)了大門(mén)?！彼f(shuō)。

　　從品牌來(lái)看，布局家電領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)芯片廠(chǎng)主要分為兩類(lèi) ：一類(lèi)是國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體廠(chǎng)，一類(lèi)是家電企業(yè)。

　　兆易創(chuàng)新是中國(guó)領(lǐng)先的NorFlash MCU和MCU供應(yīng)商。作為一家Fabless芯片設(shè)計(jì)公司，兆易創(chuàng)新NOR Flash MCU全球排名已經(jīng)躍進(jìn)了第三位，在中國(guó)市場(chǎng)占有率更是排名第一;通用類(lèi)32位MCU在中國(guó)市場(chǎng)排名也位居第一。據(jù)《電器》記者了解，“缺芯潮”爆發(fā)前的很多年，意法半導(dǎo)體一直都是MCU領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，如今兆易創(chuàng)新通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新闖出了一片天地，不管在中國(guó)市場(chǎng)還是全球市場(chǎng)，都是名副其實(shí)的頭部MCU品牌。具體到家電應(yīng)用，目前，兆易創(chuàng)新的32位MCU在變頻冰箱、變頻空調(diào)、掃地機(jī)器人、豆?jié){機(jī)、破壁機(jī)、家庭網(wǎng)關(guān)、智能門(mén)鎖、智能音箱、無(wú)線(xiàn)耳機(jī)等諸多領(lǐng)域都有很高的市場(chǎng)占有率和出貨量。

　　英集芯是國(guó)內(nèi)消費(fèi)電子市場(chǎng)重要的電源管理芯片和快充協(xié)議芯片供應(yīng)商。近日，英集芯表示，看好智能家電的發(fā)展前景，旗下產(chǎn)品范圍已經(jīng)涵蓋物聯(lián)網(wǎng)芯片、智能音頻處理芯片、信號(hào)鏈芯片等，未來(lái)將持續(xù)向智能音頻處理、 智能家電、物聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)電子等領(lǐng)域拓展。

　　作為家電企業(yè)， 美的空調(diào)自2010 年開(kāi)始研發(fā)IPM，至2020年已實(shí)現(xiàn)IPM模塊內(nèi)部半導(dǎo)體芯片的自主研發(fā)，2021年美的集團(tuán)投資成立美墾半導(dǎo)體技術(shù)公司。而美的集團(tuán)的另一重大舉措，是美的機(jī)電事業(yè)群旗下的美仁半導(dǎo)體。

　　據(jù)封博介紹，美仁半導(dǎo)體成立于2018 年12 月底， 專(zhuān)注于中高端半導(dǎo)體芯片的設(shè) 計(jì)、 開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售。2020年，美仁半導(dǎo)體推出第一顆主控MCU MR88F001系列，第一顆觸控MCU MR86F001系列，當(dāng)年即在美的集團(tuán)內(nèi)部洗衣機(jī)、冰箱和廚熱事業(yè)部的相關(guān)智能家電上導(dǎo)入，并實(shí)現(xiàn)批量出貨。2021年， 美仁半導(dǎo)體推出小容量、更多封裝規(guī)格的MR88F002系列主控MCU，第二顆觸控MCU MR86F002，以及第一顆變頻MCU MR82F001系列和第一顆智能功率模塊IPMMRD7110S，并在美的集團(tuán)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)出貨。2022年，美仁半導(dǎo)體又接連推出主控MR88F005、觸控 MR86F005、變頻MR82F003、電源芯片AC/DC MRA6001H和IoT芯片 MRW5601A(Wi-Fi/BLE ComboMCU)等更多型號(hào)和應(yīng)用方向。截至2022年10 月，美仁半導(dǎo)體主控MCUMR88F001系列累計(jì)銷(xiāo)量已經(jīng)超過(guò)1000萬(wàn)顆，目前市場(chǎng)失效率躋身國(guó)際一流水平。

　　除了美的，格力、海信、格蘭仕、TCL科技等家電整機(jī)企業(yè)也都設(shè)立了專(zhuān)門(mén)的芯片公司，為智能家電的可靠運(yùn)行提供技術(shù)支撐。

　　機(jī)會(huì)總是留給有準(zhǔn)備的人。展望未來(lái)，全球芯片供應(yīng)的問(wèn)題短時(shí)間內(nèi)不會(huì)得到徹底解決，中國(guó)家電智能化升級(jí)的腳步亦不會(huì)停滯，可以預(yù)見(jiàn)，越來(lái)越多植入中國(guó)芯片的智能家電將走向全球市場(chǎng)。 

 來(lái)源：《電器》雜志