智能家電浪潮下，芯片業(yè)潮起

伴隨技術(shù)革新、消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級以及“Z世代”成為消費(fèi)市場的主力大軍等因素，綠色智能高端的家電產(chǎn)品消費(fèi)需求愈加旺盛，于智能家電而言，芯片猶如人體的各類器官，從電源芯片、功率芯片、驅(qū)動芯片，再到主控器、通訊芯片等等，每一類芯片都不可或缺。

值得一提的是，近年來，隨著國產(chǎn)芯片正加速崛起，家電芯片的國產(chǎn)替代也成為必然趨勢。據(jù)海信視像近期披露公告顯示，擬分拆子公司信芯微至境內(nèi)上市，據(jù)悉，國內(nèi)最早造芯的家電企業(yè)中包括海爾、海信，此外近年來，各大家電巨頭，如美的、格力、TCL等家電品牌均積極布局半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域。

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)，也能夠自動控制及接收用戶在住宅內(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)，家電智能化離不開芯片的支持。

那么，一臺能被稱為智能家電的產(chǎn)品需要用到哪些類別的芯片？美仁芯片副總經(jīng)理封博概括了3種類型。他說：“第一類是主控制器，也就是我們常說的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主要用來完成觸摸按鍵的功能，配合主控MCU實(shí)現(xiàn)與用戶的交互，如冰箱、洗衣機(jī)等功能面板上的圖標(biāo)按鍵，輕觸一下即可開啟對應(yīng)的功能；變頻MCU主要用來根據(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。第二類是無線通訊IoT芯片，用來完成數(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，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)分市場競爭的外資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可以滿足中高端家電產(chǎn)品的需求，而國產(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具有競爭力。”

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MCU進(jìn)行智能化升級。還有一些企業(yè)則通過與其他軟件企業(yè)的合作，為家電的智能化升級提供思路。

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)通用微處理器部門市場部區(qū)域經(jīng)理熊紅輝介紹說：“意法半導(dǎo)體很早就開始布局基于MCU的智能化。目前，我們可以提供高性能、支持各種無線互聯(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，德州儀器通過與無線連接和智能感知技術(shù)及共創(chuàng)解決 方案的授權(quán)許可廠商CEVA合作，將CEVA的WhisPro語音識別、控制軟件與德州儀器的MCU結(jié)合起來，快速、輕松地為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備添加喚醒詞和語音命令等語音識別功能。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，語音控制正在成為許多設(shè)備和應(yīng)用的必備功能。通過與CEVA合作，我們確保工程師可借助成熟可靠的MCU來提供語音用戶界面，為語音物聯(lián)網(wǎng)終端和設(shè)備提供高性價(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)展同樣離不開通信和傳感器技術(shù)的支持，在《電器》記者看來，這些芯片是貫通了智能家電的“神經(jīng)”。無線通訊 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（語音識別、圖像識別、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芯片的市場規(guī)模將大幅度增長。據(jù)Markets and Markets預(yù)測，2022年，全球Wi-Fi芯片的市場規(guī)模將達(dá)到197億美元。而2020年中國的Wi-Fi芯片市場規(guī)模僅為180億元，長期來看，Wi-Fi芯片市場有較大的成長空間。從品牌布局來看，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，也有樂鑫科技這樣的國產(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)用越來越多，進(jìn)一步帶動了傳感器芯片的需求變強(qiáng)。

各類企業(yè)爭先試水

如今，除傳統(tǒng)芯片廠商外，手機(jī)廠商和傳統(tǒng)家電企業(yè)都試圖通過自研芯片搶灘智能家居市場。

在芯片開發(fā)上，華為、小米等手機(jī)廠商有著先天優(yōu)勢，這也讓它們領(lǐng)先于傳統(tǒng)家電企業(yè)嘗到了智能家居的紅利。從財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)來看，2021年，小米IoT與生活消費(fèi)產(chǎn)品營收高達(dá)850億元，同比增長26%；華為依托自研芯片的能力，已經(jīng)有多款WiFi MCU出貨。

“相比手機(jī)廠商，家電企業(yè)對智能芯片更是志在必得。”何暉分析稱，一方面，家電企業(yè)需要潛力無限的芯片市場為其帶來新增量。另一方面，如今家電智能化率越來越高，家電企業(yè)對智能芯片和相關(guān)半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求量極大，且需求種類十分豐富。“如能自研芯片，不僅能夠滿足自家產(chǎn)品的定制化需求，更能夠節(jié)約相關(guān)成本。”她強(qiáng)調(diào)。

據(jù)悉，美的集團(tuán)從2021年開始量產(chǎn)MCU控制芯片，未來還將布局IoT芯片、電源芯片等領(lǐng)域；海信發(fā)布了8K的AI畫質(zhì)芯片，芯片的技術(shù)全部由海信自主研發(fā)；格力稱，公司使用量較多的功率器件芯片和微控制器芯片，都通過自主開發(fā)實(shí)現(xiàn)了大量投產(chǎn)。此外，包括TCL、康佳、創(chuàng)維、海爾在內(nèi)的多家傳統(tǒng)家電企業(yè)均已涉足半導(dǎo)體領(lǐng)域。

布局智慧家居芯片對于華為、小米等手機(jī)廠商來說是完善自身生態(tài)的必經(jīng)之路；對于美的、格力這樣的家電企業(yè)來說是攀上下一高峰的必爭之地；對于國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說更是可以預(yù)見的新機(jī)遇。

“當(dāng)前的智能家居產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展上升期，產(chǎn)品還不夠智能化和人性化，后續(xù)需要更多半導(dǎo)體器件和傳感器參與其中。”朱佳騏強(qiáng)調(diào)，在硬件方面，底層的芯片直接反映了智能家居產(chǎn)品的技術(shù)路線特點(diǎn)和產(chǎn)品性能，半導(dǎo)體企業(yè)要加強(qiáng)基礎(chǔ)創(chuàng)新能力，抓住智能家居增量市場機(jī)遇。在軟件方面，多設(shè)備交互是實(shí)現(xiàn)智能家居場景的必要條件，不同設(shè)備之間的無障礙互聯(lián)互通需要半導(dǎo)體企業(yè)和上下游企業(yè)協(xié)同努力，共同構(gòu)建智能家居大生態(tài)。

朱佳騏認(rèn)為，在智能家居迎來全面普及的過程中，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)必將受益。