面對物聯網(IoT),半導體產業遇到瓶頸?不,是新常態!

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物聯網智庫 整理髮布

自上世紀40年代第一根電晶體誕生以來,半導體產業在全球已歷經70個年頭,作為一位「古稀老人」,半導體產業近年來也不可抗拒的隱隱露出疲態。

這種增長速度的放緩主要拖累於產業邁入了所謂的「兩後時代」。

後摩爾時代:由於同樣小的空間裡集成越來越多的矽電路,產生的熱量也越來越大,同時當晶片線路的量級在10nm以下的時候,電子的行為受限於量子的不確定性,電晶體將變得不可靠。

而國際半導體技術路線圖已經拋開摩爾定律,這預示著摩爾定律的死亡。

後PC時代:在應用市場,先是PC及消費類電子產品需求在移動智能終端的衝擊下由盛轉衰(全球PC銷售量在2015年進一步衰退10%),現在,連維持多年長紅的手機產業也難逃厄運。

蘋果銷售額出現13年來的首次下降,LG手機業務連續三個季度遭遇虧損等等。

但幸運的是,硬體的計算能力並不能代表一切,半導體行業正在開始出現新的特徵。

半導體行業發展的新常態

併購重組頻繁

2009年,NEC與瑞薩合併成立新瑞薩,該年AMD出售晶圓生產線轉型為IC設計企業,世界第三的晶圓代工企業Global Foundries也同期成立;2013年,美光收購爾必達一舉成為全球第二大存儲器廠商,該年Avago斥資66億美元收購LSI,此外,MTK與Mstar正式實現合併;2015更是半導體行業的併購大年,5月,安華高科技(AvagoTech)收購博通公司(BroadcomCorp.);6月,英特爾購可編程邏輯晶片巨頭Altera;8月,紫光集團又通過西部數據收購全球領先的存儲晶片廠商SanDisk。

行業秩序變革

雖然摩爾定律是戈登·摩爾根據自己的觀察做出的預測,但是半導體行業確實在按照這個定律飛速發展。

然而從今往後,這個行業不會再像之前一樣具備每兩年發展規劃的明晰路線。

在物聯網趨勢的衝擊下,現有的行業秩序正在發生變革:

電子與半導體產業對IoT應用一直寄予厚望,並且投注大量資源開發相關應用——這是因為半導體產品原來主要應用於PC和手機,但是二者的數量已經到達了一個瓶頸,而物聯網時代將產生數以百億計的連接設備,每台設備都需要相應的晶片。

而且不同於PC和手機,很多物聯網終端不需要太強的本地計算能力,所以半導體廠商不用在硬體的物理極限上狠鑽牛角尖,新的市場和解決思路出現在眼前
——軟體與硬體的結合越發緊密,這將開創一個全新的時代。

在這種新常態下,雲計算、軟體,以及全新的計算架構將成為未來計算技術進步的關鍵。

一.雲平台幫助半導體硬體廠商快速布局物聯網

愛荷華州大學的計算機科學家丹尼爾·里德說:「對於晶片製造商來說,原本的市場是你只需製造幾種產品,但是每樣的銷量都有非常巨大的規模,但在新的市場裡,你需要製造巨多種類的產品,每種只能賣幾十萬件。

這無疑是在形容新興的物聯網市場,隨著物聯網爆髮式的發展,2015年底全球的連網裝置已經超過49億個,未來還會更多,從半導體元件到軟體到應用再到服務,整個產業鏈都將受惠於此。

消費領域、工業領域、醫療領域產生的新式聯網設備將推動市場對新式晶片產生大量的需求,由此為未來半導體發展提供新的增長點。

降低硬體成本

而這種情形要想得以實現,只有在設計和生產非常便宜的情況下才可以持續下去。

而雲平台的誕生,則大大降低了硬體成本。

為什麼這麼說?一方面,原來做智能設備,需要把計算能力放到本地,這就要求設備安裝高性能的晶片,成本非常之高,但是雲計算的誕生把本來需要在本地進行的運算放到雲端,設備只需要有傳輸數據的能力即可;另一方面,雲計算的誕生讓一些企業尤其是中小企業不必自己購買伺服器等基礎設施,直接購買雲計算服務即可,也大大降低了成本。

雲計算可將硬體成本降低40倍,谷歌如果不採用雲計算,每年購買設備的資金將高達640億,而採用雲計算後僅需要16億美元的成本。

——李開復

可以說,雲平台、雲計算在原有的半導體產業鏈基礎上催生出新的價值鏈,我們不如稱之為IoT半導體產業鏈。

利用雲平台,半導體硬體廠商能快速布局物聯網。

比如說如果傳統品牌商想讓自己的產品變得智能化,可能需要採集大量的視頻數據並且上雲,這個時候,物聯智慧的IoT解決方案就能幫傳統的家居和硬體「加上」雲和APP,使其實現「智能化」的完美轉身。

豐富下游應用

哪怕你的電腦沒有安裝一個程序,你仍然能夠獲得這個程序的使用結果,這就是雲計算的神奇之處。

首先,因為雲計算導致硬體成本的降低,讓很多消費者能夠購買智能硬體、可穿戴設備,於是大大刺激了廠商的研發熱情,複合各種功能的新品層出不窮,這是從研發動力的角度來看。

而更重要的是技術方面,怎麼說呢?舉個例子,如果在沒有雲計算的情況下,一個廠商想設計一款可遠程視頻查看、語音對講且擁有休閒娛樂功能的遊戲的設備,這可能嗎?根本不行,集視頻傳輸等諸多功能於一身,且不說要多牛逼的晶片才能實現這樣的計算能力,就算實現了成本得多貴?但是有了雲,設備本身只需要有接收視頻和解碼視頻的能力,其他一切功能應用都交給雲端,問題就解決了。

原本技術上的難題,換了一種思路後就輕鬆解決,在視頻行業物聯智慧的Kalay雲讓設備更多的功能得以實現,促進下游應用大大豐富,通過對物聯智慧雲端功能模塊的自由組合,硬體廠商因此開發出各種各樣的智能產品。

例如硬體合作夥伴藉助物聯智慧Kalay雲平台開發的遠程控制可視門鈴,因為和雲平台連接,於是當訪客按響門鈴的時候,連接的攝像頭就會啟動並對訪客進行拍照、錄像,視頻可直接推送至電視。

當然,如果主人不在家,也可以通過手機即時查看訪客信息。

物聯智慧本身的寬數據+窄數據同步傳輸通道和穩定的P2P傳輸能力保證了用戶的優良體驗。

再比如還有一些客戶將Kalay雲平台應用於車聯網所開發的行車記錄儀。

通常的行車記錄儀畫質糟糕,並且只能將視頻文件儲存在本地。

但是物聯智慧全新的行車記錄儀方案能夠實現手機客戶端、雲端、設備之間圖片影像數據的監控記錄、重力感應、影像傳輸、影像存儲、社交分享等智能跨界操作。

這樣一來,行車記錄儀的功能就被大大增強,不但能在事故的時候取證,還能記錄旅遊沿途的風景,一鍵上傳分享,真正實現車聯網。

二.軟硬體結合的新思路幫助半導體廠商突破瓶頸

因為摩爾定律的終結,硬體的計算能力似乎已經達到極限了,但是無比幸運的是,原始計算能力並不代表一切。

汽車行業的變革是最好的範例:特斯拉的Model S並不比以前的汽車快多少,但是其在電動引擎、汽車電池組以及許多方面都取得了巨大的創新。

將其類比到半導體行業,我們會發現,儘管硬體的計算能力發展速度驚人,但軟體開發並未能與其保持同步。

軟體開發未能充分利用硬體的發展進步,業內僅僅是通過硬體發展的速度來掩蓋軟體設計缺陷。

——微軟計算機技術專家查爾斯·西蒙尼(CharlesSimonyi)

軟體是如此的重要,幾年前甚至還有人提出軟體定義世界(Software Defined World,SDW)的理論,為什麼如此?

因為硬體是軟體的承載——所以並不是說硬體不重要,相反,它是不可或缺的。

只是和軟體相比,硬體的生產能力是固定的,或者說是比較容易解決的。

但是人的需求和慾望是無窮無盡的,所以才有稀缺,才有價值,而解決這些需求不可能只靠零部件的堆積,它需要設計,需要軟體!

軟體的優點也是顯而易見的:

1.製造過程的簡化

原來生產半導體設備,工藝非常複雜,但是隨著3D列印的發展,只要你能把產品模型用軟體設計出來,3D列印就能幫你實現。

普林斯頓大學已經開發出了可列印正常功能電子電路的方法——這樣製造過程通過軟體設計被大大簡化。

2.服務質量的提升

通過在SoC上做整合,能夠讓數據傳輸到雲平台,利用雲端服務做數據搜集及分析,努力提供更多元的價值服務。

比如物聯智慧從IP Camera等消費性電子產業與軟體解決方案起始,藉由影像監控與其他智慧型裝置互聯的技術,延伸到一個更積極的與雲端平台連結的方式,提供完整服務給所有的連網裝置——實現服務質量的提升。

綜上,軟體的本質即是服務,正如科技網站ReadWrite撰文論述的那樣:物聯網的真正價值不在於「物」,也不在於「網」,而在於服務。

如果沒有軟體和服務,硬體只是沒有靈魂的軀體罷了。

所以,《自然》雜誌撰文稱:與以往首先改善晶片、軟體隨後跟上的發展趨勢不同,以後半導體行業的發展將首先看軟體——從手機到超級電腦再到雲端的數據中心——然後反過來看要支持軟體和應用的運行需要什麼處理能力的晶片來支持,這是一種以軟體為主導的軟硬結合新思路。

就在前不久,全球頂尖的IC供貨商之一瑞昱半導體(Realtek)和國內領先的物聯網平台解決方案領導廠商物聯智慧達成合作,物聯智慧將整合瑞昱的「阿米巴」物聯網模塊,打造更適合智能家居的解決方案。

透過這次軟硬體的整合,物聯智慧提出把雲端代入模塊的概念,並用自身寬窄數據傳輸的優勢,從而延伸出更多的應用。

在全新的IoT半導體產業鏈中,深耕底層技術的晶片模塊廠商無疑拿捏著產業鏈的命脈,但是就拿模塊本身來說,僅僅是一個硬體載體,只有整合更多的軟體應用才是符合萬物互聯發展潮流的。

比如物聯智慧就著重於建構一個兼容於大多數的SoC晶片的雲端整合平台,而不會被單一品牌或晶片所局限,只要紮實做好與各種晶片整合的兼容技術,擴散到各類應用硬體產品後,裝置連接數就能迅速的擴大——屆時物聯智慧不僅已整合180多顆SOC,其Kalay雲端平台所搭載的物聯網應用產品於今年四月正式突破1,000萬,單月連接次數超過1.5億次。

雲平台以及軟硬結合的新思路將為未來的半導體行業打開一扇新的大門,屆時,深耕底層技術的晶片模塊廠商將和做軟體解決方案的廠商強強合作,優勢互補,共同推進萬物互聯的時代!

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