物联网处理器:一个仍在成形的新市场

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谁是市场上前十大最佳物联网(IoT)处理器供应商?有这样的排行榜吗?要怎么样才能制造出比其他厂商表现更杰出的物联网处理器?

如果我们假设物联网(IoT)市场正在起飞,我们也能推论物联网处理器也跟上了脚步、而且半导体产业因此鸿运当头?那这样的话…物联网处理器有哪些?有没有市场前十大物联网处理器的排行榜?要怎么样才能制造出比别家厂商更成功的物联网处理器?

以上并非不合理的问题;毕竟物联网这几年来已经成为晶片供应商眼中的当红炸子鸡,众家业者赶搭物联网热潮推出相关产品组合,同时不遗余力地推销其成长潜力。

为了恶补物联网处理器题材,笔者开始试着排出前十大物联网处理器的名单,但在与越多人讨论、看过越多白皮书与产品新闻稿之后,我想写的报导内容变得更暧昧不明,我无法确定产业分析师是否能坦然告诉我谁是赢家谁是输家。我已经明白,有数个原因让市场目前尚未能有评判标准,以至于难以列出“前十大物联网处理器”这样的排行榜。

首先,所谓的物联网市场──无论你如何切分它──其实与嵌入式系统市场没有太大不同;当然,那些“嵌入式”物联网装置是“连网”的,但正如同微控制器(MCU)供应商数十年来烦恼于如何服务分散化的嵌入式市场,物联网处理器供应商也一样烦恼。物联网市场是如此分散,以至于很难找出处理器赢家。

产业整并风潮使得厂商未及厘清产品策略

其次,晶片产业在过去一年半以来掀起前所未有的整并潮,而且仍在持续中。如市场研究机构Semico Research技术长Tony Massimini所言:“过去两年来所发生的产业整并,比我们过去二十年来所经历的还要多;”无怪乎一切都还在变动状态。

Massimini指出,当一家晶片厂商才刚收购另一家公司,通常都会忙着审视新加入的产品阵容、与自己的产品比较,并试图拟定新的策略;他以收购了Atmel的Microchip收购Atmel为例,那两家公司原本各自有数个不同的MCU线以及连结产品,而他们将如何厘清自己在物联网市场的定位,看来仍有待观察。

Cypress Semiconductor是另一个例子,该公司不久前才宣布以5.5亿美元收购Broadcom的无线物联网(IoT)业务,包含Broadcom的Wi-Fi、蓝牙与Zigbee物联网产品线与IP,此外还有其WICED品牌与开发生态系统…而且,Cypress去年才收购嵌入式快闪记忆体供应商Spansion,在那之前,Spansion也藉由收购取得Fujitsu的MCU与类比产品业务。

所以,谁知道Cypress将如何(或是在多短的时间内)把新的物联网产品整合到该公司的物联网处理器大策略中?在此同时,这桩收购就意味着Broadcom (在合并Broadcom之前,这家公司的名字是Avago)对物联网完全没有兴趣了吗?

可惜在这个问题上,Broadcom婉拒了EE Times的采访;对此市场研究机构The Linley Group资深分析师Mike Demler指出,Broadcom在去年12月宣布推出新的2.4GHz WICED系列蓝牙与802.15.4系列产品,与市场上其他Cortex-M4核心物联网晶片比较起来非常具竞争力。

而Broadcom显然是第一家宣布以40奈米嵌入式快闪记忆体制程生产的公司,这可为产品带来性能与整合度方面的优势;当然,现在Broadcom已经将WICED品牌产品卖给Cypress,Demler认为:“这看起来像是该公司将退出物联网业务。”

物联网处理器定义混沌不明

第三个原因是个很基本的问题,我们该如何定义“物联网处理器”?

对此Demler表示:“我们的定义是,所谓的物联网处理器必须要能提供某种程度的内建连结功能,就算只有无线基频;”The Linley Group从标准嵌入式处理器以及MCU类别中,排除了很多供应商称之为物联网处理器的产品,因为这些元件已经服务非连网应用多年:“因此,整合了无线连结功能是关键差异所在。”

那些缺乏内建无线连结功能的元件,可能是将处理器与外部的射频元件整合在多晶片封装产品中;但Demler表示:“这种方法会提高成本、占位面积以及可能增加功耗,”而且外接的无线晶片可能是来自第三方供应商,这也会带来支援上的问题。

此外Demler也指出:“采用嵌入式快闪记忆体制成能降低成本、晶片尺寸以及功耗,并实现从晶片上的快闪记忆体来执行蓝牙或ZigBee通讯协议。”

而Massimini 与Demler 都同意,整合安全性功能是必要条件;Demler表示:“无线物联网处理器必须要有软体堆叠,提供完整的解决方案。”Massimini则指出,如果近日于美国举行的NXP FTF论坛预示了任何趋势,物联网结合安全性功能会是NXP等厂商取得差异化的关键,因为连网意味着有安全漏洞,任何人都可能看到任何东西。

感测器融合

第四个原因是,感测器融合(sensor fusion)如何?除了连网,这种功能让物联网处理器与一般MCU不同,让物联网处理器可以收集──甚至可能处理──来自不同感测器的大量资料。问题是:物联网系统供应商在寻找结合应用处理器(做为感测器中枢使用)的解决方案吗?或者他们要的是一颗单独的处理器──在不需要应用处理器的情况下,能收集与处理感测资料?

Linley Group的Demler表示,除了安全性,另一个物联网处理器重要的差异化关键在于:“整合了处理感测器与致动器的类比/混合讯号介面;而那些较以数位技术为中心的供应商,通常会缺乏高性能的类比技术能力。”

说到感测器融合,Massimini则认为MIPI联盟即将推出的I3C规格,将会在未来的物联网处理器设计扮演要角;该联盟已经扩展I2C介面,做为MEMS与其他种类感测器,在感测器中枢或处理器之间的介面。

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MIPI联盟管理总监Peter Lefkin表示,I3C规格的开发是为了因应工程师对于能简化在产品设计中整合处理器的简便晶片对晶片介面之迫切需求;参与开发该规格的成员,包括横跨感测器领域与行动装置生态系统的各家供应商。

至于I3C何时将能正式发表?Lefkin预期在今年稍晚,一旦MIPI联盟正式通过该规格,就能迅速被业界采用。值得注意的是,MIPI的I3C并不只锁定对行动装置中感测器的支援,还包括物联网以及其他更高频宽、却需要更少线路的低功耗系统。

I3C的IP已经准备好上市,Synopsys在4月底时就宣布能立即提供产业界首款MIPI I3C控制器IP,简化将多样化感测器整合到行动装置、汽车与物联网的任务。所以,物联网市场的全盛时代很快就来临了,我想;至于前十大物联网处理器呢?我们再等一会儿吧!

 

 

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