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2022年度回顾:智能控制器的发展契机与新势力

时间: 2023-12-14 08:54:19 作者: 防控抗疫

  智能控制器作为自动控制系统的“大脑”,是可以让被控制对象具有期望的性能或状态的控制设备。智能化趋势的明显发展,让智能控制器不仅只应用在传统的智能家电、智能家居、电动工具领域,而且在汽车电子、新能源等领域也得到普遍应用。智能控制器行业的市场范围由此逐步扩大。在政策和市场需求的推动下,当前的智能控制器行业同时面临着技术创新难题和新的市场机遇。

  2022年度,智能控制器行业整体的市场增长情况如何?细分市场会发生怎样的起伏变动?它们对半导体器件的需求又会提出哪些要求?本期《对话》栏目针对本年度智能控制器行业的发展状况展开问答,同时邀请国内知名智能控制器厂商以及上游器件供应商的资深技术和市场人员,更多角度地呈现当前智能控制器行业的应用情况,了解市场进展新形势,及时把握行业发展的律动脉搏。

  3.作为中游智能控制器厂商,您认为与上游元器件供应商合作时出现了哪些困扰?可以怎么样才能解决?4.作为上游元器件供应商,您对智能控制器厂商工程师在供应方面提出的技术支持不到位、车载类芯片交期长等问题怎么看?5.从行业角度谈谈智能控制器未来的应用及技术发展的新趋势或市场前景。

  1.据您了解,2022年智能控制器行业的发展状况怎么样?哪些应用领域的市场涨跌幅度明显?

  智能控制器的发展带动了生活的便利性,从白色家电的变频化与连网功能、汽车电子与新能源汽车产品的普及、居家的健康医疗如跑步机拉力机等健身器材,智能控制器将MCU芯片导入控制器的设计,使得产品更智能化。随着中国半导体产业的健全,使中国制造与中国设计的产品得以使用更多中国芯设计的产品,智能化的年增长率以超过10%的快速地发展。并从应用领域的来看,因为新能源汽车的普及与辅助驾驶安全功能的提升,智能控制器迅速普及汽车电子、水泵、空用空调压缩机、车载冰箱、汽车座椅/通风都加速了智能控制器的导入。拓邦股份内部人士:

  智能控制器的应用行业十分普遍,比如在家用电器、汽车电子以及健身器材等领域都有广泛应用,而随着消费的人在这些领域的智能化需求的增长,终端产品对智能控制器的要求也慢慢变得高。2022年整体消费市场疲软,受到大环境影响,智能控制器在消费领域表现较弱,但是,在新能源等新兴行业应用领域,受产业政策拉动显而易见,市场有着比较大的向上拉升。

  目前控制器的器件都在用国产替代,以保护器件来讲,采样电阻、切片的合金电阻和TVs等器件都会在控制板上用到,跟随着市场的需求有的领域增长,有的领域下降。但智能控制器肯定是未来发展的趋势,这也是我们的机会点。

  2.根据您所在的领域,您认为智能控制器发展目前存在着哪些技术创新空间?对主控芯片及外围器件有哪些要求?

  目前应该可能电机跟控制器配套的机电一体化提供方式的发展的新趋势会显而易见。整体来讲,8位MCU可能慢慢会被淘汰,因为目前使用32位MCU是主流,后面可能会用到64位MCU。在功能上,我们在选择一款主控芯片时会看接口功能是否丰富、触摸显示功能能否扩展等等。对其他的外围器的要求,具体还是要根据行业来分。灵动股份官兵:

  智能控制器对应主控芯片,需要高可靠型、稳定性和低功耗产品。对应市场要求,灵动股份今年量产了基于安谋科技STAR-MC1内核,最高主频达到120MHz,具有192KB SRAM,Flash最高可达2.25MB,主要面向高性能市场的MM32F5系列,目前包含MM32F5270和MM32F5280两个产品。STAR-MC1内核是安谋科技推出的新内核,很多性能方面比之前的Cortex-M3或Cortex-M4系列有很大提升,该内核集成浮点运算单元FPU以及高速存储器架构。

  其次是低功耗系列MM32L0130,是基于Arm® Cortex®-M0+内核;最高主频48MHz,集成8KB SRAM以及64KB Flash;集成段码LCD驱动;功耗低至100nA;集成红外调制模块,适用于遥控器等低功耗应用;具备硬件RTC,在低功耗下保证准确计时;集成低功耗串口通讯模块LPUART,用于在低功耗模式下仍能收发数据。和而泰徐春龙:

  行业不一样,控制器对主控芯片的要求肯定也不一样。但是从通用层面来讲,第一个肯定是主频频率速度、运算速度慢慢的升高,同时由于行业的竞争,芯片价格会更低。高端芯片可能会逐步替代低端芯片,比如32位MCU或者大容量的高速芯片去逐步淘汰以前的4位MCU或8位MCU。工程师的开发更容易模块化,芯片切换移植可能会更方便,而且公司对技术管理或软件管理成本上会有所减少。对其他的外围器件,要求基本较为稳定。但是功率器件肯定是向大容量、低价格、散热好等方面发展。

  智能控制器的趋势必然是更智能,运算速度越快,功能越专业以及体积越小。主控芯片在智能控制器的发展上,可以更多高度的整合,例如将更大的memory集成、更多电源芯片的集成、或是将更多通讯接口的设计进芯片,都是主控芯片的发展趋势,对于外围器件必须得越少越好。

  随着控制器产品的升级迭代,除了在产品功能和智能化程度上的不停地改进革新演进,安全性方面也慢慢变得引起重视。在物联网环境下的控制器相关通讯联网等信息安全问题日渐突显,这方面的技术创新成为智能控制器需要仔细考虑的重点之一。国民技术通用MCU产品由于内置国密和国际密码算法硬件加速引擎,采用Flash存储加密、多用户分区管理、写保护(WRP)、多种读保护(RDP)等级(L0/L1/L2)、加密下载等诸多芯片级安全技术,在保护控制器知识产权和联网信息安全方面具有独特优势。在多数情况下可减少控制器对独立安全芯片的依赖,从而节省用户成本。

  a、更小尺寸的抑制浪涌电流用NTC热敏电阻,以满足安装空间的要求;b、测温精度更高的测温型NTC热敏电阻,以满足高精度测温的要求;

  d、测温头尺寸更小的测温型NTC热敏电阻,以满足在可穿戴、医疗等方面的特殊要求。

  3.作为中游智能控制器厂商,您认为与上游元器件供应商合作时出现了哪些困扰?可以如何解决?

  最主要的问题可能还是去年供应链很难的时候,缺少技术上的支持,今年又销库一些。而且受到疫情影响,供应商的工期停停摆摆,部分汽车类器件交期拉长。其他器件应该是相比去年而言有所缩短。和而泰徐春龙:

  那肯定是有的了。比如某一厂商的单片机,它种类可能比较多,技术上的支持本身都不够专业,然后去支持芯片,特别是国外产品的技术上的支持更存在这样的一种情况。因为他们有些可能不完全开放,还是隶属于比较保密阶段,只支持一部分,不是所有东西都会提供,但是应用当中又要使用到这些,所以碰到这类问题的时候很苦恼。国内厂商在技术上的支持上比国外要好一些,毕竟是国内厂商好沟通很多。

  对于以上情况,我觉得一方面自己对这方面的技术要自己开发;另一方面是寻找服务更好的供应商。基本上就这两点。

  国内芯片的交期相对缓解,但是有些客户指定要国外的车规级芯片,备货周期起码要4个月,有的需要半年,甚至一年。这就需要采购提前协商解决了。

  4.作为上游元器件供应商,您对智能控制器厂商工程师在供应方面提出的技术支持不到位、车载类芯片交期长等问题怎么看?

  合作共赢永远是市场的主旋律。经历了去年市场的缺货行情,目前市场的供货情况已经大为好转。作为半导体芯片供应商,我们会积极和客户做深入的沟通和交流,对客户技术的支持既能为客户提供更好的服务,也能为我们自身技术的成长提供方向,这也是推动产品和技术发展很重要的环节。凌鸥创芯黄致恺:

  灵动股份目前在上海、深圳、南京、苏州、青岛、佛山等地均有布局,并在海外设立了办事处和全资子公司,正逐步走向全球化。另外,灵动股份的整个服务团队,无论从技术,还是从软、硬件,以及我们的FAE团队,都是处于领先的。拥有强大的技术上的支持团队,才能更好地为客户做技术上的支持服务。在2021年底,灵动股份量产了12寸晶圆产品,芯片从晶圆生产,到封装测试都选择国内可靠的供应商,保障了稳定的供货能力。

  智能化和集成化后续肯定是越来越明显。随着各种电器的出现和人工智能技术的发展,智能控制器的使用肯定会慢慢的普及。整体来讲,我是比较看好智能控制器的发展前途。国民技术刘亚明:

  智能控制器除了在产品稳定性,高性能、低功耗、安全可靠、易连接等这些基本技术特性上会促进得到持续优化和大幅度的提高外,智能化、全联网的智能控制器将成为趋势。预计未来智能安全控制器体量会呈现指数级增长,特别是在新能源汽车的V2X应用方面,安全控制至关重要,将大量使用具有安全功能的智能控制器产品。

  用一句话来概括,就是老行业,新突破。像家电、汽车控制器等方面做得很成熟,基本上稳定了,接下去看看有哪些新兴行业会异军突起,但如果有新兴行业突出了,这方面配套肯定是要上去的。在政策影响下,太阳能、储能、新能源汽车等新能源应用领域逐渐突出,但是家电等领域作为消费类发展的基础,虽然技术上的含金量、利润可能都达到瓶颈,但是它的应用面比较广一些,市场体量还是比较大的。

  总体发展来说,智能控制器也是制造业的重要分支。无论就业方面,还是国家的基本的建设方面,我觉得智能控制器市场还是有发展前途的。

  万物智连是进元宇宙或是智能时代的一个非常贴切的口号,手表、汽车或是吹风机等家电,都必须要加入芯片,除了做更多节能控制驱动之外,还需要满足连网与可无限监控的条件。从以上条件来看,人类生活的周边,为了要更好的服务,将有更多使用了智能控制器作为所有电器周边的需求。

  随着我们正常的生活水平的提高,各种产品正从电子向智能化升级,最终用户对产品自动化和智能化的需求慢慢的变多。目前智能机器人、智能家电、智能家居、智能汽车等产品对MCU的要求慢慢的升高、功能越来越强大,产品可靠性和稳定能力不断的提高,对MCU厂商的技术开发能力、新产品研发能力、快速响应能力等提出更高的要求。灵动股份持续加大研发投入,坚定推进产品和技术创新,重点布局并研发与市场高度契合的新产品,满足市场加快速度进行发展需求。

  未来智能控制器可能倾向于小型化、集成化方向来走。因为现在做的PCB板空间都比较小,也希望有很多东西能够集中在里面,我们布局方面也较为方便。因为目前有些领域的智能控制器技术已很成熟,主要在拼价格。我觉得智能控制器若能够达到小型化、集成化,而且整体的方案成本降低,那么未来市场发展的潜力还是蛮好的。

  随着智能化程度逐渐加深,包括智能家居在内的未来市场发展的潜力是很大的,未来智能控制器发展的新趋势肯定是以这个方向。可能在未来几年甚至十年后,我觉得智能家装会慢慢成为年轻人的标配,如果有智能家装的要求,必然离不开智能控制器、智能插座、智能开关这一系列的配套。

  从器件应用来看,智能控制器对主控芯片的要求逐渐转向为32位MCU的高端芯片,智能集成度需求明显。应用工程师操作更趋向于简易,节省操作时间,大幅度的提升工作效率。国内外围器件供应商产品基本能满足智能控制器厂商的要求,而且当前的器件国产化的趋势越来越明显。随技术的稳定成熟,系统器件逐渐优化,未来智能控制器整体方案的成本也会有所降低。

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