深度揭秘！被智能家居带火的传感器与“低端芯片”
中颖电子产品应用终端复旦微各系列 MCU 芯片产品介绍及应用领域全志科技主要芯片产品下游应用领域及应用示例
每当提到芯片二字，3nm、7nm等先进制程慢慢的变成了人们口中的第一反应。但这只是产业前沿，芯片市场中占比更多的还是那些制程“落后”的“低端芯片”和不受线nm以及更高制程的芯片，仍在大卖。
在智能家居成为浪潮后，更是带动了传感器和“低端芯片”市场。这类芯片单价低、技术上的含金量低，但使用范围极广。毕竟，冰箱、空调、彩电等家居并不是特别需要一颗达到5nm的高级SoC。
在物联网的推动下，智能家居开始崛起。今年3月，华为召开春季发布会，提出全屋智能概念，涵盖智能中控屏、智能面板及开关、AI超感传感器、智能灯光驱动器。闻泰科技传出打入苹果智能家居供应链的消息。
对于出货量大、功能较为简单的智能家居来说，低价、可靠、耐用才是“好”芯片。
首先是低价。智能家电供应商对于芯片有大量的需求。有关人员透露：“我们销量最大的三大家电一年的量大概有8000多万，单单三个品类下来就有二点几亿了，其他品类也有非常大的量。所以，我们的最大诉求是把成本降下来。”
再就是可靠和耐用。对于智能家居来说，可靠是一大标准。在可靠性方面，先进制程芯片反倒没有成熟制程芯片可靠。先进制程能够理解相同功耗、尺寸下能够得到更好的性能，但在家电领域对芯片的功耗、发热和占用面积上并没有手机、平板那么苛刻，更关注芯片在各种情况下的可靠性和耐用度。
空调、洗衣机控制板、遥控器等需要的是低成本、可靠耐用的芯片，而这类芯片不需要先进的制程，有些甚至只需要微米级工艺就能够满足。
曾有业界人士指出28nm工艺就足以生产中国大陆所需芯片的七成。这是因为中国所需的芯片多种多样，对成熟工艺生产的芯片需求更高。而魏少军教授早已表示，我国慢慢的变成了全球最为完整的芯片产品体系之一，在中低端芯片领域具备较强的竞争力。
从智能家居的需求来看，传感器、MCU、SoC以及通信芯片是智能家居产品的核心组成部分。
传感器作为智能家居设备信息的“入口”，应用在众多智能家居的细致划分领域内，例如灯光照明、环境监视测定、门禁系统、家电、家用机器人。传感器主要类型有例如：烟雾传感器、可燃气体传感器、水浸传感器、运动传感器、空气质量传感器、温湿度传感器、门/窗磁、风雨传感器、人体存在传感器等。
在智能家居传感器应用中，国内目前有大批的传感器芯片和模组企业争夺。感知芯视界对国产上市的传感器代表企业包括敏芯股份、四方光电、纳芯微、晶华微、奥迪威、格科微、奥比中光、森霸传感、睿创微纳等公司进行梳理。
敏芯股份是国内最聚焦于 MEMS 技术的公司之一，推出用于通话、录音、语音识别、降噪等用途的硅麦，以及用于运动/健康检测的加速度传感器、替代传统按键的力传感器和丰富多样的压力传感器。计算机显示终端包括小米 、海尔 、乐橙、拓邦等。
四方光电深耕智能气体传感器和高端气体分析仪器，推出二氧化碳传感器、粉尘传感器、甲醛传感器和VOC传感器、红外灰尘传感器、污浊度传感器、二氧化碳传感器、甲烷传感器、氧传感器等，计算机显示终端包括飞利浦、大金、松下、美的、格力、海尔、海信、小米、TCL、莱克电气等。
纳芯微从感知到驱动，纵向布局前后端产品，推出液位监测、表压传感器、温度传感器、高集成热释电红外（PIR）传感器等，用于白色家电、智能吸尘器、高精度体温监测、智能照明和家居安防场合等。
从事高性能模拟及数模混合芯片设计的杭州晶华微电子股份针对智能家居推出红外信号感应PIR芯片，用于电子防盗、人体探测器、智能照明等领域等。
奥迪威专注于智能传感器和执行器及相关应用的研究、设计、生产和销售，推出超生传感器、超声波雾化片、雾化头、粉尘传感器、测距模组等产品，用于空气净化器、空气质量检测仪、加湿器、电冰箱、空调、电视机、净水机、扫地机器人、智能马桶、智能浴缸等。
除了一众传感器上市企业布局智能家居领域，还有矽睿科技、麦乐克、矽典微、矽杰微、明皜传感、美新半导体、睿感、武汉微纳、翼芯红外、烨映微电子等优秀企业在提升智能家居智慧化方面贡献出一份重要力量。
MCU在智能小家电中的应用非常多。在智能音箱中，MCU芯片能够更好的起到实现语音交互的作用；在扫地机器人中，MCU芯片起到控制机器人前进的作用；在电饭煲中，MCU芯片起到温度控制作用。
在智能家居对MCU的需求下，众多本土企业纷纷入局MCU。国产的代表企业包括兆易创新、中颖电子、国民技术、芯海科技、博通集成、乐鑫科技、上海复旦微等。
兆易创新推出无线 MCU 产品，实现对 IoT 云端的连通，应用于智能家电、IoT 智能终端。兆易创新的 GD32系列新产品适用于工业自动化、人机界面、电机控制、安防监控、智能家居家电及物联网等，已推出多款产品。在智能家居MCU方面暂无官方数据，但其MCU出货量以累计超过2亿颗，客户数量超越1万家。
晟矽微电目前以8位MCU产品为主，覆盖小家电、消费类电子、电力电子、安防电子等多个应用领域。终端用户包括，华为、小米、中国电信、海尔、海信、LG、康佳、创维、九阳、奔腾、雷士照明、普州照明、振辉电器、盛世名门、敏华电器、木林森照明、奥海电子、中国电信、奥飞娱乐、美的、TCL等业内知名企业。
中颖电子是国内小家电MCU的龙头厂商，目前已经投入55nm/40nm,家电主控MCU第一颗55nm产品已经在客户端进行推广工作，白色家电芯片晶圆代工长期会有一小部分由相对制程成熟的8吋缓慢逐步转至12吋晶圆。中颖电子小家电控制芯片在微波炉、豆浆机等家电单品市占第一，主要客户包含美的、海尔、九阳、鱼跃等。
芯海科技高可靠性MCU产品进入气体传感器、智能电表、通信用光模块产品，并将加快设备监测和控制产品研制和推广，高性能 32 位 MCU 从2021 年一季度开始形成规模出货。
主要客户包括，荣耀、vivo、OPPO、小米、华米、紫米、麦克韦尔、飞科、汇川、汉威、四方光电、南方电网、德朔、美的、香山衡器、乐心医疗、锂电某龙头公司等。
乐鑫科技，下游产品主要是智能家居、电子消费品、传感设备和工业控制，主要客户有小米通讯、涂鸦智能、安信可、优贝克斯电、芯海科技等。根据其官网披露，乐鑫科技主要向安信可供应ESP8266、ESP32系列新产品。乐鑫科技与小米于2015年开展合作，开始长期为小米的IoT解决方案提供ESP8266 Wi-Fi芯片。2017年，小米开始使用乐鑫科技的ESP32 Wi-Fi模组。
上海贝岭8位MCU产品，内置丰富的功能模块，具备较高的性能和抗干扰性能力；目前已大范围的应用于消费类、智能充电、小家电、电机控制等产品。
北京君正公司做了面向条码市场、显示控制等市场的微处理器新产品X1600系列的研发和投片，可满足AIOT领域多类智能硬件产品的需求，并可涵盖高端MCU产品市场。
复旦微的智能电表 MCU 在国家电网单相智能电表 MCU 市场占有率占比排名第一，累计智能电表 MCU 出货量超 4 亿颗，覆盖国内包括江苏林洋、威胜集团、杭州海兴、宁波三星、浙江正泰、河南许继、杭州炬华、深圳科陆等在内的绝大部分表厂。
华大半导体实际是从16位MCU起步的，目标是超低功耗方向，华大半导体的MCU大多数都用在“白电”的主控、显控、电机变频的大规模生产上，在小家电上拥有广泛的分布，在工业也拥有类似汇川这样的头部企业。
同MCU相比，SoC往往算力更强，集成的功能更丰富，能支持运行多任务的复杂系统，价格也更昂贵。SoC一般承担运行计算的任务（例如实现语音识别功能），MCU大多用于执行控制（例如电机驱动）。
这一赛道的国产半导体企业包括：晶晨股份、瑞芯微、全志科技、富瀚微、恒玄科技、北京君正等。
晶晨股份主营业务为多媒体智能终端 SoC 芯片及无线连接芯片，其 S 系列 SoC 芯片被中兴通讯、创维、小米、阿里巴巴、Google、Amazon 等名厂商采用；其 T 系列 SoC 芯片解决方案已大范围的应用于小米、海尔、TCL、创维、海信、百思买、亚马逊、Epson、Sky 等；AI音视频系统终端芯片则打入百度、Google、Amazon、小米的智能音箱的供应链。
全志科技的R系列SoC进入天猫精灵智能音箱、石头科技扫地机以及美的智能空调供应链；科大讯飞翻译笔搭载 V 系列新产品，腾讯企鹅极光盒子搭载 H 系列新产品；在无线通信领域，小谷智慧点读笔搭载 XR 系列芯片；在智能语音交互领域，小度在家搭载 AC 系列芯片。
瑞芯微智能SoC芯片，主要使用在AIoT 产品。其在智能物联网领域，合作客户有 LG、星网锐捷、亿联、腾讯、阿里、商米、视源、美团、宇视、研华、联想等。在消费电子领域，公司和 SONY、华硕、OPPO、百度、科沃斯、网易、小米、步步高、美的、创维等。
中科蓝讯专注无线音频SoC芯片，已经打入传音、飞利浦、联想、铁三角、创维、纽曼、山水、惠威、摩托罗拉、夏新、Aukey、网易、唱吧、QCY、天猫精灵等终端品牌厂商。
炬芯科技TWS蓝牙耳机SoC芯片2021年进入 realme、JBL、倍思、百度、TOZO、Nosie、黑鲨等终端耳机品牌供应链。
由于智能家居芯片技术方面的要求低，传统家电企业也开始争夺“入场券”。2017年，格力的微电子部门成立；2018年，康佳宣布半导体的科技事业部正式成立。2018年美的宣布进军芯片制造，成立了美仁半导体公司，2021年1月，他们又成立了美垦半导体技术有限公司。目前其MCU芯片全年量产规模约1000万颗。
到现在，TCL、康佳、创维、海尔在内的多家传统家电企业都已布局半导体领域。
即使在美国的限制下，中国高端芯片制造受限，但传感器与中低端芯片国产化的风潮已经不可阻挡。
中国的半导体产能大多分布在于28nm以上的成熟制程和传统制程，另外MEMS传感器也不受线宽要求，对于传统燃油汽车、电动汽车、电机驱动与工业控制等仍然需要成熟制程和传统制程的传感器和芯片，中国的半导体产能能够完全满足这些应用场景的需要。
而在中国“低端芯片”的奋力发展之下，中国在低端芯片甚至斩获自1994年8月以来，韩国对华贸易首次出现逆差。数量巨大的传感器与低端芯片，撑起了半导体世界的半边天。
