預計歸類(lèi)為“ IoT”的半導體組件的滲透率將從2019年的7％增長(cháng)到2025年的12％。
推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)半導體發(fā)展的四個(gè)關(guān)鍵要素是：MCU，連接芯片，AI芯片以及安全芯片和模塊。
物聯(lián)網(wǎng)芯片的日益普及將迫使芯片制造商更加關(guān)注典型的物聯(lián)網(wǎng)要求（例如，超低功耗，更小尺寸，內置安全性）
設備制造商應該看到大量專(zhuān)門(mén)針對物聯(lián)網(wǎng)設計的新芯片。
IoT Analytics是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和工業(yè)4.0的市場(chǎng)洞察力和競爭情報的領(lǐng)先提供商，它對物聯(lián)網(wǎng)半導體市場(chǎng)進(jìn)行了廣泛的研究，認為芯片在技術(shù)領(lǐng)域的表現穩健。
IoT Analytics追蹤體現全球30家最大半導體公司的費城半導體指數，在過(guò)去五年中增長(cháng)了5倍（從2016年1月的80美元增加到2021年1月的416美元）。該指數不僅輕松擊敗了納斯達克指數（在同一時(shí)間范圍內增長(cháng)了2.8倍），還擊敗了其他技術(shù)指數，例如云計算（SKYY指數在同一時(shí)間范圍內增長(cháng)了3.5倍）。
半導體：強勁領(lǐng)先的技術(shù)領(lǐng)域
半導體公司這種驚人的價(jià)值表現可以歸因于許多因素。IoT Analytics首席執行官Knud Lasse Lueth對研究結果發(fā)表評論說(shuō)：“最值得注意的是，該行業(yè)已從從幾種新興技術(shù)的更多和更高價(jià)值的半導體組件的需求中獲利。關(guān)鍵驅動(dòng)因素包括大數據分析，移動(dòng)通信，游戲，互聯(lián)和半自動(dòng)駕駛汽車(chē)，以及物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設備的快速增長(cháng)�！�
IoT Analytics高級分析師Satyajit Sinha補充說(shuō)：“根據我們的估計，活躍的物聯(lián)網(wǎng)設備連接數量將從2015年的36億增加到2020年的117億。到2025年底，我們預測總共將有300億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)連接。物聯(lián)網(wǎng)半導體市場(chǎng)的興起廣泛，涉及大多數行業(yè)領(lǐng)域，包括工業(yè)，汽車(chē)，能源和公用事業(yè)以及醫療保健�！�
近年來(lái)，諸如智能手表和較小的無(wú)線(xiàn)配件之類(lèi)的消費物聯(lián)網(wǎng)設備的需求特別高，這促使幾年前沒(méi)有制造物聯(lián)網(wǎng)設備的幾家公司進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統（例如，許多智能手機制造商）。
當前的物聯(lián)網(wǎng)設備爆炸式增長(cháng)將繼續推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)半導體市場(chǎng)，并可能在產(chǎn)量提高的情況下進(jìn)一步推動(dòng)半導體創(chuàng )新。IoT Analytics關(guān)于此主題的最新報告預測，IoT半導體組件市場(chǎng)將從2020年的330億美元增長(cháng)到2025年的800億美元，達到19％的復合年增長(cháng)率。特別是，以下四個(gè)組件將成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)：IoT微控制器（MCU），IoT連接芯片組，IoT AI芯片組以及IoT安全芯片組和模塊。
推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)芯片發(fā)展的四個(gè)關(guān)鍵要素
IoT Analytics將IoT芯片定義為可以單獨或共同為IoT設備或其他IoT設備的功能做出貢獻的那些芯片組件。因此，一些芯片組件符合IoT的標準。
我們的研究表明，以下四個(gè)方面非常重要：
1.物聯(lián)網(wǎng)微控制器（MCU）
與許多其他技術(shù)主題相反，物聯(lián)網(wǎng)具有一組典型的用例和應用程序。所有這些應用程序都需要不同級別的性能和功能。通常，MCU（而不是MPU）非常適合提供所需的靈活性（例如，在處理能力方面），同時(shí)為應用程序提供非常經(jīng)濟的硬件選擇。有趣的趨勢是IoT MCU現在已經(jīng)從通用MCU演變?yōu)槟承┨囟ㄓ贗oT應用的MCU（例如，在2020年第四季度，恩智浦推出了S32K3汽車(chē)IoT MCU）系列。
借助這些趨勢，IoT Analytics預計IoT MCU在一般MCU市場(chǎng)中的滲透率將從2019年的18％增長(cháng)到2025年的29％。特別是32位MCU，例如，眾所周知的Raspberry Pi代表了IoT應用的最佳選擇。
2.物聯(lián)網(wǎng)連接芯片組
物聯(lián)網(wǎng)連接芯片組是所有物聯(lián)網(wǎng)連接設備的核心，代表了最大的物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)領(lǐng)域（2020年占所有物聯(lián)網(wǎng)半導體的35％）。近年來(lái)，缺乏全球公認的物聯(lián)網(wǎng)連接標準，以及來(lái)自不同用例和應用的不同要求導致了各種各樣的連接選項。
IoT Analytics確定21種主要的（從半導體的角度來(lái)看）物聯(lián)網(wǎng)連接標準，其中包括蜂窩物聯(lián)網(wǎng)（例如3G或4G），WLAN（例如Wi-Fi）和有線(xiàn)連接。
蜂窩芯片組在物聯(lián)網(wǎng)連接芯片組的市場(chǎng)增長(cháng)中起著(zhù)重要作用。 IoT Analytics預計，受5G（用于低延遲和高帶寬IoT應用）和LPWA（用于低功耗，低帶寬，低成本物聯(lián)網(wǎng)應用）。經(jīng)過(guò)蜂窩/LPWA許可和未許可LPWA技術(shù)都推動(dòng)了這一市場(chǎng)，基于LoRa的芯片組和基于NB-IoT的芯片組將繼續主導這一市場(chǎng)。
無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)。WLAN芯片組由新的Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E標準驅動(dòng)，這些標準為物聯(lián)網(wǎng)Wi-Fi芯片組市場(chǎng)創(chuàng )造了高增長(cháng)機會(huì )。 Wi-Fi 6的升級吞吐能力幾乎是Wi-Fi 5的四倍，因此為帶寬要求更高的IoT應用（例如頭戴式AR應用）打開(kāi)了大門(mén)。
藍牙。IoT藍牙芯片組市場(chǎng)目前受音頻和娛樂(lè )以及基于智能家居的設備推動(dòng)。相對較新的Bluetooth 5芯片組市場(chǎng)主要專(zhuān)注于IoT應用程序，并通過(guò)信標和基于位置的服務(wù)（例如資產(chǎn)跟蹤）和針對多個(gè)應用程序和用例的更大靈活性，使新興應用成為可能。
3.物聯(lián)網(wǎng)人工智能芯片組
許多應用程序尋求更復雜的數據分析，并希望實(shí)時(shí)進(jìn)行這些數據分析。近年來(lái)，這對物聯(lián)網(wǎng)邊緣嵌入式AI芯片提出了越來(lái)越高的需求。IoT Analytics預計，2019-2025年間，全球IoT AI芯片組將以22％的復合年增長(cháng)率增長(cháng)。這種增長(cháng)是由三種不同類(lèi)型的芯片組提供的并行計算驅動(dòng)的：GPU，ASIC和FPGA�；贔PGA的AI芯片組對于云以及5G時(shí)代都至關(guān)重要。這些芯片有助于減少延遲，改善內存訪(fǎng)問(wèn)并使設備之間的通信更加節能。傳統上，數據中心使用FPGA作為CPU的輔助加速器。
但是，最近，諸如Microsoft之類(lèi)的公司開(kāi)始在高速以太網(wǎng)直接連接到FPGA而不是CPU的數據路徑中使用FPGA。
4.物聯(lián)網(wǎng)安全芯片組和模塊
根據諾基亞的《2020年威脅情報報告》，物聯(lián)網(wǎng)設備現在占觀(guān)察到的受感染設備的32.7％。到2020年，物聯(lián)網(wǎng)中毒份額增加了100％。物聯(lián)網(wǎng)設備威脅的增加要求對安全解決方案的不斷調整。在許多情況下，傳統軟件安全性對于整體安全性體系而言是不夠的。因此，迫切需要確保從邊緣設備到云的數據流以及硬件的安全。
盡管公司通常在實(shí)現嵌入式硬件安全性方面有多種選擇，但事實(shí)證明，在MCU / SoC級別上實(shí)現它是最可取的，因為它允許數據安全地流過(guò)內部總線(xiàn)。這可以通過(guò)將安全元素（SE）和物理不可克隆功能（PUF）引入嵌入式系統來(lái)完成。
另一個(gè)重要的安全功能是安全區域/ PUF中的“密鑰注入”和加密密鑰管理，以確保設備的安全身份，并創(chuàng )建在設備內部以及從設備到云的數據流的安全通道。這種集成實(shí)現了具有非對稱(chēng)加密的“硬件信任根”。它還為從芯片到云的數據安全流創(chuàng )建了安全通道，從而確保了靜態(tài)數據和傳輸數據的安全性。
總結
物聯(lián)網(wǎng)半導體市場(chǎng)仍處于起步階段。隨著(zhù)被歸類(lèi)為“IoT”的半導體組件的滲透率不算提升，諸如IoT MCU，IoT連接芯片，IoT AI芯片組和IoT安全芯片組等主題在未來(lái)將變得越來(lái)越重要年。很難想象，半導體指數會(huì )在未來(lái)五年內再增加5倍。但是可以肯定的是，物聯(lián)網(wǎng)比以往任何時(shí)候都將成為這些半導體公司的驅動(dòng)力，并可以提供重要的新業(yè)務(wù)爆發(fā)點(diǎn)。
