可穿戴设备市场持续火爆,各种新颖的可穿戴产品不断推出。
据思科研究,2020年全球可穿戴应用产品将拥有1亿美元的市场。
预计2020年可穿戴市场将呈现成倍的扩张。
可穿戴市场需求的骤增,为兼具低功耗和高性能的MCU产品创造了无限商机,也吸引了越来越多的芯片厂商积极投入适合可穿戴设备设计需求的微控制器解决方案。
除了加大力度推出相应的MCU解决方案外,MCU供应商甚至通过赞助世界级体育赛事而获得知名度。
当前的市场竞争非常激烈。
市场观点高度共识 对于目前可穿戴设备MCU的市场销量和竞争格局,大多数厂商对于很多现状和趋势都有比较一致的看法。
概括起来,主要体现在四个方面。
首先是判断市场现阶段及其未来发展前景。
供应商普遍认为,可穿戴市场在起步阶段仍处于充分竞争的局面,但正在快速成长和发展。
预计未来可穿戴设备的数量将达到数千万台。
产品大量涌入市场。
二是对于AP与MCU之争的看法。
可穿戴主控芯片分为应用处理器(AP)和MCU两类。
相比之下,AP可以提供比大多数MCU更高的性能,但AP也会消耗更多的电量。
同时,AP还缺乏片上非易失性存储器(NVM),必须通过芯片组连接到单独的存储卡和模块才能正常运行,而MCU则集成Flash和其他典型的片上NVM来支持固件。
因此,MCU在易用性、集成度、性价比和功耗方面比AP具有很大的优势。
“MCU是集成了CPU、Flash、RAM和外围功能的产品,主要用于小型系统,而AP则用于较大规模的系统。
” Silicon Labs Americas 营销总监 Raman Sharma 说道。
比如手环基本采用MCU,手表则根据功能复杂程度采用MCU或AP。
第三,架构选择上有共识。
Sharma进一步表示:“ARM Cortex-M处理器将主导中低端可穿戴市场。
其中,能够提供最节能MCU的供应商必将获得巨大的竞争优势,并在快速增长的可穿戴设备中占据最大份额。
”在高端市场,即高端智能手表和智能眼镜,ARM Cortex-A系列MCU和AP产品仍将占据主导地位,专注于智能手机和平板电脑AP芯片的制造商也将获得市场份额。
分享这块馅饼。
“从目前Cortex内核的采用情况来看,M系列产品由于功耗比A系列更低,更受到广大MCU厂商的重视。
同时,M系列MCU具有易用、体积小等特点。
对于低功耗可穿戴产品来说,具有浮点计算能力的Cortex-M0+、M3和Cortex-M4内核组成的MCU成为了最佳的解决方案,提供了优异的性价比、足够的性能和更长的电池寿命。
第四是对未来技术发展趋势的看法,认为由于可穿戴设备的空间极其有限,高度集成和完整的系统级解决方案已成为必然趋势,例如集成无线芯片和GPS以及外围设备等。
随着传感器集成到 SoC 中,“物联网 (IoT) SoC 将成为可穿戴市场快速创新和集成的重要驱动引擎。
对于 Silicon Labs 来说,混合信号集成将是减少物联网设备数量的关键。
应用成本和复杂性是关键。
”Sharma 说道。
他预计 SoC 将集成 ARM Cortex-M 级核心、嵌入式闪存、模拟/混合信号外设、能够支持 ZigBee、蓝牙和 sub-GHz 连接的多协议收发器、传感器接口,所有这些都集成在在小封装、低成本、低功耗的单芯片产品中,除了上述四个方面的共识外,MCU供应商都非常清楚,从市场应用的角度来看,中国市场主要以中国为主。
主要是低端产品,这决定了大多数可穿戴产品对小尺寸和长电池续航的关键要求,并且倾向于使用Cortex-M内核,因此各大MCU厂商在低功耗和小尺寸方面都不遗余力。
没有努力通过工艺进步、缩小封装尺寸、增加MCU位数、降低成本来提高我们的产品或市场竞争力。
目前,市场上MCU采用率最高的两款产品是ST和Silicon Labs,例如ST和Silicon Labs。
硅实验室。
Fitbit Flex、三星 Galaxy Gear2、Pebble、Misfit Shine 等品牌产品均基于这两种解决方案。
Silicon Labs 的 EFM32 Gecko 系列产品基于 ARM Cortex-M 设计(从 M0+ 到 M3 到 M4),包括最新的节能型号。
类型、软件和引脚兼容,非常适合功率敏感、电池供电的可穿戴应用。
Sharma表示,Gecko MCU的低功耗传感器接口LESENSE和外围反射系统PRS对于需要极高能效和延长电池寿命的超低功耗预算可穿戴设备来说是非常有吸引力的功能。
对于任何可穿戴应用程序来说,都需要几个月而不是几天。
ST拥有非常广泛的MCU产品线,目前所有Cortex-M系列内核均已注册在32位平台上。
与此同时,ST不断开发更高性能的MCU以满足计算需求。
“智能手环需要功耗更低的MCU,以保证更长的待机时间,比如STM32L0系列。
智能手表则需要功耗和性能之间达到最佳平衡的MCU产品,在保证功耗的同时,提高产品的流畅性、性能和可操作性”像STM32F4系列这样的智能眼镜对显示的要求非常高,内置FTF驱动器和独特Chrom-ARTTM加速技术的STM32F系列更适合。
”ST MCU市场部高级工程师任远表示。
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恩智浦的策略是快速推出适应中国市场的中低端产品。
其LPC产品涵盖M0+至M4内核,可满足众多中低端可穿戴设备的需求。
例如,手环要求低功耗、小封装以及与智能终端(手机和平板电脑)的低成本互连。
推荐使用NXP LPC/LPC/LPC系列小封装产品。
由于手表需要强大的处理和通信能力,以及更好的人机界面,因此建议使用处理能力强、GUI性能优异的LPC/LPC系列。
飞思卡尔根据可穿戴设备的不同定位提供MCU和MPU产品。
该公司推出的WaRP平台是一款混合芯片架构的可穿戴设备开发平台。
它集成了MPU/AP和MCU,具有成本效益和体积友好的特点。
、功耗和其他性能进行设计优化。