汽車MEMS受挫嚴(yán)重 5G會帶來新動力

集微網(wǎng)消息，新冠疫情對MEMS產(chǎn)業(yè)在短期和長期有什么影響？經(jīng)濟(jì)與技術(shù)上面臨哪些挑戰(zhàn)？關(guān)鍵性驅(qū)動因素有哪些？哪些是值得關(guān)注的供應(yīng)商，而他們正致力于開發(fā)什么創(chuàng)新技術(shù)？

正如Yole光電與傳感業(yè)務(wù)的技術(shù)與市場分析師Dimitrios Damianos 博士指出的，“這是一個讓MEMS在與以往非常不一樣的領(lǐng)域得以應(yīng)用的機(jī)會?！盡EMS市場在疫情中受到的影響不盡相同。在家中辦公有利于數(shù)據(jù)中心市場，且能加速5G部署；而封城禁令則讓汽車相關(guān)的市場陷入停滯；消費設(shè)備市場也同樣由于需求量大幅下降而受影響，但沒有汽車市場那么嚴(yán)重。

Yole在最新的一份《2020年MEMS產(chǎn)業(yè)趨勢》報告中預(yù)期，仔細(xì)研究了全球MEMS市場，并提出了對該產(chǎn)業(yè)及其未來趨勢的全面評估。報告對超過15種不同設(shè)備做了最新分析，包括慣性、麥克風(fēng)和壓力等，涵蓋六個不同市場：消費、汽車、工業(yè)、醫(yī)療、電信，以及國防和航空航天。

汽車MEMS受挫嚴(yán)重 5G會帶來新動力

圖片來源：Yole

在汽車領(lǐng)域，新冠疫情的負(fù)面影響十分顯著。Yole預(yù)計，2020年將同比下降27.5%。汽車相關(guān)的設(shè)備大多數(shù)都會遭受市場下跌的影響，包括傳感、照明和電源。不過Yole認(rèn)為壓力和慣性MEMS將繼續(xù)在這一市場中保持領(lǐng)先地位，因為它們在TPMS、氣囊、 ESC8和傾翻探測這樣的安全性系統(tǒng)中是不可或缺的。

不過Yole的報告中對于5G將帶來的市場動力十分看好。Yole的Dimitrios Damianos認(rèn)為，由于5G和汽車V2X連接將需要更多定時解決方案，而MEMS振蕩器迅猛增長，因此截至2025年，這一市場的增長潛力最大。同時，電信運營商在2020年繼續(xù)加速部署5G，也進(jìn)一步肯定了這一增長勢頭。

與汽車領(lǐng)域形成對比的是，工業(yè)MEMS以及醫(yī)療MEMS設(shè)備則在這場疫情中受益。由于免接觸式體溫測量的需要，帶動了基于熱電堆和微測輻射熱計的熱成像和熱傳感系統(tǒng)的需求量激增。

同樣的，醫(yī)療MEMS市場基本由壓力和微流控主導(dǎo)，用于醫(yī)療的MEMS設(shè)備也同樣呈增長趨勢。其中，與新冠疫情直接相關(guān)的領(lǐng)域，包括呼吸機(jī)、呼吸系統(tǒng)診斷、研究病毒和患者監(jiān)測所用的科研工具，都受到了積極的影響，而其他醫(yī)療健康領(lǐng)域收到的影響較輕或未受影響。此外，微流控診斷測試對新冠肺炎的診斷舉足輕重。

Yole的報告認(rèn)為，新冠疫情可能會加速醫(yī)療機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，所以不論是技術(shù)上還是運作模式上，都將向以患者為中心方法轉(zhuǎn)變。未來會有更多的遠(yuǎn)程醫(yī)療、更多可穿戴、可聽見且互聯(lián)的醫(yī)療設(shè)備，以及更多的預(yù)防和持續(xù)監(jiān)控，這都將帶動相關(guān)MEMS設(shè)備的發(fā)展。

熱成像/傳感MEMS的新趨勢——一部具測溫功能智能手機(jī)？

對于熱成像/傳感MEMS的技術(shù)應(yīng)用趨勢的展望，Yole更是在報告中大膽假設(shè)，甚至接下去在智能手機(jī)中加入溫度測量功能，也許也會得到很大的市場接受度，這次的疫情帶來了這方面的新需求，而人們使用在手中的東西——智能手機(jī)——來頻繁地測量體溫，似乎并不為過。

“如果華為接下去推出具有溫度測量功能的手機(jī)會如何？在中國有8.5億人使用智能手機(jī)，占中國人口的60％（來源：Newzoo），這就意味著有1000萬人（占總?cè)丝诘?％）有望購買具有體溫測量功能的智能手機(jī)?！盰ole在報告中寫道，而在其他國家，情況也可能類似。

另外，針對消費類MEMS設(shè)備而言，根據(jù)報告，Yole指出，用于消費市場的MEMS設(shè)備將主要由RF MEMS支撐。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，包含RF MEMS在內(nèi)的消費市場只收縮了2.6%，但如果不含 RF MEMS，該市場在 2020 年就會縮水 16%。Yole預(yù)計， 2021 年市場將回歸新冠疫情之前的水平，并將恢復(fù)增長勢頭。此外值得關(guān)注的是，5G和低于6 GHz頻段的部署刺激了BAW濾波器的需求量激增，Yole預(yù)計這一增長勢頭將在2020年之后持續(xù)。

Yole報告中還提到了國防與航空航天市場。由于民用航空的癱瘓，新的飛機(jī)訂單受到阻礙，因此包括壓力和慣性在內(nèi)的傳統(tǒng)的 MEMS傳感器可能會受負(fù)面影響。

不過，Yole指出，國防領(lǐng)域不會到顯著影響，且從長期來看，隨著國防應(yīng)用在替換淘汰使用基于斯特林制冷機(jī)的較老技術(shù)的傳統(tǒng)熱成像攝像機(jī)，對這對基于微測輻射熱計的熱成像儀顯示出應(yīng)用于國防領(lǐng)域的好機(jī)會。

提升MEMS價值鏈：更高精準(zhǔn)度、超級功率、嵌入式智能

對于接下去MEMS市場的趨勢，Yole認(rèn)為，MEMS 設(shè)備正在向更高精準(zhǔn)度、超級功率、嵌入式智能的方向發(fā)展，

具體來看，在應(yīng)用層面，Yole認(rèn)為中期來看，封裝大量傳感器且更具可穿戴性的超敏感設(shè)備將會是MEMS設(shè)備的一大發(fā)展趨勢。其中，與語音界面和VPA相關(guān)的一切都將持續(xù)強(qiáng)勁增長，從而提高對質(zhì)量更優(yōu)且具備高保真語音抓取性能的 MEMS 麥克風(fēng)的需求量。另外，更多消費醫(yī)療健康方面的應(yīng)用需求也將激發(fā)相應(yīng)MEMS設(shè)備的成長。而對于醫(yī)療應(yīng)用而言可能還要有一定程度的生物相容性。

根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，在2019年MEMS代工廠（Foundry）的排名中，位列前五名的分別是Silex Microsystems、Teledyne DALSA、Sony、臺積電以及X-FAB。MEMS收入份額前十名的廠商中，除了一直以來的博通、博世、ST、TI、NXP等國外巨頭們，也有中國廠商的身影，歌爾股份近年來在MEMS業(yè)務(wù)上的收入持續(xù)成長。

Yole指出，從MEMS競爭企業(yè)的角度來看，MEMS廠商們正努力脫離貨品化的循環(huán)，并從傳感器中獲得更多價值。而如何提升這種價值鏈？對此，Yole分析指出，有以下三種方式：

首先是尋找傳感器的新應(yīng)用和新的用例，比如AR/VR領(lǐng)域的新應(yīng)用將是值得挖掘的領(lǐng)域。

其次，通過將更多功能的整合以及算法和軟件來改善當(dāng)前的傳感器方案，尤其是運行這些算法或軟件的芯片/ASIC是其價值點。

此外還有增加邊緣處理與計算也是一個方向。Yole解釋，這之所以增加價值，是在于增加一個ASIC/MCU能帶來更多的硅面積的同時，也增加了更多的功能性。Yole認(rèn)為這或許有望扭轉(zhuǎn)多年來MEMS價格下降曲線。

報告中舉例，Knowles通過為DSP12增加了一個額外的音頻處理器，從Google Pixel 3 智能手機(jī)升級到Google Pixel 4，從而增加了價值。而Knowles能夠做到這一點，其幾年前對Audience的收購至關(guān)重要，Knowles通過增加MEMS麥克風(fēng)這項處理功能，提升了賣給谷歌的硅片價值。

此外，通過更優(yōu)的算法和軟件也有助于幫助MEMS廠商實現(xiàn)產(chǎn)品附加功能和價值的提升。比如，博世正在與高通合作以加強(qiáng)算法能力，意法半導(dǎo)體則在其慣性傳感器中增加了機(jī)器學(xué)習(xí)的內(nèi)核。

Yole特別提到邊緣性人工智能的引入可以幫助MEMS設(shè)備在價值鏈上爬得更高。據(jù)報告中資料，已有不少初創(chuàng)公司致力于此，比如Imerai、Aspinity、Syntiant 和 Cartesiam。而這也將成為MEMS發(fā)展的下一步。

結(jié)語：

毫無疑問，MEMS市場的挑戰(zhàn)在不斷演化。Yole的分析師們指出，通過軟件實現(xiàn)不同傳感器融合以及降低功率是其中十分重要的方面。而MEMS市場升級的時機(jī)也已經(jīng)成熟，不過這需要產(chǎn)業(yè)鏈中各個主要參與者的協(xié)作配合，只有當(dāng)各家公司都遵循某些黃金規(guī)范時這才有可能實現(xiàn)，比如更高的精準(zhǔn)度、更低的功耗、緊湊性。而這一切的價值，在這個日趨智能化、數(shù)字化的時代，未來都將存在于數(shù)據(jù)中。從前端制造到封裝、模塊和系統(tǒng)整合，這需要整個供應(yīng)鏈都來參與應(yīng)對這一發(fā)展趨勢。