“網(wǎng)紅級”IoT芯片：出貨暴增！玩家涌入、廝殺！前景一片叫好！

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃晶晶）2020年運(yùn)營商加速2G的退網(wǎng)以及對NB-IoT、Cat.1的大力支持，一度令整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)為之振奮。

沒承想，2020年新冠疫情打亂了整個(gè)市場的進(jìn)程，從筆者向行業(yè)了解到的情況來看，2020年NB-IoT未達(dá)之前的預(yù)期，CAT.1由于剛起步也未有大量的出貨。

不過，2021年這兩大蜂窩物聯(lián)網(wǎng)市場已經(jīng)逐漸恢復(fù)過來，從多個(gè)渠道的消息來看，今年將是NB-IoT、Cat.1高速出貨的一年，與此同時(shí)，芯片玩家也在產(chǎn)品和市場上做了更多的布局。

一、2020年NB-IoT芯片出貨達(dá)6000萬，Cat.1出貨1000萬

NB-IoT芯片經(jīng)過三四年的發(fā)展，到2018年-2019年進(jìn)入快速發(fā)展階段，原本行業(yè)預(yù)估2020年NB-IoT芯片出貨將達(dá)到1億顆，但受到疫情的影響，只達(dá)到了6000萬顆的出貨量。

移芯通信董事副總裁楊月啟對電子發(fā)燒友網(wǎng)記者表示，去年上半年整個(gè)NB-IoT市場受到疫情影響，但從第三四季度開始，隨著疫情的穩(wěn)定和需求的回升，NB-IoT的出貨開始快速攀升，并且2021年初以來仍然保持著旺盛的增長，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓寬。

當(dāng)然NB-IoT在隔離防控終端例如NB-IoT門磁等上面得到了大量應(yīng)用。芯翼信息科技市場總監(jiān)陳正磊表示，經(jīng)過幾年的技術(shù)生態(tài)建設(shè)和市場教育，NB-IoT的項(xiàng)目已經(jīng)不局限于三表等領(lǐng)域，除了抗疫類產(chǎn)品外，還在消防、電動車監(jiān)控、共享智能家電等市場興起。

Cat.1做為中低速物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在2020年從運(yùn)營商、芯片到模組廠商層面得到大力的推廣，Cat.1雖不是新興技術(shù)，但其推廣時(shí)間不長，加上模組價(jià)格較高且未有大規(guī)模應(yīng)用支撐，2020年Cat.1芯片的出貨在1000萬左右。

NB-IoT、Cat.1在2020年歇了口氣，2021年卻是大發(fā)展的一年，新年伊始，芯片廠商卯足了勁兒，要在今年拿下更大的市場。

二、NB-IoT芯片市場情況

在此前的報(bào)道中我們介紹過NB-IoT市場的主要玩家，海思、紫光展銳、聯(lián)發(fā)科等是頭部主力，以及一批初創(chuàng)芯片企業(yè)包括移芯、芯翼信息、智聯(lián)安、諾領(lǐng)、芯象等等。

目前來看，海思在NB-IoT市場占有較大份額，屬于絕對主力，紫光展銳、聯(lián)發(fā)科緊隨其后；移芯、芯翼信息、智聯(lián)安等初創(chuàng)公司逐漸在NB-IoT市場嶄露頭角，以較高的性價(jià)比獲得越來越多的認(rèn)可。

2020年底海思推出最新Boudica200芯片，并在今年2月份陸續(xù)有不少搭載這顆芯片的模組面市，包括移遠(yuǎn)通信、中移物聯(lián)等。

Boudica 200采用了創(chuàng)新的高集成度架構(gòu)，在一顆SOC芯片上集成了MODEM、MCU、PA、電源管理器件、Memory子系統(tǒng)等，使得模組的外圍元器件數(shù)量大幅減少，極大減少了模組面積，典型頻段配置的模組面積可以減少到10mm*10mm。

Boudica 200在芯片面積不增加的前提下，在同一顆芯片上還實(shí)現(xiàn)了BLE5.0、GNSS（包括GPS和北斗）以及專用的安全處理單元，以組合解決方案能力支持更多的應(yīng)用。尤其專用的安全單元除可支持安全啟動、加載、執(zhí)行、FoTA升級外，還支持iSIM功能使得終端在設(shè)計(jì)時(shí)可免去SIM卡槽，也進(jìn)一步降低了終端的設(shè)計(jì)成本和體積。

這顆芯片是海思繼Boudica120（2016年）、Boudica150（2018年）兩代產(chǎn)品之后，針對終端運(yùn)維、物聯(lián)網(wǎng)安全以及追求更低功耗等NB-IoT市場痛點(diǎn)推出來的新一代產(chǎn)品，將在設(shè)備運(yùn)維、智能門鎖、智慧路燈、智慧農(nóng)業(yè)、智慧物流等眾多應(yīng)用發(fā)揮其優(yōu)勢。

同樣在2020年底，紫光展銳推出了V8811 NB-IoT芯片。這是一顆基于最新凍結(jié)的3GPPR16標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的5GNB-IoT工業(yè)控制器芯片，可以與5GNR網(wǎng)絡(luò)共存并接入5G核心網(wǎng)。

V8811作為面向5GR16的NB-IoT芯片，除了在通信能力領(lǐng)先外，還在安全、可靠、省電等特性上帶來了諸多創(chuàng)新。V8811是業(yè)界首個(gè)支持TEE+國密算法的NB-IoT芯片；同時(shí)也是展銳首款工規(guī)級5GNB-IoT芯片;面對千行百業(yè)對低功耗窄帶物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品省電的極致追求，V8811功耗表現(xiàn)比上一代產(chǎn)品優(yōu)化了50%。

在高手如林的NB-IoT芯片市場，移芯、芯翼信息、智聯(lián)安等一批初創(chuàng)芯片公司從一開始就制定了差異化產(chǎn)品策略。

移芯通信目前已成功研發(fā)并量產(chǎn)了EC616 、EC616S兩款NB-IoT芯片，憑借其“低成本、低功耗、高性能、高可靠、寬電壓”等特點(diǎn)，獲得了市場的高度認(rèn)可。

EC616于2018年4月首次流片成功，于2019年6月正式量產(chǎn)，以其超低功耗、超高集成度、超高通信性能、超高硬件適配性等特性，獲得國內(nèi)多家主流模組商，如移遠(yuǎn)通信、利爾達(dá)、有方科技、廣和通、SIMCom、移柯通信、美格智能、九聯(lián)科技、域格信息、銳騏電子、寬翼通信、北京華弘、云程科技、涂鴉智能等的高度信任，各廠商均已大批量發(fā)貨，單月出貨已超過百萬片，成熟穩(wěn)定。

2020年，移芯通信推出集成度更高的NB-IoT芯片EC616S，外圍只需18顆元器件，模組尺寸低至10x10mm，接收靈敏度低至-142dBm，PSM電流低至0.8uA，支持2.2-4.5V超寬電壓等特性，不僅適合水表、燃?xì)獗怼煾械鹊凸拇怪毙袠I(yè)，更適合穿戴式等要求小尺寸的應(yīng)用場景。

芯翼信息在2019-2020年實(shí)現(xiàn)XY1100大規(guī)模量產(chǎn)，該產(chǎn)品單芯片集成CMOS PA，超低功耗設(shè)計(jì)，PSM功耗低至700nA，支持全球全頻段商用，SDR架構(gòu)可輕松擴(kuò)展等。

陳正磊表示，芯翼信息的產(chǎn)品策略是貼著應(yīng)用走，深耕行業(yè)應(yīng)用。在通用芯片的基礎(chǔ)上憑借對細(xì)分市場的理解和把握，再加上團(tuán)隊(duì)的研發(fā)能力，為客戶提供差異化芯片。例如在芯翼信息耕耘頗深的抄表市場，公司能夠提供通信芯片加MCU的組件，提高集成度減化客戶研發(fā)。

據(jù)悉，今年芯翼信息延續(xù)XY1100系列推出兩款NB-IoT新品，包括高性能NB-IoT工業(yè)級MCU XY1100 A、高性價(jià)比融合通信SoC XY1100E。

智聯(lián)安去年推出MK8010，今年初又推出了MK8020，MK8020是全球最小的NB-IoT芯片。

智聯(lián)安銷售副總裁王志軍介紹說，新一代MK8020芯片尺寸更小，基于55nm低功耗工藝，QFN封裝僅4.5*4.5mm。芯片支持無32K晶振設(shè)計(jì)，高速LPUART及快速掃頻等領(lǐng)先特性，針對多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)典型場景進(jìn)行設(shè)計(jì)，非常適合可穿戴等產(chǎn)品的使用。

此外，智聯(lián)安是中國移動自研NB-IoT芯片的獨(dú)家合作伙伴，將聯(lián)合開發(fā)基于40nm超低功耗的NB-IoT。2020年公司NB-IoT出貨量超過100萬顆。

當(dāng)前水表和氣表已達(dá)到2000萬級的出貨，千萬和資產(chǎn)跟蹤分別達(dá)千萬級出貨，還將出現(xiàn)包括白電、智慧路燈、停車、農(nóng)業(yè)、門鎖、跟蹤和電表等每個(gè)都是百萬級出貨市場。

未來更多的應(yīng)用將不僅利用NB-IoT的通信功能，這對體積、功耗、成本、功能等提出更高要求，這就給了這些NB-IoT芯片廠商在產(chǎn)品升級換代和市場拓展的機(jī)會。

三、2021年Cat.1預(yù)計(jì)10倍漲幅，發(fā)力更猛，玩家更多

去年以來處于培育期的Cat.1市場，出貨僅千萬級別，然而，這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)新貴被寄予厚望，尤其是在2G退網(wǎng)和Cat.4向Cat.1遷移的趨勢下，行業(yè)普遍預(yù)估2021年Cat.1的出貨量將達(dá)到8000到1億的水準(zhǔn)，幾乎是10倍的增長預(yù)期。

楊月啟分析說，2G和3G退網(wǎng)是大勢所趨，給Cat.1提供了良好的機(jī)遇，加上物聯(lián)網(wǎng)的自然增長，整個(gè)行業(yè)及市場對Cat.1的預(yù)期較高。隨著2G產(chǎn)品向NB-IoT和Cat.1遷移，加之Cat.1模組成本的逐漸下降，Cat.1產(chǎn)品市場的規(guī)模勢必進(jìn)一步放大，Cat.1未來可期。

為了抓住即將爆發(fā)的Cat.1市場機(jī)會，今年移芯、芯翼信息、智聯(lián)安等廠商都將發(fā)力Cat.1芯片，這就意味著Cat.1芯片玩家的顯著增加。在去年，紫光展銳、翱捷科技已經(jīng)率先憑借各自的Cat.1芯片成為市場主力軍。隨著越來越多玩家的加入，今年的Cat.1注定熱鬧空前。

四、如何保障供應(yīng)鏈穩(wěn)定

去年10月，旭化成微電子株式會社（簡稱：AKM）延岡制造所的一處工廠發(fā)生特大火災(zāi)。這場大火燒得人心惶惶，因?yàn)锳KM占了溫補(bǔ)晶振（TCXO）IC市場90%以上的份額。AKM工廠大火直接造成了溫補(bǔ)晶振IC市場漲價(jià)以及缺貨。預(yù)計(jì)業(yè)內(nèi)人士估計(jì)AKM工廠恢復(fù)需要半年左右的時(shí)間。

在TCXO緊缺的情況下，各家廠商通過及時(shí)修改設(shè)計(jì)，以規(guī)避缺貨情況。楊月啟表示，TCXO晶振首先是價(jià)格爆漲，那時(shí)原廠和渠道仍有庫存，之后的情況是，庫存消耗待盡，有錢都買不到貨，漲價(jià)只是TCXO缺貨的序曲。

移芯通信的EC616和EC616S芯片在設(shè)計(jì)之初為降低模組成本采用了DCXO的方案，用crystal無源晶體進(jìn)行替代，原來1.3元左右的TCXO目前的現(xiàn)貨價(jià)格已經(jīng)漲到8、9元，還不一定有貨。crystal相對來說市場價(jià)低，供貨也比較充足，可以做為TCXO的替代使用。

陳正磊則表示，通過采用RC振蕩器，再搭配溫補(bǔ)算法的方式能夠?qū)CXO進(jìn)行替代。

此外，智聯(lián)安的MK8020也采用新的設(shè)計(jì)方案，規(guī)避了TCXO缺貨的問題。

楊月啟表示，晶振缺貨只是物聯(lián)網(wǎng)模組供應(yīng)鏈問題的一部分，事實(shí)上，外圍器件如32k、射頻、PCB等悉數(shù)漲價(jià)缺貨。移芯的NB-IoT芯片集成度高，將PA、射頻開關(guān)、濾波器、匹配電路等進(jìn)行集成，使得芯片的外圍器件只需要18顆，如此也能夠大幅度降低客戶采購?fù)鈬骷媾R的供貨風(fēng)險(xiǎn)。

另外，移芯和晶圓代工廠達(dá)成一致，力保移芯芯片不缺貨，幫助客戶放心大膽的進(jìn)行市場拓展。

陳正磊提到，要把握好與晶圓代工和封測的合作。芯翼信息一直以來與中芯國際保持良好的合作關(guān)系，在芯翼信息成立之初中芯國際特意贈送牌匾，寫道“以芯為翼，助推物聯(lián)”表示祝賀。

芯翼信息還在封測環(huán)節(jié)投入資金，以獲得更多的產(chǎn)能保障。建立良好的供應(yīng)鏈在這個(gè)半導(dǎo)體缺貨漲價(jià)時(shí)期顯得非常重要。

智聯(lián)安的芯片代工在聯(lián)電，王志軍表示，智聯(lián)安與聯(lián)電一貫合作良好，在半導(dǎo)體產(chǎn)能緊張的當(dāng)下會爭取獲得更多的產(chǎn)能保障。智聯(lián)安在2020年?duì)I收達(dá)到8000萬元，預(yù)計(jì)2021年將過億。

小結(jié)：

NB-IoT和Cat.1做為中低速廣域物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，在近幾年的成長將非?？捎^。首先，NB-IoT已經(jīng)進(jìn)入爆發(fā)期，數(shù)個(gè)千萬級應(yīng)用以及眾多待開拓的百萬級應(yīng)用疊加，出貨量每年指數(shù)級增長。其次，龐大的2G存量市場、3G、4G的遷移，對于Cat.1來說是數(shù)十億的市場規(guī)模。這也是為何巨頭要提前卡位，初創(chuàng)公司不斷涌入的原因。NB-IoT和Cat.1作為物聯(lián)網(wǎng)連接的基礎(chǔ)之一，發(fā)展前景可期。

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