Matter標(biāo)準(zhǔn)煥發(fā)智能家居新機(jī)遇，內(nèi)存成為決勝關(guān)鍵

當(dāng)萬(wàn)物互聯(lián)隨著科技的發(fā)展逐漸變成現(xiàn)實(shí)后，智能家居也走進(jìn)了千家萬(wàn)戶。從智能開(kāi)關(guān)、智能窗簾，到手機(jī)控制開(kāi)啟的空調(diào)和掃地機(jī)器人，再到越來(lái)越善解人意的智能音箱，家用電器正在變得越來(lái)越“聰明”，給人們帶來(lái)了更加便利的生活。
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隨著智能家居產(chǎn)品種類越來(lái)越多，人們對(duì)于跨平臺(tái)連接和硬件性能的要求也不斷提升。不同品牌、產(chǎn)品之間不同的通信協(xié)議成為了互聯(lián)互通的最大痛點(diǎn)，Matter 1.0的發(fā)布解決了跨平臺(tái)、跨協(xié)議連接的問(wèn)題。但諸如功耗、速度和安全性等性能升級(jí)需求，讓智能家居的開(kāi)發(fā)人員必須選用性能更高的芯片產(chǎn)品，特別是作為核心部件之一的內(nèi)存。
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Matter標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)世，開(kāi)拓智能家居新紀(jì)元

CSA連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟及其成員于 2022年正式發(fā)布了 Matter 1.0 標(biāo)準(zhǔn)，旨在打造一個(gè)全新的開(kāi)放智能家居協(xié)議，打破不同品牌不同設(shè)備間的隔閡。Matter 1.0協(xié)議幾乎囊括目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的智能家居設(shè)備類型，包括電視、開(kāi)關(guān)、窗簾、照明、安防等等。此外，Matter 1.0還推出了一個(gè)顛覆性的功能——多元管理，即一個(gè)設(shè)備可以被多個(gè)設(shè)備或APP控制。

究其原理，作為應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)，Matter 1.0 協(xié)議能讓多種支持IP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備協(xié)同工作。其本質(zhì)是將網(wǎng)絡(luò)當(dāng)作共享資源處理，而沒(méi)有設(shè)定網(wǎng)絡(luò)所有權(quán)和訪問(wèn)權(quán)，相當(dāng)于創(chuàng)造了一個(gè)“通用語(yǔ)言”，使不同廠家、不同品牌和不同協(xié)議的產(chǎn)品之間可以“互相理解”，這就實(shí)現(xiàn)了多種協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。

Matter架構(gòu)簡(jiǎn)略示意

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從此，支持Matter標(biāo)準(zhǔn)的智能家居設(shè)備只需要用戶進(jìn)行輕觸、掃碼等簡(jiǎn)單操作就可以輕松連接。想象這樣一個(gè)場(chǎng)景，一位用戶通過(guò)指紋解鎖打開(kāi)了家門，A品牌的智能窗簾自動(dòng)關(guān)閉，B品牌的音響開(kāi)始播放怡人的音樂(lè)，C品牌的香氛機(jī)散發(fā)出陣陣清香，D品牌的熱水器開(kāi)始準(zhǔn)備溫?zé)岬南丛杷珽品牌的熱水壺?zé)昧伺臒岵琛Ｍㄟ^(guò)Matter標(biāo)準(zhǔn)，這位用戶毫不費(fèi)力地享受到了智能生活。除此之外，添加Matter標(biāo)準(zhǔn)的新設(shè)備時(shí)，流程也變得更簡(jiǎn)單。
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Matter標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)并不止于此，CSA聯(lián)盟的CEO曾經(jīng)表示Matter標(biāo)準(zhǔn)最具意義的一步是將安全性納入了智能家居規(guī)范，提升了物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的安全準(zhǔn)則，如安全OTA更新、數(shù)據(jù)安全、合規(guī)庫(kù)等等，以此來(lái)驗(yàn)證每一臺(tái)智能家居設(shè)備的來(lái)源是否可靠、使用是否安全。

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內(nèi)存是提升智能家居硬件性能的關(guān)鍵

如今，用戶對(duì)設(shè)備的使用體驗(yàn)、功能、外觀等要求正在變得越來(lái)越苛刻，這也使得智能家居市場(chǎng)的硬件性能開(kāi)始飛速升級(jí)。而內(nèi)存芯片作為智能家居設(shè)備不可或缺的關(guān)鍵組成部分，在終端產(chǎn)品中也開(kāi)始承擔(dān)更加重要的作用。

保障用戶安全的設(shè)備可靠性

大多數(shù)的智能家居設(shè)備中存儲(chǔ)了用戶的個(gè)人信息，包括人臉、指紋等生物識(shí)別信息。這些敏感數(shù)據(jù)一旦被黑客獲取，將對(duì)每個(gè)家庭產(chǎn)生巨大的影響。在過(guò)去，盜竊往往通過(guò)撬鎖實(shí)現(xiàn)，而在裝了智能門鎖的今天，可能僅需要藍(lán)牙干擾器或黑客入侵，小偷就可以登堂入室了。因此，智能家居設(shè)備的安全和可靠性將是消費(fèi)者和廠商關(guān)注的焦點(diǎn)。
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除了對(duì)網(wǎng)絡(luò)和通信協(xié)議進(jìn)行加密外，硬件層級(jí)的安全性也將為守護(hù)消費(fèi)者安全大有裨益。作為存儲(chǔ)信息的關(guān)鍵組件，安全閃存的重要性也越發(fā)凸顯。其原理就是提供一個(gè)安全的存儲(chǔ)空間，并提供加密身份驗(yàn)證，從而只允許獲得授權(quán)的主機(jī)執(zhí)行讀取和寫入操作，從而避免任何非法入侵和惡意篡改。
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華邦電子獨(dú)創(chuàng)的W77Q安全閃存提供多種安全功能，包括安全啟動(dòng)和信任根、安全OTA更新、系統(tǒng)恢復(fù)、安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能等等。此外，W77Q的封裝尺寸和引腳位置于標(biāo)準(zhǔn)閃存完全一致，并可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的SPI NOR Flash指令集進(jìn)行控制，便于智能家居的硬件設(shè)計(jì)人員輕松使用。
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低延遲的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力

對(duì)智能家居來(lái)說(shuō)，實(shí)時(shí)響應(yīng)能力是影響用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵一環(huán)。每一個(gè)消費(fèi)者都希望在呼喚語(yǔ)音助手后，便能迅速得到回應(yīng)。因此，這一需求對(duì)內(nèi)存讀取速度和存儲(chǔ)容量都提出了較高的要求。
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目前的智能家居設(shè)備大多采用DDR內(nèi)存來(lái)提升設(shè)備的性能和響應(yīng)速度。例如，需要實(shí)時(shí)傳輸音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行快速緩存和處理的智能音箱應(yīng)用，DDR內(nèi)存可以提供較快的緩存和訪問(wèn)速度，確保音頻數(shù)據(jù)能夠迅速加載和播放。同時(shí)DDR內(nèi)存也可用于提高語(yǔ)音助手的響應(yīng)速度和執(zhí)行效率。
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兼具功耗、成本和性能三大優(yōu)勢(shì)的DDR3是智能家居設(shè)備中使用最為廣泛的內(nèi)存產(chǎn)品之一。而華邦電子正是業(yè)界領(lǐng)先的DDR3供應(yīng)商，此前宣布將在未來(lái)十年持續(xù)供應(yīng)DDR3產(chǎn)品，極力滿足客戶的長(zhǎng)期使用需求。華邦的1.35V DDR3產(chǎn)品在x8和x16接口配置中均可提供高達(dá)2133Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，將為智能家居領(lǐng)域帶來(lái)穩(wěn)定的傳輸表現(xiàn)。
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然而隨著智能家居設(shè)備的進(jìn)一步互連和智能化發(fā)展，從存儲(chǔ)OS數(shù)據(jù)，到做數(shù)據(jù)緩沖，用于暫存圖像、音頻等信息以進(jìn)行后續(xù)的人臉識(shí)別或關(guān)鍵詞識(shí)別等邊緣計(jì)算緩沖，設(shè)備搭載的內(nèi)存承擔(dān)的任務(wù)也越發(fā)繁雜。傳統(tǒng)的嵌入式內(nèi)存并不能滿足這樣的高需求，此時(shí)便需要外掛一顆讀取速度更快的HYPERRAM進(jìn)行暫存，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、觸控、語(yǔ)音控制、通信協(xié)議切換等智能家居設(shè)備必備的關(guān)鍵功能。例如，智能門鎖可以記錄下人臉的圖像信息，并將其全部存儲(chǔ)在外掛HYPERRAM中，再將提取的特征值存儲(chǔ)在嵌入式SRAM中，加速TinyML模型的計(jì)算過(guò)程。
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目前華邦電子已將HYPERRAM更新至第三代產(chǎn)品，容量涵蓋32Mb至512Mb，并以導(dǎo)入自研的25nm制程工藝，提供包括24BGA、WLCSP和KGD等多種封裝方式。至關(guān)重要的是，華邦的HYPERRAM 3.0數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)提升至800mbps（1.8V工作電壓下），能無(wú)限降低智能家居設(shè)備的響應(yīng)延遲。
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低功耗和小尺寸

對(duì)智能家居設(shè)備來(lái)說(shuō)，尺寸和功耗也是影響消費(fèi)者選擇的重要因素。一方面，當(dāng)家中設(shè)備數(shù)量增多時(shí)，如果設(shè)備的功耗無(wú)法得到控制，需要長(zhǎng)期運(yùn)行的智能設(shè)備則會(huì)成為家中的“耗電大戶”。另一方面，現(xiàn)代智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)也越來(lái)越注重視覺(jué)效果和藝術(shù)風(fēng)格，因此尺寸也逐漸從粗獷大方向小巧精致演化，將對(duì)產(chǎn)品的電路板、內(nèi)存等元件的設(shè)計(jì)帶來(lái)更大挑戰(zhàn)。
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華邦電子自成立起便將低功耗作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念，致力提供全方位的利基型內(nèi)存解決方案，從HYPERRAM，到LPDDR4/4x，再到1.2V NOR Flash，低功耗始終是華邦產(chǎn)品的“標(biāo)配”。
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此外，華邦也一路在產(chǎn)品尺寸的微縮之路上前進(jìn)，不斷減少引腳數(shù)量，以更小的尺寸提供卓越的性能。同時(shí)，華邦早在2008年就已經(jīng)開(kāi)始向客戶提供諸多優(yōu)質(zhì)KGD產(chǎn)品，包括DDR、LPDDR、NOR Flash、HYPERRAM等，最大程度滿足客戶的定制化芯片需求。
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結(jié)語(yǔ)

Matter標(biāo)準(zhǔn)的誕生不僅是某幾個(gè)企業(yè)或組織協(xié)商的結(jié)果，更標(biāo)志著整體智能家居行業(yè)的新發(fā)展階段?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，從各大品牌“各自為王”的增量競(jìng)爭(zhēng)階段進(jìn)入共生共存的存量競(jìng)爭(zhēng)階段時(shí)，智能家居企業(yè)會(huì)更注重自身產(chǎn)品質(zhì)量的打造，設(shè)備互聯(lián)速度、功耗、數(shù)據(jù)安全等多種因素將會(huì)是未來(lái)長(zhǎng)期關(guān)注的重點(diǎn)，因此安全閃存、低功耗內(nèi)存和高速DDR內(nèi)存等芯片會(huì)在新一輪智能家居的發(fā)展中大放異彩，內(nèi)存芯片廠商也會(huì)迎來(lái)新一輪市場(chǎng)機(jī)遇，將在智能家居產(chǎn)業(yè)鏈中扮演更重要的角色。
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