智能家電浪潮下，芯片業潮起

伴隨技術革新、消費結構升級以及“Z世代”成為消費市場的主力大軍等因素，綠色智能高端的家電產品消費需求愈加旺盛，于智能家電而言，芯片猶如人體的各類器官，從電源芯片、功率芯片、驅動芯片，再到主控器、通訊芯片等等，每一類芯片都不可或缺。

值得一提的是，近年來，隨著國產芯片正加速崛起，家電芯片的國產替代也成為必然趨勢。據海信視像近期披露公告顯示，擬分拆子公司信芯微至境內上市，據悉，國內最早造芯的家電企業中包括海爾、海信，此外近年來，各大家電巨頭，如美的、格力、TCL等家電品牌均積極布局半導體芯片領域。

MCU，構建智能家電的“大腦”

智能家電是將微處理器、傳感器、網絡通信技術引入家電設備后形成的產品，能自動感知住宅空間狀態、家電自身狀態和家電服務狀態，也能夠自動控制及接收用戶在住宅內或遠程發出的控制指令。微處理器、傳感器、網絡??剖析智能家電涉及的這些關鍵詞，《電器》記者發現，家電智能化離不開芯片的支持。

那么，一臺能被稱為智能家電的產品需要用到哪些類別的芯片？美仁芯片副總經理封博概括了3種類型。他說：“第一類是主控制器，也就是我們常說的MCU。它是智能家電的‘大腦 ’，能同時處理各種外部信息輸入，并指揮各個功能單元智能、高效地運行。另外，觸控MCU和變頻MCU可以輔助主控MCU完成系統功能。其中，觸控MCU主要用來完成觸摸按鍵的功能，配合主控MCU實現與用戶的交互，如冰箱、洗衣機等功能面板上的圖標按鍵，輕觸一下即可開啟對應的功能；變頻MCU主要用來根據電機的特性和運行狀態，智能高效地控制電機運行，如洗衣機電機、空調風機等。第二類是無線通訊IoT芯片，用來完成數據通訊和各種控制指令的收發，如智能空調的Wi-Fi芯片電器供應商情在《與家電行業一同成長，MCU加快步伐》一文中曾經這樣描述：“在MCU領域，參與家電細分市場競爭的外資MCU品牌主要有恩智浦、微芯、瑞薩電子、意法半導體、英飛凌、東芝、德州儀器等，這些品牌提供的 MCU可以滿足中高端家電產品的需求，而國產品牌中兆易股份、中穎電子、合泰半導體等在中低端家電市場具有競爭力。”

參與家電智能化，有些MCU企業擁有完善的“軟件+硬件”技術研發能力，可以自主對MCU進行智能化升級。還有一些企業則通過與其他軟件企業的合作，為家電的智能化升級提供思路。

前者以意法半導體為例。意法半導體大中華暨南亞區通用微處理器部門市場部區域經理熊紅輝介紹說：“意法半導體很早就開始布局基于MCU的智能化。目前，我們可以提供高性能、支持各種無線互聯的產品。其中，意法半導體的軟件工具 STM32CubeMX集成了AI模塊，可以方便客戶將訓練好的AI模型轉換為MCU上運行的軟件，使MCU易于實現AI功能。”

后者以德州儀器為例。目前，德州儀器通過與無線連接和智能感知技術及共創解決 方案的授權許可廠商CEVA合作，將CEVA的WhisPro語音識別、控制軟件與德州儀器的MCU結合起來，快速、輕松地為物聯網設備添加喚醒詞和語音命令等語音識別功能。德州儀器Wi-Fi連接產品經理Naomi Heller表示：“從可穿戴設備到白色家電，語音控制正在成為許多設備和應用的必備功能。通過與CEVA合作，我們確保工程師可借助成熟可靠的MCU來提供語音用戶界面，為語音物聯網終端和設備提供高性價比的解決方案。”


通信、傳感器芯片，貫通智能家電的“神經”

與充當智能家電“大腦” 的MCU相比，智能家電的快速發展同樣離不開通信和傳感器技術的支持，在《電器》記者看來，這些芯片是貫通了智能家電的“神經”。無線通訊 IoT芯片是承擔通信功能的芯片，主要包括Wi-Fi芯片、 藍牙芯片、AI芯片（語音識別、圖像識別、深度學習等）、物聯網芯片等。

其中，Wi-Fi芯片在智能家居生態的發展中具有不可替代的作用。一方面，Wi-Fi協議不斷演進，從發展速度來看，Wi-Fi已經從802.11的2Mbps發展至Wi-Fi 6的 9.6Gbps；從信道帶寬來看，Wi-Fi 7將單個信道的寬度從Wi-Fi 6的160MHz擴展至了320MHz。另一方面，蘋果、亞馬遜、谷歌等智能家居巨頭聯合CSA聯盟共同發起了智能家居行業應用層標準Matter協議，使得智能設備高效互聯成為可能，從而促進了智能家居生態的建立。

家電是智能家居生態的一個重要組成部分。任何一臺能聯網的智能家電都需要配備 Wi-Fi芯片。隨著智能家電市場滲透率的提高，全行業加快構建智能家居生態步伐，Wi-Fi芯片的市場規模將大幅度增長。據Markets and Markets預測，2022年，全球Wi-Fi芯片的市場規模將達到197億美元。而2020年中國的Wi-Fi芯片市場規模僅為180億元，長期來看，Wi-Fi芯片市場有較大的成長空間。從品牌布局來看，Wi-Fi芯片供應商既有高通、博通、NXP、英飛凌、Synaptics、MaxLinear等外資品牌，也有樂鑫科技這樣的國產品牌。

另外，隨著智能化程度的不斷發展，家電行業傳感器的應用越來越多，進一步帶動了傳感器芯片的需求變強。

各類企業爭先試水

如今，除傳統芯片廠商外，手機廠商和傳統家電企業都試圖通過自研芯片搶灘智能家居市場。

在芯片開發上，華為、小米等手機廠商有著先天優勢，這也讓它們領先于傳統家電企業嘗到了智能家居的紅利。從財報數據來看，2021年，小米IoT與生活消費產品營收高達850億元，同比增長26%；華為依托自研芯片的能力，已經有多款WiFi MCU出貨。

“相比手機廠商，家電企業對智能芯片更是志在必得。”何暉分析稱，一方面，家電企業需要潛力無限的芯片市場為其帶來新增量。另一方面，如今家電智能化率越來越高，家電企業對智能芯片和相關半導體產品的需求量極大，且需求種類十分豐富。“如能自研芯片，不僅能夠滿足自家產品的定制化需求，更能夠節約相關成本。”她強調。

據悉，美的集團從2021年開始量產MCU控制芯片，未來還將布局IoT芯片、電源芯片等領域；海信發布了8K的AI畫質芯片，芯片的技術全部由海信自主研發；格力稱，公司使用量較多的功率器件芯片和微控制器芯片，都通過自主開發實現了大量投產。此外，包括TCL、康佳、創維、海爾在內的多家傳統家電企業均已涉足半導體領域。

布局智慧家居芯片對于華為、小米等手機廠商來說是完善自身生態的必經之路；對于美的、格力這樣的家電企業來說是攀上下一高峰的必爭之地；對于國產半導體產業來說更是可以預見的新機遇。

“當前的智能家居產業還處于發展上升期，產品還不夠智能化和人性化，后續需要更多半導體器件和傳感器參與其中。”朱佳騏強調，在硬件方面，底層的芯片直接反映了智能家居產品的技術路線特點和產品性能，半導體企業要加強基礎創新能力，抓住智能家居增量市場機遇。在軟件方面，多設備交互是實現智能家居場景的必要條件，不同設備之間的無障礙互聯互通需要半導體企業和上下游企業協同努力，共同構建智能家居大生態。

朱佳騏認為，在智能家居迎來全面普及的過程中，半導體產業必將受益。