物聯(lián)網(wǎng)被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界產(chǎn)業(yè)技術(shù)第三次革命,其市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到萬(wàn)億級(jí),前景可謂無(wú)限光明。根據(jù) IDC 測(cè)算,到2021年將會(huì)有 250 億臺(tái)設(shè)備聯(lián)網(wǎng),而物聯(lián)網(wǎng)芯片作為萬(wàn)物互聯(lián)的關(guān)鍵,目前架構(gòu)多樣化,市場(chǎng)也尚未成型。
巨頭紛紛搶占物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)
物聯(lián)網(wǎng)光明的市場(chǎng)前景和尚未定型的IoT芯片架構(gòu)市場(chǎng),自然引得國(guó)內(nèi)外巨頭紛紛發(fā)力,搶占制高點(diǎn)。
國(guó)外方面,英特爾早在2014年便發(fā)布名為愛迪生(Edison)芯片,緊接著2015年推出居里(Curie)芯片；高通自然也不甘停滯于移動(dòng)領(lǐng)域,于2016年首發(fā)驍龍600E和410E物聯(lián)網(wǎng)芯片；三星也于2015年便發(fā)布Artik1、5、10三款物聯(lián)網(wǎng)芯片,此外,谷歌、AMD、英偉達(dá)等巨頭也紛紛研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)芯片。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng),聯(lián)發(fā)科在2015年便推出物聯(lián)網(wǎng)芯片MT2503,并于今年與微軟達(dá)成協(xié)議,合作推出首款A(yù)zureSphere芯片MT3620；華為海思于2016年9月推出首款正式商用物聯(lián)網(wǎng)芯片,其Boudica 120、150芯片也于2017年下半年大規(guī)模出貨；此外,中芯國(guó)際、華虹宏力、臺(tái)積電、展訊、華潤(rùn)微、聯(lián)芯科技等廠商也紛紛布局物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)。
ARM架構(gòu)具有先天優(yōu)勢(shì)
萬(wàn)物互聯(lián)的前提是智能終端設(shè)備與傳感器的連接,其應(yīng)用場(chǎng)景和特性使得物聯(lián)網(wǎng)芯片偏向低功耗和高整合度,低功耗使得開發(fā)人員能夠?yàn)楣氖芟拊O(shè)備增添功能,同時(shí)保持芯片尺寸,擴(kuò)大應(yīng)用可能性。添加高集成度的元件可實(shí)現(xiàn)芯片的即插即用,簡(jiǎn)化應(yīng)用開發(fā),方便設(shè)備更新?lián)Q代,便于產(chǎn)品快速推向市場(chǎng)。
說(shuō)到功耗,則必須聊到芯片架構(gòu)了,目前市面上芯片架構(gòu)主要以x86和ARM為主。相比基于復(fù)雜指令集的x86架構(gòu),ARM架構(gòu)由于采用精簡(jiǎn)指令集,其芯片更為精簡(jiǎn)、功耗更低,而物聯(lián)網(wǎng)的特性和應(yīng)用場(chǎng)景又要求其使用的芯片必須考慮功耗和集成度,這使得基于ARM架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)芯片在萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代占據(jù)著先天優(yōu)勢(shì)。
事實(shí)也正是如此,如上文提到的高通600E和410E物聯(lián)網(wǎng)芯片、華為Boudica 120和150物聯(lián)網(wǎng)芯片以及三星Artik1、5、10三款物聯(lián)網(wǎng)芯片,均基于ARM架構(gòu),聯(lián)發(fā)科采用ARM v7架構(gòu)的MT2503物聯(lián)網(wǎng)芯片已廣泛用于共享單車領(lǐng)域。
x86或許要涼
而面前市面上基于x86架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)芯片恐怕只有英特爾一家,其2014年和2015年推出的Edison、Curie均基于x86架構(gòu)?；蛟S是意識(shí)到x86架構(gòu)在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的無(wú)奈,英特爾后繼針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的芯片雖仍然基于x86架構(gòu),但在內(nèi)部精簡(jiǎn)系統(tǒng)指令并對(duì)耗能問(wèn)題進(jìn)行控制,這樣的做法也變相承認(rèn)了x86架構(gòu)在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代走不通。
RISC-V成攪局者
除ARM外,基于精簡(jiǎn)指令集另一架構(gòu)便是RISC-V。這個(gè)從2011年開發(fā)的新興架構(gòu),規(guī)避了計(jì)算機(jī)體系幾十年發(fā)展的彎路,架構(gòu)文檔只有二百多頁(yè),基本指令數(shù)目?jī)H40多條,同時(shí)一套指令集支持所有架構(gòu)。此外,RISC-V的另一大優(yōu)勢(shì)便是開源,這也意味著廠商無(wú)需花錢去購(gòu)買ip,模塊化也使得用戶可根據(jù)需求自由定制,配置不同的指令子集。
物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代剛開始,憑借開源和精簡(jiǎn)優(yōu)勢(shì), RISC-V能否占領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代呢?
FPGA和Asic勁頭十足
物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)之一便是場(chǎng)景應(yīng)用的多樣性,這要求物聯(lián)網(wǎng)芯片功能不必復(fù)雜,但需滿足不同場(chǎng)景的開發(fā)需求。FPGA的出現(xiàn)為物聯(lián)網(wǎng)芯片提供了新的可能性,其可編程設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)能幫助開發(fā)者縮短研發(fā)時(shí)間,從硬件結(jié)構(gòu)的改變來(lái)適應(yīng)算法的要求,以滿足物聯(lián)網(wǎng)多樣性的定制化需求。
除FPGA外,ASIC成為物聯(lián)網(wǎng)芯片的另一種可能性。ASIC可以依照產(chǎn)品需求的不同而定制化成不同的集成電路,并且相比FPGA,ASIC性能更高、功耗更低,但其靈活性并沒(méi)FPGA好。如今年7月底,谷歌便發(fā)布了ASIC芯片Edge TPU,旨在補(bǔ)充谷歌云的TPU芯片,進(jìn)一步完善物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。
萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代,萬(wàn)億級(jí)別市場(chǎng),使得物聯(lián)網(wǎng)芯片更成為國(guó)內(nèi)外巨頭眼中的香餑餑,英特爾x86架構(gòu)統(tǒng)治PC芯片20年,ARM架構(gòu)制霸移動(dòng)通訊芯片,已經(jīng)到來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,IoT芯片又將由誰(shuí)來(lái)主宰?是ARM、x86,還是FPGA、ASIC,亦或是再殺出黑馬?我們拭目以待。
