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Cypress凭借三大利器致胜物联网与汽车电子市场

Karen Cui 2019-09-25

连接标准:敢为天下先PRG电子头条

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9月16日,Wi-Fi联盟公布首批通过最新Wi-Fi 6认证的十余款产品,赛普拉斯(Cypress) CYW 89650汽车级芯片名列其中。与英特尔VAW600、博通BCM4375等产品不同,CYW 89650是首批Wi-Fi 6认证产品中,唯一面向车联网和物联网市场的器件。相比现有的Wi-Fi 5标准,Wi-Fi 6提供了接近4倍的容量,让连网设备具有更低的延时、更高的带宽、更多的并发数,可以支持更多的IoT节点。PRG电子头条

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据赛普拉斯物联网运算与无线事业部中国区市场总监林明介绍,Wi-Fi 6则可实现千兆位级别的吞吐量,并提高多设备间同时传输内容的可靠性,能为物联网带来更好的使用体验。不仅是积极参与Wi-Fi标准的制定和推进,Cypress也是Bluetooth SIG成员公司。面向蓝牙新标准5.2,Cypress已经开展了前期研发,架构设计和定义等工作。在无线标准方面,Cypress一直是行业先锋。PRG电子头条

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图:赛普拉斯物联网运算与无线事业部中国区市场总监林明PRG电子头条

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无论是蓝牙、USB还是Wi-Fi,开发新标准器件都需要巨大的研发投入。但是由于Cypress对未来市场有坚定的信心,因此每次都能够领先行业推出新标准认证,抢占市场先机,同时也得到了丰厚的回报。以CYW 89650为代表的面向物联网市场的Wi-Fi和蓝牙Combo芯片,以及USB Type-C控制器都为Cypress赢得市场份额第一的好成绩。PRG电子头条

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市场是不乏支持多标准的器件,为什么Cypress Wi-Fi和蓝牙Combo更受欢迎?林明告诉EEToday记者,Cypress独有的同步双频带(RSDB)架构让Combo芯片能够支持Wi-Fi和蓝牙两个独立的数据流以全吞吐量的速度同时进行传输,不会因频带之间的反复切换而导致性能下降。无论是车载还是物联网系统,Combo芯片都可在不降低音视频质量的前提下,在高性能信息娱乐系统中实现并行操作。连接标准推陈出新,仅蓝牙标准,就有BLE 5.0、BLE 4.2和BLE 4.1等可供选择,但是Cypress的无线方案,都留有足够的升级空间,可以通过软件在现有产品上实现更高级的性能。PRG电子头条

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PSoC 6:为物联网量身打造的MCUPRG电子头条

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自2000年上市以来,Cypress的PSoC架构MCU家族从ARM Cortex M0到M4,从8位到32位,不断发展壮大,其成长速度是市场上32位MCU平均速度的两倍。最新架构PSoC 6是为物联网应用量身打造的MCU。它的三大优点:一是功耗低。首先是一个超级低功耗的微控制器,按照PSoC 6同等的算力,它的功耗比市场上其它产品要低两到三倍,这意味着,它可以帮助客户延长50-80%的电池寿命。二是安全性高。除了基本的加解密引擎以外,PSoC 6还设置了非常严谨的安全启动流程。而且,PSoC6通过双核架构支持可信执行环境的机制。三是可编程性。PSoC 6具有非常灵活的可扩展性和可编程性,内部集成了很多模拟/数字接口和可编程逻辑,可以提高产品上市的速度。PRG电子头条

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图:Cypress的PSoC 6架构MCUPRG电子头条

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展望未来的发展,林明表示,将Wi-Fi和蓝牙集成到MCU芯片中是未来必然的发展趋势。凭借Combo芯片设计上丰富的经验积累,未来支持Wi-Fi和蓝牙的PSoC产品也会在多标准并行传输时避免性能下降,体现出其独特的优势。PRG电子头条

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存储:追求零PPM的高可靠性PRG电子头条

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与PSoC和Combo芯片相比,Cypress的存储产品仿佛并不那么耀眼,而实际上Cypress是拥有存储产品种类最多的一家公司,全面覆盖NOR Flash、SRAM、NVRAM和eNVM等。据赛普拉斯存储事业部中国区市场经理曹敏介绍,Cypress的NOR Flash在全球汽车存储市场的占有率已经超过了65%,在工业领域SRAM的市场占有率超过了60%,在通信市场,Cypress的NOR Flash市场占有率也超过了50%,在医疗市场,其低功耗非易失性存储器排名第一。PRG电子头条

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赛普拉斯存储事业部中国区市场经理曹敏PRG电子头条

图:赛普拉斯存储事业部中国区市场经理曹敏PRG电子头条

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图:Cypress拥有最丰富的存储产品PRG电子头条

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Cypress如何超越三星、东芝等存储巨头赢得这些市场呢?曹敏告诉EEToday记者,早在1982年成立时,Cypress就是以存储芯片供应商的面貌出现的。三十余年来,Cypress一直专注于提供高可靠、安全、耐久的工业级存储。Cypress的存储产品一直以100万片中出现不合格产品的数量(PPM)为考核目标。以Cypress车规Nor闪存为例,这个指标呈现逐年下降的趋势,2017年第四季度下降到1以下,2019年的目标是下降到0.5以下,这种零PPM的高可靠性是Cypress追求的目标。因为产品质量可靠,Cypress获得了丰田汽车的最佳供应商奖等荣誉。PRG电子头条

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随着物联网的发展,数据安全遇到了前所未有的挑战。一旦路由器或网络节点被劫持,可能会引发损失无法估量的安全问题。Cypress提供的存储产品都有大量的安全功能模块,符合国际安规标准,包括面向汽车的IS26262和ASIL-B,以及面向工业的 IE-61508等。以Cypress即将量产的新一代Semper Nor Flash产品为例,将不仅集成和功能安全相关的Semper SECUre,还会增加更多与加密相关的功能。这些产品可以有效的防止黑客攻击。PCB上采用这样的Flash,当PCB和主控芯片完成第一次通讯之后,在原始的工厂内就会完成一对一的握手工作。即使黑客盗用PCB,把其中一颗芯片拆下来,用模拟的方式来做欺骗通讯,Cypress的存储芯片都可以做到不再识别,从而避免信息泄露。PRG电子头条

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如果对耐久性有极高的要求,Cypress铁电产品Excelon F-RAM是理想的方案。和Flash的硅材料架构不同,铁电的铁氧体原子架构寿命长达100万亿次读/写周期。兼具高速和非易失性的特点,Excelon即使在恶劣的汽车和工业环境中,以及处于极端温度的情况下均可防止数据的丢失。PRG电子头条

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打造物联网和汽车电子两张名片PRG电子头条

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IDC最新数据显示,2019年亚太地区的物联网支出占全球消费总额的35.7%,而GSMA移动智库的数据进一步指出,中国已成为全球最大的物联网市场,在全球15亿蜂窝网络连接数量中所占比例高达64%。PRG电子头条

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因为物联网市场非常分散,不仅有一些大客户,还有很多中小开发者。为了给帮助客户更快的实现物联网产品的开发,Cypress着眼于打造完整的物联网平台,不仅包括芯片、开发板,软件层面还提供编译器、调试、SDK、中间件,以及相对比较成熟的Demo Code。有了包括SoC、软件以及增值服务在内的物联网平台,客户可以有效利用,快速的做量产项目。PRG电子头条

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物联网市场的另一个特点是,不仅设计销售终端产品,还伴随产品连接到云端,以及后续的增值服务。林明表示,针对这样特定的产品形态,Cypress提供整个软件包,这个新工具就是ModusToolbox。PRG电子头条

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大家熟知的PSoC Creator是简单易用、非常友好的工具,但是面向物联网应用某些更高的性能要求,其连接部分和软件协议部分已经不能满足。而Cypress的另一款工具套件WICED则集成非常丰富的无线协议、软件协议,包括云端的一些连接。ModusToolbox正是把这两个工具有机的融合在一起,提供给客户不同层级的软件服务。客户拿到一个芯片,首先可以用ModusToolbox开发工具提供的编译环境进行调试和选型,做一些开发。在这个基础上,所有的中间件、软件,包括驱动,都是在GitHub上。客户可以非常方便的根据他的需求去下载到相应的软件组件,然后有机集成到现在的ModusToolbox这个工具里边去生成一个工程。Cypress提供非常丰富的中间件的套件,支持几大生态系统,包括亚马逊的FreeRTOS和阿里云OS。围绕这几个中间件的套件,可以连阿里云、连亚马逊云。Cypress不久前宣布PSoC 6 MCU支持阿里云面向IoT领域的嵌入式操作系统AliOS Things以及阿里云Link TEE。Cypress也会提供TEE套件让物联网的安全开发更加方便。PRG电子头条

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在物联网市场中,智能家居应用前景可期。最新预测显示,到2024年物联网在家居领域需求规模将突破425亿元,特别是美的、小米等这跨界合作形式的涌现,更加坚定了行业快速发展的信心。林明表示,这两年智能音箱市场每年都是巨幅增长。小米和百度的智能音箱都用到了Cypress的Combo芯片。目前智能家居面临的多协议的共存、大量并发数据管理、设备与协议的更新和兼容等方面的问题,正是Cypress解决方案所长,Cypress致力于为物联网开发打造更加智能、安全、完整的平台。PRG电子头条

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在汽车电子市场,Cypress最近几年成绩斐然。特斯拉第一代触摸芯片,就是Cypress来提供的。据赛普拉斯半导体公司汽车电子事业部亚太区市场总监文君培介绍,在仪表盘MCU市场,Cypress的Traveo II目前占有率为37%,未来每年的潜在市场机会约为10亿美元。在车身MCU市场,Cypress目前占有率为7%,未来的潜在机会预估每年达到17亿美元。HMI人机交互领域,Cypress的MCU市场占有率为46%,这个领域的业务机会预估2023年达到每辆车31美元。存储领域,目前Cypress的NOR闪存占有率接近70%,得到所有的自动驾驶平台、所有的自动驾驶处理器认可,50%的自动驾驶平台完全采用Cypress。这个领域的业务机会预估2023年达到每辆车45美元。五是无线连接,Cypress目前市场占有率为34%。这一领域的业务机会预估2023年达到每辆车33美元。六是有线连接领域,USB-C充电将在汽车上普及,Cypress的USB-C芯片的业务机会到2023年将逐步增长到每辆车6美元。PRG电子头条

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赛普拉斯半导体公司汽车电子事业部亚太区市场总监文君培PRG电子头条

图:赛普拉斯半导体公司汽车电子事业部亚太区市场总监文君培PRG电子头条

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在汽车市场,可以看到以下四大发展趋势:一是高度互联;二是驾驶自动化;三是人机交互;四是电力驱动。伴随着这些趋势,汽车便从传统的交通工具变成了智能化的生活空间。对连接、数据和运算的需求增长使得半导体器件在汽车成本中的占比越来越高。根据测算,2018年,一台汽车上的半导体部分大约占300美元到1000美元。到2023年,一台汽车上的半导体部分将占到400美元到1500美元。从2018年到2023年,相较于整体的半导体市场复合增长率只有2%左右,汽车半导体的年复合增长率高达7%。PRG电子头条

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文君培告诉EEToday记者,以比亚迪和奇瑞为例,他们十年前的车上仅有十几个电子节点,但现在最低配的车也已经有超过三四十个节点。而像宝马7这样相对高端的汽车,则超过两三百个电子节点。PRG电子头条

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面向汽车电子市场,Cypress不仅提供越来越丰富的产品,如无线连接产品、USB-C控制器、微控制器、人机接口控制器和存储,更重要策略是提供可扩展的平台化解决方案,交付全系列的芯片产品,提供车规级、高质量的部件,让客户实现软件重用,开发一套软件就可以用于入门级配置到高端配置、用于几代车型,甚至用于一个厂商不同的品牌系列。为此,赛普拉斯会在每个平台投入6000万美元到1亿美元,打造成熟的产品,极大地降低风险。Cypress的平台化解决方案同时也能够让客户显著节省成本、有效缩短开发周期。PRG电子头条