編者按：
智能控制器是各類(lèi)終端的核心組件。隨著智能化、網(wǎng)聯(lián)化趨勢(shì)的發(fā)展，終端功能的不斷完善帶來(lái)更多智能控制器部署的需求。目前大家電轉(zhuǎn)型升級(jí)，小家電品類(lèi)擴(kuò)張，家電控制器市場(chǎng)穩(wěn)定。作為智能家居的核心基礎(chǔ)，智能控制器功能的不斷豐富，可以進(jìn)一步推升產(chǎn)品價(jià)值量，而智能控制器行業(yè)規(guī)模也將會(huì)帶動(dòng)大小家電等終端產(chǎn)品的核心控制組件的需求量持續(xù)成長(zhǎng)。
特別是在智能家電的發(fā)展趨勢(shì)下，家電控制器上的核心MCU、功率器件等半導(dǎo)體器件會(huì)發(fā)生哪些變化?對(duì)其性能提出了哪方面的要求?國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體器件的供應(yīng)狀況如何?本期《對(duì)話》欄目針對(duì)以上問(wèn)題，同時(shí)邀請(qǐng)到家電行業(yè)的半導(dǎo)體器件供應(yīng)商和整機(jī)廠商共同探討，對(duì)目前的家電控制器應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行解讀。以下是本次對(duì)話的具體問(wèn)題：
對(duì)話問(wèn)題導(dǎo)覽：
1.隨著家電智能化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，家電控制器對(duì)于MCU的性能有什么具體的要求?目前主流的家電控制器主要有哪些技術(shù)解決方案?
2.您了解，家電控制器對(duì)功率器件的性能提出了哪些具體的要求或挑戰(zhàn)?目前主流的家電控制器主要有哪些技術(shù)解決方案?
3.家電控制器創(chuàng)新應(yīng)用體現(xiàn)在哪里?可否談?wù)勝F司未來(lái)技術(shù)主攻方向和相關(guān)布局?
4.貴司目前在國(guó)產(chǎn)替代方面，家電控制器MCU和功率器件滲透率大概是多少?MCU和功率器件要達(dá)到上述性能指標(biāo)要求，您認(rèn)為國(guó)產(chǎn)家電控制器廠商還有哪些方面的提升空間?
5.作為下游廠商，您對(duì)半導(dǎo)體器件廠商有何相應(yīng)的訴求或建議?
6.與家電控制器廠商交流中，產(chǎn)品的送樣時(shí)間要求更短。貴公司對(duì)此是如何應(yīng)對(duì)的?
7.談?wù)劶译娍刂破鞯默F(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
受訪嘉賓：
1.隨著家電智能化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，家電控制器對(duì)于MCU的性能有什么具體的要求?目前主流的家電控制器主要有哪些技術(shù)解決方案?
拓邦股份陳繼荃：我覺(jué)得家電控制器單顆MCU的性能要求，要視家電的定位和類(lèi)型、場(chǎng)景而定?？赡転榱税殉杀緣合聛?lái)，在某一些場(chǎng)景下會(huì)選用多顆低性能的芯片共同完成一件事情;但也可能選用一顆性能很高的芯片完成一站式的解決方案。例如智能馬桶、智能冰箱等智能家電類(lèi)產(chǎn)品計(jì)算能力要求比較高，甚至可能會(huì)涉及與人交互或帶屏，帶系統(tǒng)等功能。
貝仕達(dá)克盧成登：目前多數(shù)家電控制器MCU帶射頻，帶功能整合。主流的家電控制器解決方案主要是近距離或遠(yuǎn)距離的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)。
小華半導(dǎo)體梁少峰：家電智能化對(duì)MCU的通訊能力、感知能力、計(jì)算能力等性能提出了更高的要求。目前，主流的大小家電控制器主要有FOC變頻電機(jī)控制、觸摸按鍵控制、無(wú)線連接以及聲音控制等技術(shù)解決方案。
英唐科技李應(yīng)強(qiáng)：一般來(lái)說(shuō)，家電控制器MCU性能的穩(wěn)定性肯定第一。其次，功能齊全。第三，價(jià)格有競(jìng)爭(zhēng)力，再者還要能買(mǎi)得到貨，供應(yīng)充足。
東芝黃文源：東芝利用長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)和卓越的技術(shù)，提供具有高質(zhì)量存儲(chǔ)器、高運(yùn)算速度和低功耗混合信號(hào)組成的通用和特定應(yīng)用的MCU(例如電機(jī)控制)，以及適用于家用電器、醫(yī)療保健設(shè)備、加熱和冷卻系統(tǒng)以及工業(yè)設(shè)備等應(yīng)用的封裝的豐富外圍設(shè)備選項(xiàng)。東芝MCU系列之間可以共享軟件和電路板設(shè)計(jì)，并且支持系統(tǒng)到位以促進(jìn)客戶產(chǎn)品和應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，從而降低開(kāi)發(fā)成本和縮短開(kāi)發(fā)周期。
除了MCU以外，將復(fù)雜的電機(jī)控制集成于一塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC中可以簡(jiǎn)化電機(jī)控制的開(kāi)發(fā)過(guò)程，以應(yīng)對(duì)家電市場(chǎng)不同層級(jí)的需求，各種不同應(yīng)用可以選擇各自更為合適的電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC以優(yōu)化不同家電的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，此類(lèi)需求也正在持續(xù)增長(zhǎng)。
朗特智能崔蕩：目前家電控制器較多的方案是加Wi-Fi、藍(lán)牙或帶屏的功能，其他智能家電會(huì)增加語(yǔ)音功能或語(yǔ)音交互。
瑞德智能蔡工程師：對(duì)于智能家電，聯(lián)網(wǎng)軟件在線升級(jí)要好?，F(xiàn)在家電控制器應(yīng)該都是Wi-Fi模塊做得多一點(diǎn)。如果智能家電的程序想要升級(jí)，可以通過(guò)Wi-Fi，再升級(jí)到主控芯片。
中微半導(dǎo)羅洪?。褐悄芑凸?jié)能化將為家電MCU市場(chǎng)帶來(lái)新增長(zhǎng)動(dòng)力。相較于傳統(tǒng)家電，智能家電融合物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，對(duì)處理器芯片、傳感器芯片、通信連接芯片等芯片產(chǎn)品性能和數(shù)量需求迅速提升，未來(lái)空間大。速度快、高集成、低功耗并具備高安全性的產(chǎn)品會(huì)獲得更大的市場(chǎng)空間。
澎湃微雷江峰：隨著家電智能化的發(fā)展，人機(jī)交互功能需要不斷的加強(qiáng)，傳統(tǒng)的LED、LCD顯示及觸摸按鍵等朝著支持更大顯示的TFT轉(zhuǎn)變，需要支持Wi-Fi，需要聯(lián)網(wǎng)，需要在線及離線語(yǔ)音辨識(shí)功能等。目前主流的家電控制器廠商，主要支持的仍是傳統(tǒng)的MCU外加模塊等方式來(lái)解決，如增加Wi-Fi模塊、語(yǔ)音識(shí)別模塊等。由于智能化和聯(lián)網(wǎng)化的需求，鴻蒙系統(tǒng)應(yīng)用的到來(lái)，伴隨而來(lái)的將是控制MCU的產(chǎn)品性能大幅提升，8位單片機(jī)到32位單片機(jī)升級(jí)的時(shí)代將會(huì)接踵而至。
2.家電控制器對(duì)功率器件的性能提出了哪些具體的要求或挑戰(zhàn)?目前主流的家電控制器主要有哪些技術(shù)解決方案?
拓邦股份陳繼荃：還是分場(chǎng)景來(lái)定。由于我們家電控制器做得更多是使用藍(lán)牙或者Wi-Fi等智能化場(chǎng)景，所以產(chǎn)品要求更多會(huì)考慮低功耗和連接穩(wěn)定性兩個(gè)方面。
貝仕達(dá)克盧成登：功率器件現(xiàn)在是功率密度跟以前不一樣。以前很多的插件，現(xiàn)在都朝小型化，貼片化發(fā)展。主流的家電控制器一般采用SMT貼片工藝，以前很多功率器件都是插片工藝。
瑞德智能蔡工程師：目前的趨勢(shì)主要往數(shù)量和空間精簡(jiǎn)化方向走。不少功率器件越做越小，對(duì)空間的要求越來(lái)越高。
捷捷半導(dǎo)體何建新：結(jié)合于捷捷半導(dǎo)體，家電行業(yè)的功率器件主要還是超快恢復(fù)的二極管和MOS兩類(lèi)。目前外延超快恢復(fù)的二極管主要以安世半導(dǎo)體和歐美一線品牌為主，國(guó)內(nèi)功率器件廠商這兩年也開(kāi)始涉足，但是1000V以上的高壓器件，國(guó)內(nèi)廠家技術(shù)還不太成熟，正處于研發(fā)過(guò)程。
小家電可能會(huì)用到電流小的功率器件，對(duì)于捷捷半導(dǎo)體目前沒(méi)有太多，都是比較通用的，主要是針對(duì)大功率的高電壓功率器件，它還是有蠻大的市場(chǎng)。
東芝黃文源：雙碳目標(biāo)下，家用電器的能耗指標(biāo)不斷提高，這就要求功率器件的在功能及性能上做相應(yīng)的配合以降低家用電器的整體功耗。
從技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，功率器件在家電產(chǎn)品中的應(yīng)用主要可以分為以下幾種類(lèi)型：
1)電磁灶具中驅(qū)動(dòng)加熱用電磁線圈的分立 IGBT 元件或者智能功率模塊：
2)空調(diào)器，電冰箱，洗衣機(jī)中電機(jī)驅(qū)動(dòng)所需的 IGBT/MOSFET 或者智能功率模塊：
3)應(yīng)用于電風(fēng)扇，洗衣機(jī)中電機(jī)驅(qū)動(dòng)的三端雙向可控硅和交流開(kāi)關(guān)產(chǎn)品。
這些功率器件的應(yīng)用，可以大大簡(jiǎn)化產(chǎn)品電路結(jié)構(gòu)，節(jié)省外圍器件數(shù)量，并提高產(chǎn)品性能及可靠性，安全性。近年來(lái)各大半導(dǎo)體廠商紛紛推出了家電產(chǎn)品用功率器件，這其中 IGBT 和 IPM 被廣泛認(rèn)可并應(yīng)用于各類(lèi)家用電器產(chǎn)品中。
深?lèi)?ài)半導(dǎo)體尹遜杰：智能化之后，家電對(duì)外圍的器件使用會(huì)越來(lái)越少。目前我們?cè)谛〖译婎I(lǐng)域主要集中在電機(jī)驅(qū)動(dòng)方面，功率器件的通開(kāi)關(guān)時(shí)間要求短，功耗要低。
3.家電控制器創(chuàng)新應(yīng)用體現(xiàn)在哪里?可否談?wù)勝F司未來(lái)技術(shù)主攻方向和相關(guān)布局?
和而泰姜西輝：目前家電控制器的創(chuàng)新應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)方面比較多，特別是智能家居。
小華半導(dǎo)體梁少峰：家電控制器創(chuàng)新應(yīng)用主要體現(xiàn)在變頻控制、人機(jī)交互、互聯(lián)互通、多傳感器融合、自適應(yīng)學(xué)習(xí)等，這也是我司智能控制器未來(lái)的主攻和布局方向。
瑞德智能蔡工程師：目前，智能家居結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的趨勢(shì)比較明顯，但應(yīng)用比例相對(duì)較少。
必易微胡燊剛：家電控制器創(chuàng)新應(yīng)用從其中的電源管理芯片角度來(lái)看，主要體現(xiàn)在更低的待機(jī)功耗，更高的集成度，更多的功能需求。為進(jìn)一步在家電領(lǐng)域做精做深，必易微深入電源管理芯片研發(fā)，相繼布局了AC-DC，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，DC-DC等多條產(chǎn)品線，為家電控制器提供系統(tǒng)化的電源芯片解決方案。同時(shí)，在芯片的高集成度，低待機(jī)，無(wú)噪音等方面，必易微提供的創(chuàng)新產(chǎn)品，為客戶的方案升級(jí)提供了更好的選擇。
4.目前在國(guó)產(chǎn)替代方面，家電控制器MCU和功率器件滲透率大概是多少?MCU和功率器件要達(dá)到上述性能指標(biāo)要求，您認(rèn)為國(guó)產(chǎn)家電控制器廠商還有哪些方面的提升空間?
貝仕達(dá)克盧成登：家電控制器MCU和功率器件基本上都是國(guó)產(chǎn)的。跟國(guó)外相比，國(guó)產(chǎn)部分產(chǎn)品有一些差距。但是跟以前來(lái)提，差異還是小了很多，基本上還是能用，沒(méi)什么問(wèn)題。功耗和效率方面可能還需要進(jìn)一步的提高，會(huì)比較好。
拓邦股份陳繼荃：我們優(yōu)先會(huì)考慮國(guó)產(chǎn)芯片。第一是由于目前疫情，國(guó)外的交期不穩(wěn)定，而且有延長(zhǎng)的趨勢(shì)。第二是國(guó)產(chǎn)芯片成本有優(yōu)勢(shì)。第三，國(guó)產(chǎn)的可靠性和穩(wěn)定性已經(jīng)跟上。在某些場(chǎng)景下，與傳統(tǒng)的TI、ADI芯片廠商相比，國(guó)產(chǎn)芯片的性能不落下風(fēng)。
英唐科技李應(yīng)強(qiáng)：基本上90%的家電控制器MCU和功率器件都是用國(guó)產(chǎn)的。性能方面差不多了。特別是小家電類(lèi)的要求也不是特別高，基本都可以代替。選擇供應(yīng)商資質(zhì)沒(méi)有很大要求，基本上能滿足性能，供貨能供得上，然后價(jià)格有優(yōu)勢(shì)，都可以。
朗特智能崔蕩：已經(jīng)達(dá)到80%-90%的家電控制器MCU和功率器件基本來(lái)自國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商。跟國(guó)外廠商相比，國(guó)內(nèi)供應(yīng)商的MCU和功率器件關(guān)鍵還是品質(zhì)問(wèn)題，可能一批產(chǎn)品中會(huì)有一部分產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)異常。
瑞德智能蔡工程師：我們公司近兩年選用國(guó)產(chǎn)的家電控制器MCU和功率器件應(yīng)該算是比較多了。跟國(guó)外的大廠相比，國(guó)產(chǎn)的家電控制器MCU和功率器件需要提升的，一個(gè)是性能的穩(wěn)定性，還有一個(gè)是調(diào)試的便捷性。
5.作為下游廠商，您對(duì)半導(dǎo)體器件廠商有何相應(yīng)的訴求或建議?
貝仕達(dá)克盧成登：供應(yīng)方面還好，因?yàn)槲覀儾⒉皇侵苯痈译娍刂破髟瓘S交易，代理商會(huì)提供相關(guān)的背后服務(wù)。
瑞德智能蔡工程師：目前還行。家電控制器MCU和功率器件方面，樣品的送樣時(shí)間可能要快一點(diǎn)。時(shí)間就是金錢(qián)。
6.與家電控制器廠商交流中，產(chǎn)品的送樣時(shí)間要求更短。貴公司對(duì)此是如何應(yīng)對(duì)的?
小華半導(dǎo)體梁少峰：針對(duì)縮短產(chǎn)品的送樣時(shí)間方面，我司主要通過(guò)原廠樣片發(fā)送和指定線上渠道樣片發(fā)送相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)樣片的快速高效配送。
澎湃微雷江峰：隨著家電控制器廠商競(jìng)爭(zhēng)白熱化，產(chǎn)品送樣的時(shí)間大幅縮減，澎湃微非常注重時(shí)效性。首先，在新產(chǎn)品推向市場(chǎng)部分，澎湃微具有非常高效的研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，可以快速的將客戶端的需求轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品并推向市場(chǎng)。其次在芯片及工具支持環(huán)節(jié)，澎湃微具有成成熟的芯片量產(chǎn)測(cè)試及工具支持經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)有的32位產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)過(guò)大批量的考驗(yàn)。再者在方案支持部分，澎湃微投入了大量的人力著力于電機(jī)方案開(kāi)發(fā)，現(xiàn)已完成方波及FOC算法的開(kāi)發(fā)，并已經(jīng)支持了相應(yīng)的客戶并取得量產(chǎn)。
7.談?wù)劶译娭悄芸刂破鞯默F(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
和而泰姜西輝：家電控制器未來(lái)可能會(huì)朝著芯片集成化或者使用通用模組方向發(fā)展。
貝仕達(dá)克盧成登：家電控制器肯定會(huì)越來(lái)越來(lái)越智能化，后面會(huì)爆發(fā)式增長(zhǎng)。每個(gè)家庭80%的家電都會(huì)是智能的。
小華半導(dǎo)體梁少峰：從智能控制器的位數(shù)來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)家電控制器的主流市場(chǎng)已經(jīng)從8/16bit MCU成功轉(zhuǎn)型為32bit MCU。未來(lái)的趨勢(shì)主要體現(xiàn)在變頻控制、人機(jī)交互、互聯(lián)互通、多傳感器融合、自適應(yīng)學(xué)習(xí)等方面的性能提升。
英唐科技李應(yīng)強(qiáng)：就行業(yè)來(lái)說(shuō)，智能家電的需求時(shí)間長(zhǎng)久，不像數(shù)碼產(chǎn)品一樣更新?lián)Q代迅速。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講，家電控制器的需求巨大。因?yàn)槊總€(gè)家庭都需要智能家電，可能100年，甚至200年后還是淘汰不掉。
朗特智能崔蕩：我覺(jué)得目前油煙機(jī)有觸摸動(dòng)作感應(yīng)還可以?？赡芪覀兘佑|得比較少，主要做咖啡機(jī)，但也都用不到這些。
瑞德智能蔡工程師：我覺(jué)得一機(jī)多功能的智能家電應(yīng)該會(huì)好一點(diǎn)。它的控制器有多種功能呈現(xiàn)，可以替代很多種家電設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)多用。
捷捷半導(dǎo)體何建新：目前人們的生活水平越來(lái)越高，包括華為、小米等廠家都在搭建智能家居的系統(tǒng)平臺(tái)，只是每一家采用的方案不同。作為半導(dǎo)體功率器件廠家，那也只是配合他們搭建。智能家居無(wú)非就是體驗(yàn)感，未來(lái)肯定是大趨勢(shì)。
時(shí)恒電子馮昌明：隨著智能化發(fā)展，家電控制器對(duì)電阻產(chǎn)品的安全性、測(cè)溫的一致性、可靠性等都有要求。電阻、電容也更趨向于小型化和貼片化。目前功率性組合的測(cè)溫元件都非常小，我們也在研發(fā)新的貼裝式的功率性熱敏電阻。
隨著社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展，智能控制器肯定是市場(chǎng)發(fā)展的方向，并且隨著智能化的應(yīng)用，家電設(shè)備的更新?lián)Q代都會(huì)擴(kuò)大市場(chǎng)空間。
中微半導(dǎo)羅洪?。杭译姷陌l(fā)展經(jīng)歷了從最初的簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)、通電工作，沒(méi)有智能化顯示，僅提供狀態(tài)標(biāo)志，到后來(lái)加入單片機(jī)、加入無(wú)線射頻產(chǎn)品，通過(guò)紅外、藍(lán)牙來(lái)實(shí)現(xiàn)短距離的無(wú)線控制，產(chǎn)品的功能和控制邏輯也變得更加的人性化和復(fù)雜;再到現(xiàn)在，家電產(chǎn)品通過(guò)APP實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，人機(jī)界面也變得越來(lái)越豐富多彩。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，更多家電能夠通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制、場(chǎng)景化控制。
結(jié)語(yǔ)
隨著家電智能化程度的提高，控制變得越發(fā)復(fù)雜，MCU性能被要求高集成，更高算力和更大內(nèi)存空間，以及低碳戰(zhàn)略要求更低的功耗等。同時(shí)家電控制器的MCU主流方案中更趨向于搭載自帶射頻、無(wú)線連接、語(yǔ)音交互等模塊或功能。家電的能耗指標(biāo)不斷提高，也使得功率器件的在功能及性能上也做出相應(yīng)的配合以降低家用電器的整體功耗。
采訪中發(fā)現(xiàn)，得益于成本、性能等優(yōu)勢(shì)的日益明顯，應(yīng)用于家電領(lǐng)域的半導(dǎo)體器件基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，為國(guó)內(nèi)的家電控制器廠商提供了穩(wěn)定的供應(yīng)基礎(chǔ)。伴隨智能家電的深入應(yīng)用以及家電設(shè)備的更新迭代，家電控制器的市場(chǎng)空間將被進(jìn)一步擴(kuò)大，那么所用到的半導(dǎo)體器件需求也會(huì)隨之增加。同時(shí)伴隨AIoT時(shí)代的到來(lái)，智能家電實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制、人機(jī)交互、智能感應(yīng)等發(fā)展趨勢(shì)也會(huì)變得越來(lái)越明顯，家電控制器應(yīng)用也會(huì)煥然一新。
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