——今年Works With開發(fā)者大會上的高管專訪及分析思考

1 攜“無線+MCU”出圈

物聯(lián)網芯片需要無線射頻、安全、數(shù)據(jù)處理、低功耗和友好的開發(fā)環(huán)境（IDE）等功能，為此，各家MCU和無線芯片廠商推出各式解決方案，一時間，這種趨于標準化的芯片“卷”得很厲害。 

芯科科技（Silicon Labs）1996年成立，當年在MCU（微控制器）等行業(yè)也非常有影響。但是這十幾年不斷出圈，在無線射頻等方面收購了多家公司，推出了無線SoC（片上系統(tǒng)）平臺，是物聯(lián)網半導體公司中少有的能提供完整平臺（包括硬件和軟件）的公司 ，提供物聯(lián)網開發(fā)一站式服務。此外，芯科科技也不斷“出圈”，與亞馬遜、谷歌、三星等公司一樣，是Matter協(xié)議的發(fā)起者，與互聯(lián)網大鱷及終端設備廠商交上了朋友。 

“現(xiàn)在嵌入式應用的核心是無線連接?！?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/芯科">芯科科技的首席技術官兼技術與產品開發(fā)高級副總裁Daniel Cooley告訴電子產品世界記者，這種無線SoC的最大特點就是把無線芯片和MCU兩顆芯片集成到一顆芯片中，而且越來越多的應用只需要這樣的一顆芯片。所以芯科科技的MCU跟各種不同的無線連接協(xié)議去集成，例如Amazon（亞馬遜） Sidewalk、或者是藍牙、Zigbee、Matter、Wi-SUN等。芯科科技MCU會結合不同的無線通信協(xié)議，而且有可能會集成多種無線連接，這是芯科科技最核心的技術產品，也是與其他MCU的很大區(qū)別點。 

芯科科技 首席技術官兼技術與產品開發(fā)高級副總裁 Daniel Cooley

另外，在安全性方面也有加持，芯科科技Secure Vault?技術是業(yè)內第一批做到可以支持PSA 3級認證的安全套件，這也是芯科科技獨特的產品亮點。因此，現(xiàn)在芯科科技的定位是：安全、智能無線連接技術公司。

以上是Daniel近日在芯科科技Works With開發(fā)者大會期間的大中華區(qū)媒體交流會上的解釋。他還介紹了在會議期間發(fā)布的第三代無線平臺、專為Amazon Sidewalk優(yōu)化的SoC和開發(fā)工具，并分享了他對嵌入式人工智能和軟件開發(fā)方面的認識。

2 第三代無線開發(fā)平臺是怎么回事？ 

資料顯示，芯科科技2019年推出了第二代平臺/無線SoC，使其在物聯(lián)網業(yè)務領域的收入幾乎翻了一番。本屆Works With上，芯科科技發(fā)布了第三代無線開發(fā)平臺。新平臺的目標是打造更智能、更高效的物聯(lián)網，有四大亮點：①人工智能/機器學習引擎可將性能提升100倍以上，②更安全，③Simplicity Studio 6軟件開發(fā)工具包通過新的開發(fā)環(huán)境將開發(fā)人員帶向第三代平臺，④向22納米工藝節(jié)點遷移，而且因為考慮到未來產品供應的靈活性，會在全球多個代工廠進行晶圓合作生產。

第三代平臺將覆蓋整個物聯(lián)網領域未來10年的需求。在接下來的5~10年里，芯科科技將在第三代平臺上推出幾十種產品?；仡櫺究瓶萍嫉钠脚_發(fā)展史，第一代平臺有4款芯片（2016年3月推出），第二代平臺（2019年4月推出）有16款芯片，第三代平臺的芯片種類數(shù)量將至少是第二代平臺的2倍。

第三代平臺能實現(xiàn)100倍的處理性能提升，特別是AI/ML在邊緣的能力提升，主要通過CPU的矢量擴展和硬件加速器來實現(xiàn)。芯科科技在第二代平臺的BG24中已支持AI算法，有加速器，第三代平臺的產品在這兩方面將進一步加強。

對于終端客戶來說，他們要么選擇以更低功耗、更快速度、更高效率進行推理，要么選擇去獲得更強大的推理能力。但是當前，有些推理用第二代平臺無法做到，例如人臉識別、視頻和音頻識別，但是第三代平臺可以實現(xiàn)。很重要的一點是通過專用的算力引擎去進行計算，不需要使用主MCU工作，這樣能降低功耗，大幅度提高電池使用壽命。

現(xiàn)在ChatGPT等LLM（大語言模型）很熱門，但芯科科技的產品并不原生支持大模型，不過可以為其提供兩方面的支持：人機界面和傳感器接口。因為大模型未來需要便捷的人機互動，或者大量的傳感器數(shù)據(jù)，包括麥克風、攝像頭，以及此外的各種傳感器，例如智慧醫(yī)療保健所需的心率、血糖、計步等傳感器，是芯科科技的覆蓋范圍。而大模型可以運行在網關中，例如在智能家居或建筑物中，或者所有可以連接到云的地方。

3 踐行Amazon Sidewalk，推出專用芯片和開發(fā)工具

此次Works With上，芯科還為Amazon Sidewalk做了加持，宣布推出專為Amazon Sidewalk優(yōu)化的SoC和開發(fā)工具，以加速Sidewalk網絡的落地。具體地，SoC是SG23和SG28 SoC，以及為Amazon Sidewalk開發(fā)提供逐步指導和專家建議的一站式開發(fā)人員之旅（Developer Journey）工具。

實際上，芯科還曾為Wi-SUN開過小灶：FG23（注：2021年下半年發(fā)布，滿足電池供電型物聯(lián)網）和FG28（2023年6月發(fā)布，雙頻段），是針對Wi-SUN等其他應用生態(tài)系統(tǒng)進行優(yōu)化和構建的產品系列。隨著此次發(fā)布，任何使用FG23、FG28的開發(fā)人員都可以輕松過渡到SG23、SG28。

那么，為何SG28、FG28要增加藍牙功能，實現(xiàn)Sub-GHz與低功耗藍牙的雙頻段？Daniel稱：因為在一些應用中，低功耗藍牙非常重要，無論是用于調試或用于智能手機、平板電腦的用戶接口。此次發(fā)布的SG23只能通過Sidewalk協(xié)議連接到網關或接入點。 

4 物聯(lián)網的開發(fā)門檻不是硬件，而是軟件 

在開發(fā)人員工具套件的趨勢方面，芯科科技正在將集成開發(fā)環(huán)境（IDE）解耦合。例如，Simplicity Studio 6支持開發(fā)者靈活選擇自己喜歡的APP，即可以支持任何IDE，同時繼續(xù)使用芯科科技的Simplicity Studio 6。芯科科技提供的工具，包括示例、功率分析、無線調試等，都已從共同開發(fā)中分離了出來。

電子產品世界記者注意到，這次發(fā)布非常強調開發(fā)環(huán)境/工具。Daniel指出，當前物聯(lián)網的采用門檻不是硬件，而是軟件。因為很多客戶非常專注于他自己的領域，例如如何做一個水泵電機，但這些客戶不一定會擅長連接性，例如怎么連接到Amazon Sidewalk、Wi-SUN或者Matter，芯科科技的開發(fā)套件可以幫助客戶迅速地把他們的產品連接到這些網絡中。

在今年早些時候，Daniel曾做了一個演講，談到對生態(tài)系統(tǒng)的一個重要要求是：請嵌入式軟件開發(fā)人員采用現(xiàn)代軟件技術、操作系統(tǒng)、CI/CD源代碼管理構建系統(tǒng)和DevOps。所以芯科科技對于整個生態(tài)系統(tǒng)也一直在研究和投入，今后會在軟件方面持續(xù)加強。

現(xiàn)在開源軟件越來越多，在開發(fā)過程中，如何應對開源軟件?

Daniel表示，芯科科技產品中沒有什么開源軟件。只有像Matter這樣的開源軟件棧（注：芯科科技是Matter的代碼貢獻者之一），它是在OpenThread之上的開放區(qū)域，或者正在使用像Zephyr這樣的開源操作系統(tǒng)，用于在源代碼層面支撐安全庫。還有一些專有的軟件，圍繞來自射頻的軟件（射頻與硬件緊密結合），支持實時低功耗應用工作，這是一種混合的情況。

但從總趨勢看，隨著時間的推移，開源軟件將變得越來越流行，越來越多的軟件開發(fā)人員正在基于嵌入式系統(tǒng)進行開發(fā)。從安全性的角度來看，人們必須小心，必須了解依賴什么軟件提供工具和安全掃描，讓客戶了解什么是開源的，什么不是開源的。

因此，開源是一個大方向，芯科科技會很好地去應對開源，因為芯科科技內部有非常高安全等級的Secure Vault?安全機制，可以利用它去應對開源的安全性問題。

在物聯(lián)網操作系統(tǒng)（OS）方面，誰將一統(tǒng)天下？是開源操作系統(tǒng)，諸如FreeRTOS、RT-Thread等經典RTOS的天下，還是互聯(lián)網/手機公司主導的，諸如鴻蒙的天下？

Daniel認為，在手機和電腦中的軟件最終將主導嵌入式設備，未來幾乎所有的嵌入式應用都將從裸金屬（bare metal）轉向采用操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)（RTOS）。在高端應用中，人們已經看到Linux和Android等的統(tǒng)治地位難以被撼動。隨著時間的推移，相信今天所使用的Cortex-M內核（芯科科技的第三代平臺也基于Cortex-M內核）產品，也將會從裸金屬全部轉向RTOS。這是因為你必須從云端管理設備，而云應用程序無法與裸金屬應用程序通信。云應用程序需要與運營端對話，通過RTOS可以連接上人工智能。

但是，哪種RTOS將成為未來的主宰？是傳統(tǒng)的RTOS，例如FreeRTOS、RT-Thread或即將出現(xiàn)的其他RTOS？還是亞馬遜、谷歌、百度或阿里巴巴是否會去創(chuàng)建RTOS？目前還很難判斷，但是云計算公司和手機公司恐怕很難去思考和理解小型OS。因為相比大型OS，小型OS是非常不同的。所以，最好的RTOS可能來自嵌入式生態(tài)系統(tǒng)，而不是來自云計算公司和手機公司。

需要指出的是，芯科科技的工作不是創(chuàng)造市場，也不是選擇贏家去站隊，而是向任何需要芯片的客戶去出售芯片，讓他們能方便地把設備連接到互聯(lián)網。 

5 本屆Works With還有哪些新亮點？ 

Works With是芯科科技的年度盛事，是給開發(fā)者、客戶、專家可以互相交流的一個平臺。該活動是全線活動。今年已是第四屆，會前報名人數(shù)已超過去年。會議于美國中部時間8月22—23日舉辦，共設立了72場會議，其中包括面向亞太時段的29場，有4場的主題演講，超過40多場的專題技術培訓，超過5場的圓桌會議。

第一天有開幕演講，芯科科技總裁兼首席執(zhí)行官Matt Johnson介紹了芯科科技的下一代產品和平臺，探討如何更好地改善開發(fā)者體驗。最重要的是講解了芯科科技會如何加強供應鏈，因為人們經過了兩年多的缺貨，不知道下一個缺貨的時間點在哪里，但是芯科科技在建立起新一代（第三代）平臺的時候，會把這考慮在內。第一天的閉幕是一個圓桌討論，主要是由Research Parks Associates的Jennifer Kent主持，邀請了Matter的發(fā)起聯(lián)盟及發(fā)起者，例如CSA（注：原Zigbee 聯(lián)盟，推出了Matter應用層協(xié)議）、Amazon Alexa、Google Nest、Samsung SmartThings及芯科科技的專家去探討，探討Matter對人類、市場的改變。

第2天，芯科科技的首席技術官兼技術與產品開發(fā)高級副總裁Daniel Cooley（注：本文受訪者之一）首先描述互聯(lián)的未來。Daniel比較專注于云端嵌入式計算如何改變IoT的未來。閉幕演講會有芯科科技另外一位高級副總裁Manish Kothari，他是負責軟件工程的，還有6位來自不同公司的專家，包括了T-Mobile（一家跨國移動電話運營商）、Digital Medicine Society (DiMe，數(shù)字醫(yī)學學會)、Chamberlain Group（全球大型開門機制造商），它們都是芯科科技的客戶，以一些實際的例子去講解物聯(lián)網如何造福人類。 

Works With有超過40場的專題會議，主要圍繞六大主題：Matter、Wi-Fi、藍牙、AI/ML（人工智能/機器學習）、LPWAN（例如Wi-SUN）以及物聯(lián)網趨勢。 

電子產品世界記者發(fā)現(xiàn)了一個彩蛋，芯科科技總裁兼首席執(zhí)行官Matt Johnson還有另一個頭銜是“美國隊長”——SIA（美國半導體工業(yè)協(xié)會）董事會主席，于2022年11月當選。而Matt 2022年1月才接任芯科科技的CEO（注：2021年4月已晉升為總裁），他的主要業(yè)績是從2018年起擔任芯科科技高級副總裁兼物聯(lián)網產品總經理期間，使物聯(lián)網業(yè)務部門加速增長和成為行業(yè)領導者。可見芯科科技/Matt在物聯(lián)網開發(fā)平臺方面做出的成績得到了業(yè)界的公認。

6 大市場疲軟，挖掘中國“小而美”市場

芯科科技2022財年10.24億美元^[1]，相比2021財年的7.21億美元，同比增長42%（注：2021年的營收受2021年4月其基礎設施和汽車業(yè)務出售給Skyworks影響），首次跨入10億美元俱樂部。總裁兼首席執(zhí)行官Matt Johnson稱：“我們?yōu)槲覀兊膱F隊在2年內將有機收入翻了一番，達到每年超過10億美元，同時將我們的設計成果提高了120%，我們?yōu)榇烁械綗o比自豪?！?span style="text-indent: 2em;">

不過，當前整個經濟大環(huán)境和市場非常疲軟。芯科科技亞太及日本地區(qū)業(yè)務副總裁王祿銘稱，芯科科技2023年上半年的業(yè)績不錯，下半年可能會下行，在財報里對第三季度的業(yè)績展望往下調了約10%~20%，值得一提的是，相比其他同行廠家，芯科科技較晚出現(xiàn)市場下滑。

芯科科技 亞太及日本地區(qū)業(yè)務副總裁 王祿銘

在亞太區(qū)，到目前為止，中國仍然占了亞太區(qū)一半的業(yè)績。芯科科技可以感受到在中國的市場今年不盡理想，主要有兩大塊受到市場的壓力：①房地產，因此波及到智能家居市場。②光模塊。芯科的光模塊主要集中在10G、25G、100G以下的電信類市場，但今年電信類市場比較疲弱。因此，這兩塊市場的環(huán)比預計會下調三成。 

但是芯科科技看好一些小而美的應用，例如在中國的三大類應用：

●互聯(lián)健康設備，例如血糖儀等，這也是Works With的一個專題。

●汽車的數(shù)字鑰匙，胎壓監(jiān)測，芯科主要提供藍牙解決方案。

●綠色能源的設備管理，這部分可能會用到Sub-GHz，小部分藍牙，都是芯科專注的領域。芯科在新能源方面布局了三部分：①太陽能板/光伏發(fā)電，這是因為光伏產業(yè)需要對太陽能板組網，以監(jiān)測每一塊電池板的情況；②逆變器，因為逆變器的狀況需要實時監(jiān)測，可以根據(jù)客戶的情況通過藍牙或Sub-GHz網絡去監(jiān)測；③新能源車的電池管理（BMS），以及與充電樁的配合管理。此外，在電網的智能抄表方面也有布局。

盡管芯科科技控制不了大環(huán)境和市場低迷，但是可以盡量去開發(fā)一些新的案子，在所專注的領域做到design win（設計采用）?？上驳氖牵啾韧?，芯科目前的design win沒有下跌，反而在增加。只要做出更多的design win，也表示接下來6~12月會看到一些回報。

7 已為物聯(lián)網平臺準備了一二十年

芯科科技為何在無線SoC和軟件方面非常專長？因為芯科科技為“物聯(lián)網的安全、智能無線連接”已積累了一二十年。例如，這么多年來，芯科科技已經進行了一二十次的并購、出售和業(yè)務重組，同時熱心智能家居協(xié)議——Matter的協(xié)議制定和推廣。

“半導體行業(yè)觀察”微信公眾號在2021年曾梳理了芯科科技十多年來買賣的公司，其中有些還是業(yè)內知名的OS、MCU和無線射頻公司?，F(xiàn)摘編如下。

●出售

2007年2月，芯科科技宣布與NXP達成最終協(xié)議。NXP將以2.85億美元現(xiàn)金收購Aero收發(fā)器，AeroFONE單芯片電話和功率放大器產品線。此舉使芯科科技專注于利潤最高、增長最快的細分市場，主要業(yè)務是廣播、VoIP、有線和MCU。

2021年4月，芯科科技宣布將其基礎設施和汽車業(yè)務（I&A）以27.5億美元的價格出售給Skyworks，其中包括電源、隔離、定時和廣播產品方面的技術產品組合和相關資產。

●并購

2012年5月，芯科科技以7200萬美元收購總部位于波士頓的Ember Corporation。Ember是ZigBee的先驅。

在ZigBee的收購上，芯科科技于2015年11月還收購了ZigBee模塊專家Telegesis。此次收購加快了芯科科技的ZigBee和Thread-ready模塊路線圖，并增強了該公司提供網狀網絡的能力。

2013年7月，芯科科技完成對Energy Micro的收購。后者是低功耗MCU廠商，使芯科科技成為節(jié)能嵌入式解決方案領域的創(chuàng)新者。

2014年3月，芯科科技以150萬美元的價格收購了Touchstone Semiconductor的全部產品組合和知識產權。因此，芯科科技獲得了約70種模擬產品，增加了寶貴的節(jié)能模擬技術和產品，以增強物聯(lián)網嵌入式產品組合。

2015年2月，芯科科技收購了物聯(lián)網短距離無線連接解決方案和軟件的獨立提供商Bluegiga。這極大地擴展了芯科科技用于IoT的無線硬件和軟件解決方案，Bluegiga經市場驗證的藍牙和Wi-Fi模塊、軟件堆棧和開發(fā)工具補充了芯科科技802.15.4 ZigBee和線程網狀網絡軟件，超低功耗sub-GHz解決方案，以及無線MCU和收發(fā)器產品。

2016年10月，芯科科技宣布收購領先的RTOS公司Micrium。它是嵌入式實時操作系統(tǒng)（RTOS）軟件的領先供應商。通過將領先的商業(yè)級嵌入式RTOS與芯科科技的物聯(lián)網專業(yè)知識和解決方案相結合，有助于簡化開發(fā)人員的物聯(lián)網設計。

2017年1月，芯科科技宣布收購Wi-Fi創(chuàng)新商Zentri，擴展了芯科科技的多協(xié)議連接組合。

2018年4月，芯科科技以2.4億美元的現(xiàn)金交易完成了對Sigma Designs Z-Wave業(yè)務的收購，其中包括一個擁有約100名員工的團隊。

2019年10月，芯科科技收購Qulsar的IEEE 1588軟件和模塊，使芯科科技可以使用符合標準的解決方案來解決成本敏感，僅軟件的PTP應用程序。Qulsar模塊通過將PTP軟件和硬件緊密集成到交鑰匙定時解決方案中，可以輕松地將IEEE 1588添加到設計中。

2020年3月，芯科科技宣布以3.08億美元現(xiàn)金收購Redpine Signals的Wi-Fi和Bluetooth連接業(yè)務，有望加速芯科科技針對Wi-Fi 6芯片，軟件和解決方案的路線圖。

●參與Matter的制定和推廣

Matter是一種專門為解決智能家居中設備互操作性而開發(fā)的應用層協(xié)議。在為Matter貢獻代碼方面，芯科科技是半導體公司中的領先者，截至2022年底，其在Matter over Thread的行業(yè)認證中占據(jù)了86%。芯科科技可為Matter設備、邊界路由器和橋接器提供一站式資源支持，因此開發(fā)人員可以輕松地將Matter橋接到Wi-Fi、Zigbee、Thread和Z-Wave等其他物聯(lián)網開發(fā)平臺，同時利用他們在芯科科技的硬件和工具方面的經驗^[1]。

8 小結

芯科的物聯(lián)網平臺看似簡單易用，但背后凝結了一二十年的復雜技術積累。筆者在一二十年前的會議上聽到很多講演，探討未來物聯(lián)網芯片應該是什么樣。筆者認為，芯科科技經過了多年的重組和創(chuàng)新，出奇制勝，今天可謂交上了一份漂亮的答卷。

參考文章：

[1] Silicon Labs Reports Fourth Quarter and Full Year 2022 Results - Feb 1, 2023 https://news.silabs.com/2023-02-01-Silicon-Labs-Reports-Fourth-Quarter-and-Full-Year-2022-Results.