射频芯片巨头换道进击：助攻Matter突破生态壁垒，UWB市占率高达70%
芯工具（公家号：aichip001）
做者 | ZeR0
编纂 | 漠影
2022年10月初，一件改动全球智能家居生态、影响浩瀚智能家居设备厂家的里程碑事务鲜明退场——国际组织CSA毗连原则联盟及其成员正式发布Matter 1.0原则，认证法式同时开放，向实现智能家居互联互通的愿景迈出关键一步。
Matter原则的落地大幕就此拉开，紧接着浩瀚智能家居厂商紧锣密鼓地起头规划，很多海外及国内企业已经公布撑持Matter原则并鞭策其产物获得Matter认证。美国射频芯片巨头Qorvo亦是那一原则的积极参与者，并构建了特殊合作壁垒。
Qorvo在2015年1月由RFMD和TriQuint两家公司合并而成，成立八年来频频倡议收买，将其产物邦畿不竭扩展。2022财年，Qorvo收进到达46.5亿美圆，同比增长15.7%。在近日举行的一场媒体沙龙上，Qorvo详尽分享了其与Matter、超宽带（UWB）等相关的一系列立异毗连计划若何鞭策物联网（IoT）、汽车等范畴进进体验晋级的无线世界。
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▲Qorvo毗连与电源营业的多元化规划（图源：Qorvo）
一、智能家居进进 Matter 时代，硬件将是产物差别化的研发重心
Matter是苹果、亚马逊、谷歌等科技巨头正在结合妥帖的一项利用层的大一统智能家居原则，处理了物联网设备之间的互操做性问题，目标是让来自差别品牌的智能设备能一路工做。
智能家居有节点和网关，节点即传感器，网关即统筹治理那些结点的设备。Qorvo的QPG6105芯片能为节点设备供给一些更小的电流、更低的功耗；QPG7015芯片针对网关供给更强通信功率，让更远的通信间隔可撑持更复杂的运算。
▲Qorvo两大Matter产物（图源：Qorvo）
差别于传统的Zigbee、蓝牙等无线毗连体例，Matter供给完全的开源，即每家芯片或设备厂商在开源软件的根底上做本身的软件及利用，以确保每台设备接进后都能做到互联互通。
如许一来，软件层很难实现实正的差别化，更多优势会凸显在芯片硬件中。而Qorvo的强项正在于此。连系其射频前端芯片积存的设想才能，Qorvo供给了Zigbee、Thread、BLE等物联网芯片，并能搀扶帮助其客户显著降低开发门槛与成本。
▲Qorvo物联网系统处理计划概览（图源：Qorvo）
据Qorvo市场司理Dash Kong分享，Qorvo在那方面有两大其他任何一家芯片厂商迄今都不具备的核心优势。
起首，Qorvo的ConcurrentConnect Technology能够同时领受三种差别协议的信号，在单个家庭收集中同步运行单协议和多协议智能设备，容许网关在家居收集中所有原则和协议之间无缝切换，使更多基于差别原则的末端设备得以毗连和掌握。
好比客户有做Zigbee、THREAD、蓝牙的需求，传统办法可能需要三个芯片计划来撑持三种差别的radio，而摘用一个Qorvo芯片就能处理所有问题。单芯片计划可以降低产物设想难度及尺寸。
Qorvo的单芯片计划可同时领受3种差别的协议，并可在差别信号上跑那套手艺，会带来良多成本优势。良多声称能如许做的厂商是通过高速切换软件办法来实现，而用再快的速度往切换，也不免会碰着一些信号丢包或延时的问题，影响客户体验。
此外，在天线设想上，Qorvo摘用天线分集的体例来进步范畴和鲁棒性。Qorvo不往进步产物的发射功率，也不往进步产物领受灵敏度，而是供给两个平行的天线输出口，在一个更好的标的目的上抉择更优良的信号做为领受，从而能让产物的天线、通信的收集链路愈加不变，提拔用户体验。
二、Matter或突破此前智能家居企业成立的生态壁垒
Matter原则的开放性促进了降低开发者门槛和成本，包罗开放良多源代码。Qorvo也一样供给了可供间接下载并包罗完美阐明材料的开源代码。
▲Qorvo的最新SDK和SW奉献已开源（图源：Qorvo）
Qorvo还为客户供给了有偿的开发套件，便利用户快速上手原型设想，节约时间。此外，Qorvo还将整个模块计划以免费的体例提赐与客户，为客户供给从早期验证到量产的一整套保驾护航的产线测试处理计划。
为了兼顾一些旧设备的接进，Matter定义了一个桥接设备概念，就是将一些旧的Zigbee、WiFi设备通过桥接设备接进或通过虚拟ID映射到Matter收集中。
▲Matter的桥接概念演示图（图源：Qorvo）
Qorvo的构想则是用单芯片计划同时领受Zigbee、蓝牙和THREAD，来将家里的旧智能家居设备接进到Matter收集中。那一计划可能关于良多智能家居厂商具有吸引力，意味着无需在无线毗连之间做抉择，只需后续软件晋级，就能乖巧撑持到任一种智能家居计划，那必然水平上可以消弭在抉择能否转向Matter方面的一些顾忌。
Matter还重点加强了平安级别，必需有一个基于IPV6的无线协议才气接进。因而它撑持WiFi、THREAD，而平安级别达不到那么高的Zigbee会被逐步取而代之。
蓝牙也会被放弃，因为Matter原先是由Zigbee联盟的原始团队做出来的，不撑持蓝牙。
在全球及国内，THREAD推出的时间其实不久，市占率还不高。为了撑持Matter，良多厂商推出撑持THREAD的新网关产物。
Dash Kong认为，Zigbee可能会被Matter挤掉市场份额，好比将来3-5年时间，各人可能渐渐从Zigbee转向THREAD。
据他看察，欧洲更倾向于存眷设备功耗，所以从Zigbee向THREAD转型的速度更快；美国相对没那么在乎低功耗，在转型Matter时更倾向于第一步抉择用WiFi；中国智能家居市场比力特殊，之前次要是WiFi加蓝牙，假设全面转向Matter，此前成立的生态壁垒会被突破。
蓝牙的优势是成本低，在所有手机上均有摆设，短期内不会被Matter挤掉在智能家居中的市场占有率。他相信蓝牙不会被替代掉，而是通过做初始设置装备摆设等体例与Matter协做。
三、打通最初1厘米毗连，市道上52% UWB产物摘用Qorvo手艺
早些年，苹果推出“防丢神器”AirTag，将能供给高精度定位的UWB手艺带火到群众视野。UWB具有厘米级高精准度、高可靠性、毫秒级低延时、易实现、高平安性等优势。
Qorvo通过2020年收买UWB企业Decawave，具备了UWB手艺及市场积淀。Decawave和Qorvo已在UWB范畴深耕多年，其产物已被普遍利用于40多个垂曲市场中，市占率高达70% 。今天，除了苹果外，市道上已经落地摆设的多达52%的UWB产物，都是在用Qorvo的UWB手艺。
▲Qorvo的UWB市场占有率远远领先（图源：Qorvo）
UWB利用场景可分为消费类、汽车类、工业类三大类。
Qorvo的UWB手艺最起头落地于工业场景：好比在煤炭场景中，用于获知员工位置，万一发作矿难能实现快速施救；在大型钢铁厂，用于确定半废品在什么流程、什么位置。
▲Qorvo UWB次要落地市场（图源：Qorvo）
汽车也需要更多的主动化毗连，好比无钥匙解锁车门、供给车舱内部人员的活体检测等。好比婴儿或宠物被锁到车里了，UWB手艺及时检测出那一情状后，就会避免车门被锁死以至触发报警等后续操做。国内良多汽车厂商都期看把UWB摆设到车上。与此同时，汽车范畴UWB的增长，又会反推UWB在手机市场的增长。
消费类场景中，通过引进UWB手艺，手机能够查找丧失物品、实现室内精准导航，智能机器人能够进步配送乖巧度，无人机、AR设备等能获得更好的空间数据和十分低延时的数据传输。
在看片子，出格看动做片时，空间音频会带来更好的感触感染，音量会比蓝牙传输更高操行。UWB中间频次是8GHz，可撑持多天线，可通过类似于毫米波的雷达手艺，精度能做到检测到人的唤吸频次，同时成底细较毫米波低良多。
▲Qorvo UWB处理计划道路图（图源：Qorvo）
四、为汽车供给完全毗连计划，SiC FET具备4大优势
除了UWB外，Qorvo也向汽车供给具有完全毗连的系统处理计划，包罗Qorvo擅长的射频芯片并连系其并购整合的多条产物线，供给收集接进设备、通信掌握器、信息娱乐、电源、传感器-人机交互、天线等处理计划。
▲Qorvo面向汽车范畴的处理计划（图源：Qorvo）
另据Qorvo碳化硅事业部销售总监Sam Koh介绍，目前，Qorvo的碳化硅功率器件次要有两大类：650V/1200V/1700V SiC 肖特基二极管产物组合，以及650V/750V/1200V/1700V SiC FET 产物组合。那些产物中大大都拥有车规级AEC-Q101认证，可为新能源汽车相关研发供给助力。
Sam Koh说，Qorvo的SiC FET具备4大差别化：
1、不需要负栅极驱动电压，可以更大限度地削减从硅过渡到碳化硅的难度，节约工程组件成本，供给设想乖巧性。
2、与SiC MOSFET比拟，具有更低导通电阻供给更低的导通损耗，还具备更快的开关速度，可以供给更低的开关损耗；与硅超结MOSFET比拟，SiC MOSFET的手艺表示都十分超卓，固然成本比硅基产物高约30-40%，但照旧具备市场合作力。
3、Qorvo SiC具有更低的阻抗和更快的开关速度，可以搀扶帮助客户的产物实现更高的效率和更高的功率密度，可利用不异的封拆轻松晋级，也能够利用更小的体积尺寸和散热器，降低系统成本。
4、相较其他合作敌手，因为不异前提下SiC JFET的尺寸更小，理论上Qorvo每片晶圆多出2-4倍的芯片，具有更好的SiC衬底操纵率和更高的造造吞吐量。
结语：多元化毗连规划，解锁物联网与汽车将来体验
开展更先辈的毗连手艺，关于优化物联网及汽车体验的鞭策感化正越来越凸显。当毗连等根本功用变得愈加简单，智能家居企业、汽车厂商才气站在更高的消费者体验条理上，通过停止更多的产物及利用立异，驱动市场更好的开展。
关于通信芯片企业而言，那亦是时机所在。近年来，Qorvo操纵其在射频芯片范畴积存的特殊优势，通过多起收买敏捷扩展其产物邦畿，为物联网、汽车、手机、工业、根底设备等多类利用场景供给更快、更不变、更易开发的无线毗连计划。跟着宏看经济因素恶化及手机需求疲软，那种多元化规划有助于Qorvo加快扩展在快速增长的毗连市场的优势，加强其持久开展的韧性。