诸神之战——谁在引领MEMS竞赛?

2020-08-26
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摘要 2004年,MEMS市场领导者的主导地位让许多同时代的人远远落在后面。2016年,市场结构发生变化,变得更加平衡。然而,2019年却又有着强烈的似曾相识之感。

  根据YoleDéveloppement数据,全球MEMS收入将以7.4%的复合年增长率增长,从2019年的115亿美元增长到2025年的177亿美元。

  消费市场将继续成为MEMS的最主要驱动力,约占总数的60%,其次是汽车市场,不足总数的20%。

  无疑,如今MEMS产业是火热的,随之而来的还有厂商间的“大战”。在这场MEMS比赛,是谁在引领呢?

  MEMS市场主导者

  2004年,MEMS市场领导者的主导地位让许多同时代的人远远落在后面。2016年,市场结构发生变化,变得更加平衡。然而,2019年却又有着强烈的似曾相识之感。

  “当我在2004年进行排名时,我们正朝着半导体行业的整合迈进,我认为MEMS行业也会走同样的道路,最终只会有大公司。”Yole的分析师埃里克·穆尼尔对《欧洲经济时报》表示。然而,“当我在2016年做排名时,我惊讶地发现大的并不那么大,而小的却在增长。对于大逃杀理论,我错了。今年,我再次惊讶地看到,我们又回到了Broadcom(博通)和Bosch(博世)开启“泰坦之战”的局面,随后是规模较小的公司。”

  这是否表明了更广泛的趋势?

  很难说,但博通和博世目前分别以近14亿美元的收入领跑行业,而其他主要的MEMS利益相关者则在4亿至6亿美元的范围内展开竞争。

  为了解释博通登顶的原因, Mounier说:“过去几年,智能手机市场的需求如此之高,以至于对RF MEMS的需求急剧增加。博世是一位传感器专家,这可能是唯一一家只做传感器的公司在MEMS业务上经历了如此大的增长。”

  博通专注于一个设备、一个市场(用于移动通信的RF MEMS),博世则在汽车和消费市场开展活动,为智能手机提供加速计和陀螺仪。博世随市场而变,从而实现汽车市场和消费市场之间的平衡。

  MEMS市场追随者

  Broadcom的主要竞争对手是北卡罗来纳州的Qorvo.两者都是RF MEMS领域中一种设备类型的强大参与者。

  博世和意法半导体(STMicroelectronics)直接在消费市场上与同类设备(例如加速度计,陀螺仪,压力和惯性传感器)竞争。

  对此,Yole光电与传感部门的技术与市场分析师Dimitrios Damianos表示:“ ST份额较小,是因为它在汽车市场上不太活跃。而在MEMS厂商前十名中,恩智浦拥有惯性,压力和磁传感器,但也仅针对汽车领域。这是博世在两个市场中都领先传感器行业的原因之一。”

  十年前,德州仪器(TI)和惠普(HP)居榜首。今天,他们分别排名第四和第六。Damianos说:“ TI的数字光处理设备在汽车行业非常昂贵。当然,它可以用于宝马或梅赛德斯汽车中以用于智能照明或平视显示器,但在低端或中档汽车中不会被广泛采用。而HP主打的喷墨头市场需求正在下降。购买个人打印机的人越来越少,人们使用智能手机和平板电脑来代替打印大量文档。”

  MEMS市场挑战者

  在利润不断下降的压力下,大型MEMS供应商努力增加其收入,而致力于高端应用的中型MEMS公司却经历了稳定的增长。

  在有望继续攀升的有前途的公司中,Damianos提到了总部位于中国的歌尔,该公司主要专注于MEMS麦克风压力传感器

  “在2018年至2019年之间,歌尔的设计赢得了许多大型企业的青睐,尤其是苹果,并实现了30%的巨大增长。” 总的来说,歌尔从语音界面趋势中受益,他们拥有许多设备,例如用于智能手机和可穿戴设备的麦克风。它正在全球市场与Knowles竞争。

  Mounier表示,他将英飞凌视为未来的挑战者,因为它们在汽车中使用MEMS并在气体传感器方面取得了许多发展。“他们仍然有适度的增长,但他们是值得关注的有趣公司。”

  MEMS市场改变者

  Damianos表示遗憾,在过去的10到15年中,MEMS市场没有发生太大变化。因为没有能够打开新市场的新设备,所以传感器制造商一直在努力从他们的传感器中获得额外的价值。

  为了避免商品化和商业饱和,MEMS供应商正在寻找增加价值的方法。

  一方面,可以通过查找新的应用程序和用例(例如增强现实和虚拟现实)来实现。

  另一方面,通过添加额外的算法和软件来汇总功能并改善现有用例。例如,在传感器旁边添加了一块额外的硅片(如ASIC),无论是嵌入式的还是独立的,并通过减轻现有用例来增加价值。

  进一步迈进,MEMS提供商可以在边缘进行一些处理和计算。通过添加ASIC或MCU来解释数据并添加更多功能,以提高价值。而这通常会涉及收购,合作或业务模式的改变。


  基本上,每个MEMS公司都有自己的策略。

  例如,随着人工智能的出现, Knowles Electronics确定了边缘音频处理的转折点,并采取了行动使其产品变得更强大,更适合AI.借助Google Pixel 4智能手机,Knowles看到了一个机会,不仅可以放置麦克风,还可以添加处理芯片,从而将其在Google手机中的价值提高了四到五倍。2015年, Knowles对Audience的收购也至关重要——在销售MEMS麦克风的同时,Knowles增加了出售给Google的硅的价值。

  博世采取了略有不同的方法,并与高通公司合作。该公司正在利用高通公司的传感器执行环境和软件平台,为智能手机和可穿戴设备的MEMS传感器提供更多高级功能。

  一些初创公司还试图将价值链进一步提升。Syntiant,Aspinity,Cartesiam和Imerai确实正在朝着这一边缘AI迈进,这很可能是MEMS的下一步。

  Damianos说:“可以使用AI的两个域是音频域(其中有语音数据)和惯性域(可以进行振动监测)。”

  MEMS市场新进者

  小型厂商很难进入大批量市场,他们开始使用MEMS赚钱可能需要10到15年的时间。今天的初创公司将不会进入明年的排名,但是一些初创公司正在尝试改变微型扬声器市场的格局。

  例如,弗劳恩霍夫光子微系统研究所(IPMS)的子公司Arioso Systems开发了一种基于MEMS的微型扬声器,旨在取代无线入耳式耳机中的普通电动扬声器。

  同样,基于圣塔克拉拉(Santa Clara)的初创公司xMEMS最近从隐身模式中脱颖而出,并推出了它声称是第一款真正的单片MEMS扬声器,为真正的无线立体声耳塞,入耳式监听器和耳机等智能个人音频设备提供高保真,全带宽声音和低谐波失真。MEMS扬声器被称为Montara,旨在通过在硅中实现整个MEMS扬声器(致动器和薄膜)来使音圈和混合MEMS扬声器静音。

  “这些公司还没有销售,但是他们试图改变微型扬声器市场的游戏规则,这种改变已经超过100年了。” Damianos说。“这些公司可能会获得很多收入,但是我们需要至少等待五年才能看到初步结果。”

  作者:Anne-Franoise Pelé

  编译:枭枭

  来源:https://www.eetimes.eu/mems-industry-a-titans-battle/

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集成电路设计行业资深记者,新利18国际娱乐专栏编辑。

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