窺探萬億級(jí)MEMS市場(chǎng)，機(jī)遇還是災(zāi)難?

萬億級(jí)MEMS市場(chǎng)的創(chuàng)新方向?

MEMS市場(chǎng)受消費(fèi)電子的驅(qū)動(dòng)表現(xiàn)出了持續(xù)的高速增長，產(chǎn)業(yè)前景也十分可觀。然而，MEMS傳感器供應(yīng)商Kionix提出，未來消費(fèi)電子產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)的MEMS傳感器市場(chǎng)價(jià)值數(shù)以萬億計(jì)，這是機(jī)遇還是災(zāi)難?廠商如何達(dá)到繼續(xù)保持增長的低價(jià)與足夠支撐新產(chǎn)品研發(fā)的盈利之間的平衡點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)萬億級(jí)傳感器市場(chǎng)愿景?

據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Yole Développement的MEMS市場(chǎng)報(bào)告分析，盡管2012年IC產(chǎn)業(yè)整體下滑約2%，但是MEMS市場(chǎng)仍表現(xiàn)出了高達(dá)10%的增長速度，產(chǎn)值達(dá)到110億美元。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，MEMS器件已經(jīng)在多個(gè)細(xì)分市場(chǎng)成功商業(yè)化應(yīng)用，并帶來了巨大的利潤。

在此前美國舉行的一個(gè)MEMS Bryzek預(yù)測(cè)MEMS芯片市場(chǎng)(綠線)將在2023年達(dá)到1兆片(trillion)的市場(chǎng)規(guī)模。雖然產(chǎn)業(yè)前景光明，但Kionix仍提出疑問：未來消費(fèi)電子產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)的MEMS傳感器市場(chǎng)價(jià)值數(shù)以萬億計(jì)，這是機(jī)遇還是災(zāi)難?廠商如何能夠?qū)崿F(xiàn)每年1T的市場(chǎng)規(guī)模?他們又將付出什么代價(jià)?

萬億級(jí)MEMS市場(chǎng)，機(jī)遇還是災(zāi)難?

“過去十年中，MEMS傳感器結(jié)合最近發(fā)展起來的傳感器融合軟件的增殖，促使傳感器數(shù)據(jù)能夠轉(zhuǎn)換為有價(jià)值的信息和應(yīng)用。受消費(fèi)電子、醫(yī)療保健和運(yùn)動(dòng)類產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)，MEMS傳感器需求仍將繼續(xù)大幅增長，”Kionix全球銷售副總裁Kenneth N.Salky表示，“這些應(yīng)用都將可以擴(kuò)展到與全球人口相當(dāng)?shù)囊?guī)模，從而使各種十億級(jí)的終端產(chǎn)品市場(chǎng)成為可能。而每個(gè)終端產(chǎn)品中都可能用到數(shù)十種以上的傳感器，因此每年MEMS傳感器市場(chǎng)達(dá)到一萬億量級(jí)將變得非?？赡?。”

他認(rèn)為，消費(fèi)電子市場(chǎng)對(duì)MEMS傳感器的需求不斷增加，仍是MEMS應(yīng)用的主要驅(qū)動(dòng)力。“MEMS傳感器市場(chǎng)將繼續(xù)引領(lǐng)慣性傳感器市場(chǎng)的增長。融合產(chǎn)品例如Kionix的KMX61G加速度計(jì)/磁力計(jì)組合傳感器將有助于推動(dòng)這一成長。通過在智能手機(jī)和平板電腦等智能終端中不斷加入更多的傳感器如環(huán)境傳感器，以實(shí)現(xiàn)增加用戶體驗(yàn)的情境感知功能等，將促使陀螺儀和麥克風(fēng)、集成慣性測(cè)量單元(IMU)、壓力傳感器和RF MEMS等產(chǎn)品繼續(xù)保持增長。”

Salky補(bǔ)充說，“與此同時(shí)，許多新產(chǎn)品將陸續(xù)投放市場(chǎng)并日趨成熟，預(yù)計(jì)其中一些產(chǎn)品將非常具有市場(chǎng)潛力，例如MEMS電子羅盤、MEMS定時(shí)器件、RF調(diào)諧器、可增強(qiáng)環(huán)境感知的壓力傳感器及新軟件功能等?？纱┐髟O(shè)備、保健和運(yùn)動(dòng)應(yīng)用將成為以上這些技術(shù)的主要市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力。Kionix和羅姆未來將繼續(xù)提供更多新的解決方案來應(yīng)對(duì)這些市場(chǎng)的需求。”

然而，無處不在的設(shè)備仍不是驅(qū)動(dòng)傳感器市場(chǎng)增長的唯一因素。Salky解釋說，“價(jià)格已經(jīng)成為MEMS傳感器需求增長的另一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)力。面對(duì)這一高速成長的市場(chǎng)，成熟的半導(dǎo)體廠商和新興廠商都試圖進(jìn)入，與原有的MEMS傳感器廠商競爭，價(jià)格壓力自然隨之而來。同時(shí)這一市場(chǎng)也表現(xiàn)出了經(jīng)典的需求彈性——在過去的十年里MEMS加速度計(jì)的價(jià)格下降到原來的十分之一，然而市場(chǎng)則增長了十倍以上。所以，萬億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模帶來的災(zāi)難就是MEMS產(chǎn)品價(jià)格也急劇下降，贏利空間大幅度受到壓縮。”

因此，Salky認(rèn)為現(xiàn)在MEMS產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的方向應(yīng)該是整個(gè)產(chǎn)業(yè)如何達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，既降低成本達(dá)到可繼續(xù)保持傳感器市場(chǎng)增長的低價(jià)格，又可獲得足以支持廠商繼續(xù)開發(fā)新產(chǎn)品以滿足客戶需求的利潤、實(shí)現(xiàn)萬億級(jí)傳感器市場(chǎng)愿景。

MEMS技術(shù)革新?

如今，MEMS領(lǐng)域的創(chuàng)新仍在繼續(xù)，這種創(chuàng)新不僅來自新技術(shù)，也包括成熟MEMS技術(shù)的新應(yīng)用。而目前的MEMS產(chǎn)業(yè)革新的方向仍停留在更小的物理封裝、更強(qiáng)大的功能、日益多樣化的應(yīng)用、低功耗、更低的成本、日趨復(fù)雜的硬/軟件和系統(tǒng)集成等方面。

“近幾年，MEMS器件的尺寸一直在縮減，系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)、運(yùn)動(dòng)傳感器交互、軟件復(fù)雜性、LBS服務(wù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和健康監(jiān)測(cè)等等都提上了各廠商的研發(fā)日程。”Salky說道，“而傳感器融合也走向了數(shù)據(jù)融合。”(傳感器融合是智能地將來自多種傳感器的數(shù)據(jù)合并以期增強(qiáng)應(yīng)用或系統(tǒng)性能，合并來自多種傳感器的數(shù)據(jù)可以改善單獨(dú)的傳感器在計(jì)算準(zhǔn)確的位置和方向信息時(shí)效率低下的情況)“當(dāng)前幾乎各種智能終端設(shè)備都支持常見的MEMS傳感器組合，以便支持一些應(yīng)用，如屏幕旋轉(zhuǎn)、手勢(shì)識(shí)別、計(jì)步以及導(dǎo)航等。

由于移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)不斷地促使人們關(guān)注傳感器融合，Kionix很早就開始研發(fā)通過諸如傳感器融合等方法增加產(chǎn)品價(jià)值的過程，這成為我們作為傳感器供應(yīng)商取得成功的核心競爭力。“

在成本創(chuàng)新方面，Kionix的方式在業(yè)界可謂獨(dú)樹一幟。由于手機(jī)設(shè)備日漸趨向于使用組合傳感器，獨(dú)立加速度計(jì)市場(chǎng)正在萎縮，6軸IMU的需求非常強(qiáng)勁，9軸組合傳感器的應(yīng)用也在快速增加。這種來自消費(fèi)領(lǐng)域的動(dòng)力促使MEMS廠商采取新的策略。Salky表示，“年初Kionix推出的KMX61G是業(yè)界領(lǐng)先的傳感器融合軟件的加速度計(jì)磁力計(jì)傳感器。

這款傳感器可提供全世界首個(gè)高準(zhǔn)確率的陀螺儀模擬，而功耗僅為傳統(tǒng)9軸解決方案的十分之一，能入主傳統(tǒng)的9軸解決方案無法突破的應(yīng)用。這些應(yīng)用包括用于保健、健身與監(jiān)測(cè)應(yīng)用上的可穿戴移動(dòng)設(shè)備及智能手機(jī)和臺(tái)式電腦。“Kionix的模擬陀螺儀解決方案，使一個(gè)6軸組合傳感器實(shí)現(xiàn)9軸加速度計(jì)、磁力計(jì)及陀螺儀輸出，相比9軸方案具有十分突出的功耗和成本優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品推出后獲得了業(yè)界的稱頌。

Salky解釋說，客戶的反饋希望在其產(chǎn)品設(shè)計(jì)中加入陀螺儀功能，但在許多情況下因?yàn)楣?、尺寸或成本等限制而無法達(dá)成。Kionix通過高性能硬件和創(chuàng)新軟件的相互結(jié)合，使KMX61G可在所有這些方面取得突破。移動(dòng)設(shè)備中有許多應(yīng)用可以得益于陀螺儀功能，但不需要傳統(tǒng)陀螺儀的極致表現(xiàn)。

這種應(yīng)用中KMX61G即可完全滿足這些需要，同時(shí)其能耗、成本和尺寸方面的優(yōu)勢(shì)非常吸引人。他表示目前在陀螺儀應(yīng)用中KMX61G可實(shí)現(xiàn)80%~90%性能，但是在導(dǎo)航應(yīng)用中還是需要物理陀螺儀，目前Kionix也在著手開發(fā)電子羅盤、物理陀螺儀等產(chǎn)品。

提到MEMS產(chǎn)品在當(dāng)前炙手可熱的可穿戴設(shè)備應(yīng)用中的市場(chǎng)潛力，Salky認(rèn)為，這類設(shè)備的特點(diǎn)是低功耗、小尺寸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等，“但是現(xiàn)在大多數(shù)人都還不是很了解可穿戴設(shè)備，OEM制造商也還未設(shè)計(jì)出一款真正成功的產(chǎn)品，因此市場(chǎng)前景仍有待觀察。不過Kionix也不會(huì)因此而無準(zhǔn)備。我們的產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)考慮到下一步的需求，將參數(shù)設(shè)置為可調(diào)，以應(yīng)對(duì)未來的各種應(yīng)用場(chǎng)景。”

另一方面，蘋果iPhone 5s/5c發(fā)布其M7芯片(蘋果稱之為協(xié)處理器)引發(fā)了業(yè)界的廣泛關(guān)注。M7將原來由主芯片負(fù)責(zé)的運(yùn)動(dòng)傳感器計(jì)算接管過來，專門為長時(shí)間運(yùn)行的傳感器設(shè)計(jì)，來降低整機(jī)的耗電量以延長續(xù)航時(shí)間。蘋果的這種解決方案(還有其他廠商的Sensor Hub)是否是未來發(fā)展的一種方向呢?Salky的觀點(diǎn)是否定的。他認(rèn)為，“蘋果或許是唯一一個(gè)采用這種方案(指定制的NXP芯片)的廠商。

Sensor Hub的應(yīng)用要求低功耗和數(shù)據(jù)處理能力，是定制的MCU方案，但是它也可以通過應(yīng)用處理器、基帶處理器等其他部件去實(shí)現(xiàn)這一功能，每個(gè)廠商都可以有專屬的方案，不會(huì)形成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此蘋果的做法不會(huì)成為一種趨勢(shì)。

Kionix在中國

在被羅姆收購之后，Kionix才逐漸被業(yè)界所熟知。然而該公司在中國市場(chǎng)早已取得不俗的成績。據(jù)Salky介紹，“日本、韓國、中國大陸和臺(tái)灣是Kionix的核心市場(chǎng)。尤其中國市場(chǎng)的營收占據(jù)了總收入的30%~40%.”他介紹說，“小米、OPPO、華為、中興等中國領(lǐng)先的手機(jī)品牌逐漸走向高端的道路，其中有些已走向海外市場(chǎng)。在中國TOP 10的手機(jī)品牌中，有8家都在使用Kionix的解決方案。”

Salky談到，中國本土MEMS廠商最近幾年開始發(fā)力，但是Kionix仍未受到他們的競爭影響。“本土MEMS廠商或許在技術(shù)上已經(jīng)不存在問題，但是產(chǎn)品的商業(yè)化應(yīng)用預(yù)計(jì)仍需2~3年。商業(yè)化需要一定時(shí)間，沒有成功的快車道，新技術(shù)也需要經(jīng)歷成本降低的階段，并等待市場(chǎng)接受。在高科技領(lǐng)域里，MEMS是一個(gè)需要花費(fèi)較長時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)。在手機(jī)等消費(fèi)電子領(lǐng)域，他們實(shí)力仍有所欠缺，因此若想在MEMS領(lǐng)域贏得一席之地，他們或許可以考慮化學(xué)、醫(yī)療、工業(yè)等其他新興領(lǐng)域的MEMS技術(shù)開發(fā)。”