近期在美丽的松山湖畔，中国本土最值得期待的九颗新“芯”在2017松山湖中国IC创新高峰论坛上一一亮相。这些芯片都是与当下市场和热门应用需求紧密结合的产品。

例如面向物联网、人工智能、AR/VR等新兴领域的就有：人工智能应用的主控芯片AR9101、针对物联网连接应用的WIFI+BLE双模芯片ESP32，面向VR/AR设备的SlimPort VR显示控制芯片、可用于ADAS的1080P监控级CIS、可用于共享单车的消费级导航芯片UC622X、语音助手平台芯片BES2200；

还有针对原有热门市场的智能手机指纹识别传感器GSL625X，实现手机快充和OTG功能的电池充电管理芯片CW6113、面向智能电视LCD显示屏的首款集成PMU和Pgamma的单芯片显示解决方案iML1998。

在论坛听完这些产品的介绍，笔者一方面为这些国内IC设计公司的创新和进步而赞叹，另一方面也感觉到，现在国内不少IC公司的产品设计思路还停留在旧有的先定义标准芯片在看看适合哪些应用的阶段。在物联网时代，这样的设计思路或许并不再合适，这个我们放在后面探讨。

我们先来了解下这些芯片的功能和创新点：

据该公司董事长姚海平介绍，AR9101芯片采用28nm工艺，集成了ARM A7、基于CEVA DSP的视觉和深度学习处理器、ARM MCU、多路音视频编解码、多路高性能ISP、专用无线通信基带等功能，并具备丰富的接口，酷芯还开发了操作系统和应用开发库，包括深度学习SDK、OpenCL视觉库等，并提供立体视觉、SLAM等常用的软件功能包。

AR9101的ARM A7主要做通用控制，不作太多计算，以节约功耗；而CEVA DSP用于复杂的计算如深度学习算法；ARM MCU用于满足实时性需求，高速大带宽则为深度学习中内存访问而设计，双路 Vedio Code 支持最高4K 30P视频编码，最高支持2T4R的DFDM通信基带可支持MESH组网通信。该芯片可应用于无人机、智能机器人、视频识别等、多路立体视觉、MESH自主网等多个领域。

创新点：该芯片集成度高，并且在软件上做了许多服务，深度学习SDK、OpenCL视觉库、立体视觉、SLAM软件包等。对使用者来说，芯片厂商能提供这样的软件服务是比较受欢迎的，可以加快产品开发，不过，设计如此功能强大、软件服务丰富的产品必然面临较长量产时间问题。

据该公司产品总监龚建介绍，BES2200系列芯片支持5路模拟Mic或者8路数字Mic，集成了Cortex-M4F CPU作为处理器，超低功耗设计，除了可用于传统的蓝牙耳机，音箱功能外，该芯片特别为类似AirPods的TWS蓝牙真无线耳机和类似Amazon Tap/Dot的产品做了优化处理。

具体来说，该芯片支持近场主动降噪，BES2200相当于是W1+Codec+MCU+Power IC，能让TWS耳机具有更小的PCBA面积、更低的功耗和更灵活的工业设计。龚建表示，在TWS耳机方面，该芯片是目前除W1芯片外功耗最低的产品，下一版本会努力做到更低功耗。

该芯片也支持远场拾音。如在设计Tap/Dot产品时，该芯片可以直接支持4路麦克风Beamforming运算；或者将8个麦克风的数据预处理以后交给后端的AP来处理。同时该CPU集成第三方语音激活算法，可以通过BES2200芯片的BLE功能，唤醒手机APP和后台云服务器，在“只动口不动手”的情况下打通耳机/蓝牙音箱到手机到云端的语音助手链路。

创新点：全球首款支持8麦克和集成蓝牙的语音助手平台芯片。具备高集成度：BES2200=W1+Codec+MCU+Power IC；还有不得不的是高性价比一直是国产芯片的优势，例如该公司去年推出的BES3101-A  Type-C主动降噪芯片让以往两三千元的主动降噪耳机以299元的价格走人了寻常百姓家，那么BES220或许会将TWS蓝牙真无线耳机和类似Amazon Tap/Dot价格更为亲民。

据该公司市场部产品经理高静波介绍，UC6226支持完善的GNSS定位功能，内置 Sensor Hub 支持多类型传感器接入及混合定位，支持A-GNSS/D-GNSS，单点定位精度优于2米，差分定位精度优于1米；适合于对功耗、面积敏感的物联网、穿戴式设备及其他消费类应用。GNSS接收频点涵盖GPS L1/GalieoE1、BDSB1I、 Glonass L1 ，同时支持SBAS/QZSS/EGNOS/MSAS/GAGAN。

该导航芯片小只有1.9*2.9mm的尺寸，较以往导航芯片面积降低65%，而且外围设计简单，只需5个核心外围器件，无需外部LNA和电源芯片，布板面积可控制在0.07cm2以内。除了小外，功耗也非常低（如下图所示），低功耗则带来了超长的续航时间，就算在运动达人模式下也可以做到14天无需充电。

据悉此次面向物联网和消费级市场的火鸟将会应用在现今应用火热的共享单车中，已经与小黄车ofo签署了战略合作协议，另一家共享单车平台mobike也在洽谈中。

创新点：为消费类产品特别是低功耗物联网应用而设计的北斗导航芯片，工艺进程进入28nm，而最大亮点用一个字概括就是“小”，仅笔尖大小，外围设计简单，功耗上也非常小。

ESP32是集成2.4 GHz Wi-Fi加蓝牙的双模双核 MCU 芯片，据该公司应用开发总监王栋介绍，ESP32采用TSMC低功耗40nm技术，该处理器采用7级流水线架构，时钟频率240MHZ, 运输能力达600DDMIPS；在802.11n模式下WIFI传输速度最高可达150Mbps，功耗最低可达5uA（仅有RTC定时器处于工作状态下），采用了FLASH加密和加密硬件加速器以保障信息安全。

该芯片集成度高，外围仅需10颗器件，而且可以接入非常丰富的外设，如温度传感器、触摸传感器、电机PWM、LEDPWM、LCD接口、以太网MAC接口等等。

ESP32主要有四大应用：BLE辅助WIFI配网、实现WIFI+BLE双连接、音频解码及应用以及WIFI MESH组网。

创新点：WIFI+BLT双模，蓝牙辅助WIFI配网，这些功能可以帮助智能硬件更好的应对物联网时代连接挑战。

据该公司副总经理冯军介绍，要满足工业相机和车载领域的需求，CIS需要有高灵敏度、高分辨率，宽动态范围和可以全局曝光等特性。

SP2308是一颗1920*1080监控级CIS，具有1/2.7英寸感光面积，3um*3um像素，D1分辨率模式下可以达到120fps帧率。支持HDR高动态、内置坏点矫正、太阳黑子去除等算法，支持宽动态（WDR）应用。除了车载、工业相机外，该产品还可以应用于安防、无人机、手机和其他手持终端等。

创新点：独家高动态HDR功能。这一功能举例来说，可以让出行车记录仪在出隧道时拍摄的图片不在是白茫茫一片，而是清晰图像。

智能手机越来越多配备指纹识别，这个技术或许很快将像蓝牙WIFI一样成为智能手机标配。指纹应用除了最常见的快速解锁外，还有冷屏唤醒、虚拟按键、为通讯录、图片库加密等等丰富应用。指纹识别传感器中又以电容式指纹为扛大旗者，因为此技术方案成熟度高、供应链匹配完善、兼容稳定性和可量产性高。

思立微电子产品经理张翼给我们带来了一款高灵敏度的电容指纹识别传感器GSL625x。该产品感应面积6.8mm*2.4mm，可以使封装窄边更短， 亿配芯城 满足大屏占比需求；支持前置加厚盖板0.26mm，使用了设计+算法解决盖板如陶瓷盖板散射问题；单LGA，简化了外围电路。张翼表示，思立微正在探索0外围器件方案，让后端结构设计与生产可以更加简单。

创新点：通过设计+算法解决穿透能力问题，同时该公司正在探索0外围器件方案，很令人期待。

据该公司总经理蒋燕波介绍，CW6113是一款高集成度的单节锂电池充电管理芯片，最大可支持5A充电；为业内最高；同时，得益于低阻抗的电源路径设计，其3A时的充电效率也高达93%；芯片同时集成最高1.5A限流的USB-OTG输出。而且所有的细节参数均可以通过I2C接口，由客户自由设定。

CW6113提供对电压、电流、温度和充电计时的监控和管理，保证充放电安全。为提升散热性能，采用了独特的QFN 4x4mm封装，配合使用0.68uH小尺寸薄形电感，充分节省PCB空间。

同时，为应对快充主要面临包括充电循环中的压降、能量损耗和电池寿命问题这三大挑战。赛微给出了解决方案是CW6113 + CW2016（锂电池电量计量芯片），此方案可以提供完整的快充和电池管理，精确知道电池电量状态，最小化能量损耗、延长电池寿命。

创新点：快充是解决目前智能手机续航问题的有效手段之一，在快充的背后是充电管理IC的默默支持。国产的充电管理IC做到此高效率和高充电电流，而且不少指标都比国外大厂指标好，确实不易。

据该公司总经理兼全球销售副总裁张宁三介绍，iML1998是全球首颗适用于大尺寸LCD显示屏的单芯片方案，整合了可编程电源管理芯片和可编程伽马缓冲器，可支持32寸和以上的HD，FHD，UHD解析度、支持窄边框的GOA显示屏。

“以一台55寸4K电视为例，以往它需要包括2颗PMU、一颗Pgamma和2 颗Vcom芯片，不过现在，一颗iML1998就可以完全取代它们。”张宁三说道，这样做，不仅有利于线路简单化，更节省PCB空间，而且通过分享资源可以进一步降低成本。单一方案可以适合所有的LCD显示屏，将会在28寸以上多种尺寸的产品量产。

创新点：大尺寸LCD成为电视显示屏主流，其边框亦越来越窄、厚度越来越薄，对其内的PCB和元器件要求越来越小型化和高集成度。一颗iML1998可取代5颗器件，相对以往的方案优势突出。

VR设备是近年火爆的产品之一，它能给使用者带来身临其境的沉浸式体验。不过这类设备却有不小的技术瓶颈严重影响用户体验，例如低分辨率带来的画面不够清晰、笨重的一体机佩戴并不舒适、低刷新率带来的眩晕感等等。

目前业内也正致力于解决这些难点，而硅谷数模却另辟蹊径，推出SlimPort VR显示控制芯片ANX7530。作为首个DisplayPort转Quad MIPI-DSI显示控制器，它支持双眼4K+120Hz的高分辨率和刷新率，主要应用于VR和AR头戴式显示器(HMD)。它支持VR外部直连USB TYPE-C源端设备（智能手机，笔记本，游戏主机等），同时支持VR面板内部MIPI连接，最高分辨率可至2K*2K/单眼。

创新点：提供VR设备高清、高速的数据连接。用手机连接VR设备的方式可以表新出更好的性能和移动性，手机可作为VR设备“主机”，VR设备只需专注于显示，这样后者可以做到更轻量化、便捷化和低成本化，加速VR设备普及和量产。TYPE-C就已经在电脑和手机应用得比较成熟。现在逐步推向VR，相信是对VR产业是一个很好的支撑，将对VR体验有很大的推进和帮助。

总结与探讨：

可以看到，今年这些面向智慧硬件应用的芯片都有许多创新点。例如AR9101该芯片集成了包括ARM AP、ARM MCU、CEVA DSP和大量丰富的ISP接口，同时提供丰富的软件服务包，如深度学习的SDK、OpenCL、ISP等，对下游产品设计企业来说，芯片厂商能提供这样的软件服务可以让他们较为快速的开发产品。该芯片可以应用无人机、智能机器人、视频识别等、多路立体视觉等多个领域。

不过应该注意的是，目前大多数芯片公司都还是延续从前的设计思路，不断提高集成度、进程不断缩减……他们依旧沉醉在芯片的性能提升中，企图用一个功能强大的芯打遍天下，却鲜有考虑转变设计思路，从具体应用出发定义自己的芯片，或考虑为下游应用方提供什么样的应用算法，来帮助产品公司快速匹配市场。

物联网的到来，让许多产业的产品设计思路发生了翻天覆地的变化，同样，芯片设计思路也必将改变。

首先，物联网市场量级巨大，但是应用却是非常碎片化的，不一样的应用对芯片要求各不相同，所以通用的芯片不在通用，标准解决方案难以满足各种各样的实际场景需求！互联网时代，很可能用一颗芯就可以打天下，但是到了物联网时代，应用的碎片化让这种成功难以复制。

其次，物联网时代的芯片定义将由具体应用决定，产品公司将反过来去对芯片公司提出定制化要求，而不是原有的芯片公司开发出芯片，由方案商给出产品方案，产品公司再拿过来用。

第三，芯片定义会与应用算法结合，如上述CIS芯片，不同的应用场景对其特有功能要求也随之改变。如果用在安防领域对动态范围要求就没有在车载领域高，那么在车载领域就需要设计特有的HDR算法保证画面的清晰。所以芯片设计还要从实际应用出发，结合应用场景开发对应算法。芯片设计公司可能不一定有这些应用算法的积累，或许可以考虑与在这方面有积累的第三方公司合作。

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