芯东西（公众号：aichip001）
作者 | ZeR0
编辑 | 漠影
2022年10月初，一件改变全球智能家居生态、影响众多智能家居设备厂家的里程碑事件赫然登场——国际组织CSA连接标准联盟及其成员正式发布Matter 1.0标准，认证程序同时开放，向实现智能家居互联互通的愿景迈出关键一步。
Matter标准的落地大幕就此拉开，紧接着众多智能家居厂商紧锣密鼓地开始布局，不少海外及国内企业已经宣布支持Matter标准并推动其产品获得Matter认证。美国射频芯片巨头Qorvo亦是这一标准的积极参与者，并构建了独特竞争壁垒。
Qorvo在2015年1月由RFMD和TriQuint两家公司合并而成，成立八年来频频发起收购，将其产品版图不断扩展。2022财年，Qorvo收入达到46.5亿美元，同比增长15.7%。在近日举行的一场媒体沙龙上，Qorvo详细分享了其与Matter、超宽带（UWB）等相关的一系列创新连接方案如何推动物联网（IoT）、汽车等领域进入体验升级的无线世界。
▲Qorvo连接与电源业务的多元化布局（图源：Qorvo）
一、智能家居进入Matter时代，硬件将是产品差异化的研发重心
Matter是苹果、亚马逊、谷歌等科技巨头正在联合推广的一项应用层的大一统智能家居标准，解决了物联网设备之间的互操作性问题，目的是让来自不同品牌的智能设备能一起工作。
智能家居有节点和网关，节点即传感器，网关即统筹管理这些结点的设备。Qorvo的QPG6105芯片能为节点设备提供一些更小的电流、更低的功耗；QPG7015芯片针对网关提供更强通讯功率，让更远的通讯距离可支持更复杂的运算。
▲Qorvo两大Matter产品（图源：Qorvo）
不同于传统的Zigbee、蓝牙等无线连接方式，Matter提供完全的开源，即每家芯片或设备厂商在开源软件的基础上做自己的软件及应用，以确保每台设备接入后都能做到互联互通。
这样一来，软件层很难实现真正的差异化，更多优势会凸显在芯片硬件中。而Qorvo的强项正在于此。结合其射频前端芯片积累的设计能力，Qorvo提供了Zigbee、Thread、BLE等物联网芯片，并能帮助其客户显著降低开发门槛与成本。
▲Qorvo物联网系统解决方案概览（图源：Qorvo）
据Qorvo市场经理Dash Kong分享，Qorvo在这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。
首先，Qorvo的ConcurrentConnect Technology可以同时接收三种不同协议的信号，在单个家庭网络中同步运行单协议和多协议智能设备，允许网关在家居网络中所有标准和协议之间无缝切换，使更多基于不同标准的终端设备得以连接和控制。
比如客户有做Zigbee、THREAD、蓝牙的需求，传统方法可能需要三个芯片方案来支持三种不同的radio，而采用一个Qorvo芯片就能解决所有问题。单芯片方案能够降低产品设计难度及尺寸。
Qorvo的单芯片方案可同时接收3种不同的协议，并可在不同信号上跑这套技术，会带来很多成本优势。很多声称能这样做的厂商是通过高速切换软件方法来实现，而用再快的速度去切换，也难免会碰到一些信号丢包或延时的问题，影响客户体验。
此外，在天线设计上，Qorvo采用天线分集的方式来提高范围和鲁棒性。Qorvo不去提高产品的发射功率，也不去提高产品接收灵敏度，而是提供两个平行的天线输出口，在一个更好的方向上选择更优质的信号作为接收，从而能让产品的天线、通讯的网络链路更加稳定，提升用户体验。
二、Matter或打破此前智能家居企业建立的生态壁垒
Matter标准的开放性促进了降低开发者门槛和成本，包括开放很多源代码。Qorvo也一样提供了可供直接下载并包含完善说明资料的开源代码。
▲Qorvo的最新SDK和SW贡献已开源（图源：Qorvo）
Qorvo还为客户提供了有偿的开发套件，方便用户快速上手原型设计，节省时间。此外，Qorvo还将整个模块方案以免费的方式提供给客户，为客户提供从早期验证到量产的一整套保驾护航的产线测试解决方案。
为了兼顾一些旧设备的接入，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入或通过虚拟ID映射到Matter网络中。
▲Matter的桥接概念演示图（图源：Qorvo）
Qorvo的思路则是用单芯片方案同时接收Zigbee、蓝牙和THREAD，来将家里的旧智能家居设备接入到Matter网络中。这一方案可能对于很多智能家居厂商具有吸引力，意味着无需在无线连接之间做选择，只需后续软件升级，就能灵活支持到任一种智能家居方案，这一定程度上能够消除在选择是否转向Matter方面的一些顾虑。
Matter还重点增强了安全级别，必须有一个基于IPV6的无线协议才能接入。因此它支持WiFi、THREAD，而安全级别达不到那么高的Zigbee会被逐渐取而代之。
蓝牙也会被抛弃，因为Matter原先是由Zigbee联盟的原始团队做出来的，不支持蓝牙。
在全球及国内，THREAD推出的时间并不久，市占率还不高。为了支持Matter，很多厂商推出支持THREAD的新网关产品。
Dash Kong认为，Zigbee可能会被Matter挤掉市场份额，比如未来3-5年时间，大家可能慢慢从Zigbee转向THREAD。
据他观察，欧洲更倾向于关注设备功耗，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时更倾向于第一步选择用WiFi；中国智能家居市场比较特殊，之前主要是WiFi加蓝牙，如果全面转向Matter，此前建立的生态壁垒会被打破。
蓝牙的优势是成本低，在所有手机上均有部署，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换掉，而是通过做初始配置等方式与Matter协作。
三、打通最后1厘米连接，市面上52% UWB产品采用Qorvo技术
早些年，苹果推出“防丢神器”AirTag，将能提供高精度定位的UWB技术带火到大众视野。UWB具有厘米级高精准度、高可靠性、毫秒级低延时、易实现、高安全性等优势。
Qorvo通过2020年收购UWB企业Decawave，具备了UWB技术及市场积淀。Decawave和Qorvo已在UWB领域深耕多年，其产品已被广泛应用于40多个垂直市场中，市占率高达70% 。今天，除了苹果外，市面上已经落地部署的多达52%的UWB产品，都是在用Qorvo的UWB技术。
▲Qorvo的UWB市场占有率遥遥领先（图源：Qorvo）
UWB应用场景可分为消费类、汽车类、工业类三大类。
Qorvo的UWB技术最开始落地于工业场景：比如在煤炭场景中，用于获知员工位置，万一发生矿难能实现快速施救；在大型钢铁厂，用于确定半成品在什么流程、什么位置。
▲Qorvo UWB主要落地市场（图源：Qorvo）
汽车也需要更多的自动化连接，比如无钥匙解锁车门、提供车舱内部人员的活体检测等。比如婴儿或宠物被锁到车里了，UWB技术及时检测出这一情况后，就会防止车门被锁死甚至触发报警等后续操作。国内很多汽车厂商都希望把UWB部署到车上。与此同时，汽车领域UWB的增长，又会反推UWB在手机市场的增长。
消费类场景中，通过引入UWB技术，手机可以查找丢失物品、实现室内精准导航，智能机器人可以提高配送灵活度，无人机、AR设备等能获得更好的空间数据和非常低延时的数据传输。
在看电影，尤其看动作片时，空间音频会带来更好的感受，音质会比蓝牙传输更高品质。UWB中间频率是8GHz，可支持多天线，可通过类似于毫米波的雷达技术，精度能做到检测到人的呼吸频率，同时成本相较毫米波低很多。
▲Qorvo UWB解决方案路线图（图源：Qorvo）
四、为汽车提供完整连接方案，SiC FET具备4大优势
除了UWB外，Qorvo也向汽车提供具有完整连接的系统解决方案，包括Qorvo擅长的射频芯片并结合其并购整合的多条产品线，提供网络接入设备、通信控制器、信息娱乐、电源、传感器-人机交互、天线等解决方案。
▲Qorvo面向汽车领域的解决方案（图源：Qorvo）
另据Qorvo碳化硅事业部销售总监Sam Koh介绍，目前，Qorvo的碳化硅功率器件主要有两大类：650V/1200V/1700V SiC 肖特基二极管产品组合，以及650V/750V/1200V/1700V SiC FET 产品组合。这些产品中大多数拥有车规级AEC-Q101认证，可为新能源汽车相关研发提供助力。
Sam Koh说，Qorvo的SiC FET具备4大差异化：
1、不需要负栅极驱动电压，能够最大限度地减少从硅过渡到碳化硅的难度，节省工程组件成本，提供设计灵活性。
2、与SiC MOSFET相比，具有更低导通电阻提供更低的导通损耗，还具备更快的开关速度，能够提供更低的开关损耗；与硅超结MOSFET相比，SiC MOSFET的技术表现都非常出色，虽然成本比硅基产品高约30-40%，但依旧具备市场竞争力。
3、Qorvo SiC具有更低的阻抗和更快的开关速度，能够帮助客户的产品实现更高的效率和更高的功率密度，可使用相同的封装轻松升级，也可以使用更小的体积尺寸和散热器，降低系统成本。
4、相较其他竞争对手，由于相同条件下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衬底利用率和更高的制造吞吐量。
结语：多元化连接布局，解锁物联网与汽车未来体验
发展更先进的连接技术，对于优化物联网及汽车体验的推动作用正越来越凸显。当连接等基本功能变得更加简单，智能家居企业、汽车厂商才能站在更高的消费者体验层次上，通过进行更多的产品及应用创新，驱动市场更好的发展。
对于通信芯片企业而言，这亦是机会所在。近年来，Qorvo利用其在射频芯片领域积累的独特优势，通过多起收购迅速扩大其产品版图，为物联网、汽车、手机、工业、基础设施等多类应用场景提供更快、更稳定、更易开发的无线连接方案。随着宏观经济因素恶化及手机需求疲软，这种多元化布局有助于Qorvo加快扩大在快速增长的连接市场的优势，增强其长期发展的韧性。
