全球产业格局大调整 工业4.0掀半导体变革

　　OFweek电子工程网讯 当前，全球制造业格局面临重大调整：新一代信息技术与制造业深度融合，正在引发影响深远的产业变革，形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。对提供底层技术的半导体产业来说，由于涉及自动机器人、物联网以及大数据分析技术等，所以，在工业的生产制造、仓储、物流，甚至产品设计流程进行改造时，就需要广泛采用微电子产品（如处理器、传感器和微控制器等）。而全新市场需求必将推动各种微电子产品在技术层面的改变，进而驱动半导体企业在产业层面做出调整。在为半导体业提供市场机会的同时，也重塑着半导体产业。

　　全球产业竞争格局正在发生重大调整，而我国自国务院印发《中国制造2025》发展规划之后，一场中国的工业4.0变革也在酝酿启动。这是一个巨大的而且难得的市场机遇，抢占制造业新一轮竞争制高点。尽管中国集成电路产业起步较晚，与国际先进水平有显著差异，中国半导体企业仍应当抓住这个难得的时间窗口，在技术与企业运营层面做出相应调整，而不应错失发展机遇。

　　而在新需求之下，形成技术趋势：工业4.0环境下的这样一种“云网端”系统结构的搭建，无疑会对底层的半导体技术形成新的更高要求。总结起来，大致包括几个重要趋势：首先，工业以太网的建设需要支持多协议的通信芯片。具体而言，包括生产设备联网实现自律协调作业的M2M，通过网络获取大数据的应用、开发、销售、ERP、PLM、SCM等业务管理系统与实际生产过程之间的协同。因为现代智能工厂有四大关键点：一是要连接所有网络以拿到数据；二是要有智能机器；三是大数据，将所有设备、所有人连接后，所有数据都大批量传送到智能终端上；四是分析，得到数据后从中抓取出对应的趋势来，提高设备状态的检测和预测。要确保上述要点的实现，有专家认为：“高速传输、大数据、保证实时性安全性和节能均十分关键。而这正是工业以太网构建的要旨。”然而，不同厂商支持的工业以太网标准各不相同，这就需要开发同时支持多协议的通信芯片，当然开发过程中需要考虑以太网协议的实现、应用开发、硬件开发、一致性测试等，从开发到量产需要很长时间。

　　其次，端一级的智能机床、机器人等，需要高性能、低功耗、安全性的芯片产品支持。在工业4.0中，连接到网络的设备无所不在。一方面，巨大的网络和大量的联网设备必然产生巨大的能耗；另一方面，高度智能化环境下的数据和信息安全是物联网发展的基本底线，物联网环境下敏感数据量越大，风险就越大，比如数据、ID、IP被盗用，数据被伪造或篡改，设备、服务器和网络被恶意操纵。因此，能效和安全是决定工业4.0实施能否成功的关键因素。

　　最后，高集成度也是应对工业4.0时代的必备条件，比如越来越多的半导体供应商开始将MCU与传感器加以整合。在工业自动控制系统中，传感器当处系统之首。类似于感官系统的传感器能快速、精确地获取信息并经受严酷环境的考验，是自动控制系统达到高水平的保证。可以说，没有众多质优价廉的工业传感器，就没有现代化工业的生产体系，更别谈工业4.0体系的构建。此外，具有低能耗、低成本、易使用和泛在感知等特性的无线传感器网络正在快速崛起，使传统实践中因成本等因素未能实现在线检测的某些重要工业过程参数的测量成为可能。

　　总而言之，工业4.0带来的技术发展势必让半导体企业在企业架构上做出一系列新调整，以适应新的市场形势。这对于电子厂商来说，未来的挑战会更大！但是，机遇也是更大！