隨著發展數字經濟上升為國家戰略，移動通信技術從“3G突破”、“4G同步”到“5G引領”，數字經濟和實體經濟融合的重點正在從消費互聯網逐漸轉向產業互聯網。隨著5G建設高速推進，2G、3G將逐步退出舞臺，承接海量中低速物聯網終端的LTE Cat.1/1bis成為助力產業數字化轉型升級的重要力量。
“蜂窩廣域物聯的時代已經到來，智慧能源、無線支付、智慧工業、智慧交通、智慧城市和共享經濟等應用已成為最大的蜂窩應用市場。”芯翼信息科技產品總監陳峰指出，“在此過程中，降本是包括Cat.1在內的蜂窩物聯網不變的主題。隨著蜂窩模組成本逐步降低，行業滲透加速，出貨量得以迅速增長，因此，在不斷推進的低成本迭代和價格戰背后，帶來的是海量蜂窩物聯網應用的發展。”
Cat.1模組價格跌至18元內，市場是否迎來爆發？
【資料圖】
縱觀蜂窩物聯網技術發展歷史，模組價格成為貫穿蜂窩物聯網的主線之一，產業經歷對2G、NB-IoT、Cat.1等模組價格的變化在一定程度上成為該技術迎來爆發的風向標。今年3月底，中國電信天翼電信終端有限公司公布了定制版模組產品招募結果公告(2023年第二期)，其中Cat.1模組跌至18元/片之內，為Cat.1坐穩中速率連接市場第一把交椅焊牢了底座。
回顧Cat.1發展，統計數據顯示，在Cat.1爆發初期的2020年，國內模組的市場價格在40元至60元，模組廠商集體發力使得一年內國內出貨量就超過了2000萬。來到2021年，Cat.1模組全球出貨量高達1.17億，中國占最大市場份額。而2022年，因疫情反復沖擊了供應鏈和應用市場，全年整體Cat.1出貨量增速并不及預期，但還是有1億左右的出貨量，國內模組價格降至20元左右。
陳峰指出，在技術推廣的階段，隨著出貨量增長、技術創新以及合理的供應鏈管理等方面的進步，成本價格下降也是歷史的必然，并且芯片和模組的成本下降將有力推動產品出貨、市場規模擴大；但是當整體出貨量增長放緩或不再增長以后，就會出現價格戰，嚴重的內卷導致產業鏈中各家企業都沒有利潤，反而不利于行業長遠發展。
市場研究機構Counterpoint預計，2022年全球蜂窩物聯模組出貨量超過4億個，到2027年將超過8億個，這其中有半數為包括Cat.1在內的LTE模組。在這一階段，模組價格降低帶來的促進作用毋庸置疑，相關企業通過技術的創新、更好的供應鏈管理來保持價格的競爭力，也將為模組產業之間的良性競爭帶來更強的動力。
而當行業進一步發展，通過無限降低利潤甚至賠本來搶占市場的行為將會導致大范圍的惡性價格戰打響，透支產業鏈創新的積極性。“內卷從產業鏈下游開始向前端傳導。現階段Cat.1模組基本沒有進一步降價的空間了，接下來就會開始擠壓芯片廠商的利潤空間，這樣的發展是不健康的。”他強調，“相信不久的將來行業會洗牌，部分模組廠商退出舞臺，因為一直賠錢在商業邏輯上是不成立的。”
另一方面，在模組價格不斷下滑的同時，今年Cat.1下游市場需求在陳峰看來仍然是“蓄勢待發”。“國內經濟從疫情的影響中完全恢復還需要一段時間，下游市場部分需求暫緩，加上半導體行業仍在消化庫存，預計到Q3才能整體有所恢復。”
同時他也樂觀預計，下半年經濟將會向好，PC、手機、平板等需求有望回暖，明年則進一步好轉，將會帶動芯片需求的強勁增長。從長遠來看，到2030年全球物聯網連接設備數量將達到千億級，未來10年物聯網將完成從增長期向高速增長期的轉換。“隨著物聯網產業發展，更低功耗、更高性能的蜂窩物聯網芯片將更為廣泛地應用于各個終端，成為萬物互聯的基石，為諸多芯片企業提供了廣闊的成長空間。”
海量蜂窩物聯網應用痛點繁多，行業場景SoC是最優解？
龐大的蜂窩物聯網市場吸引了諸多通信芯片玩家入局，憑借著中國龐大的市場規模及垂直整合優勢，國產芯片廠商表現出強大的活力，并涌現出了展銳、翱捷科技、芯翼信息科技等佼佼者。Counterpoint數據顯示，截止2022年第四季度，由于快速增長的LTE Cat.1bis和基于Cat.1的模組的廣泛采用，展銳和ASR分別保持全球蜂窩物聯網芯片市場第二和第三的位置；行業新秀芯翼信息科技也躋身蜂窩物聯網芯片供應商前五。
成立于2017年的芯翼信息科技，創業初期以低功耗物聯網NB-IoT芯片的研發為切入點，2018年推出的集成CMOS PA的NB-IoT芯片XY1100，突破了全球蜂窩通信芯片的集成度瓶頸，具有超高集成度、超低功耗、靈活性強、成本低等四大核心優勢。目前XY1100已廣泛應用到智能表計（水表、燃氣表等）、智能門磁、智能煙感等物聯網應用場景，服務上百家客戶及合作伙伴。2022年出貨近4000萬顆，處于行業頭部。在NB-IoT市場取得先發優勢的基礎上，芯翼信息科技也加大了對中低速場景下Cat.1產品線的研發投入，并于近期在中國家電及消費電子博覽會（AWE 2023）上亮相其首款4G Cat.1bis SoC芯片XY4100。
海量的蜂窩物聯網應用、碎片化的市場造成了不同領域客戶的諸多需求痛點。總體而言，低成本、低功耗成為普遍要求，但多場景的應用導致終端方案復雜，成本高，開發周期長，性能不易優化，并給客戶的供應鏈管理增加了難度。
“針對不同場景的需求，蜂窩物聯網芯片在無線通訊、感知、邊緣計算、電源管理和安全等方面的功能融合在芯片和相應的套片上，才能幫行業終端優化功耗和性能，降低成本，讓下游客戶能更友好地使用這些技術。”陳峰指出，“因此芯翼信息科技認為，集成多種功能的場景SoC以及在此基礎上開發的模組是最適合的解決方案以及必然趨勢。”
而XY4100正是由芯翼信息科技自主研發的一款高集成度、超低功耗、高性價比的4G LTE Cat.1bis SoC芯片，采用28nm全國產工藝供應鏈，集成了應用子系統、通信子系統(包含單核通信處理器、基帶、射頻)、電源管理、存儲(PSRAM和Flash)以及音頻子系統(內置Audio Codec)，符合3GPP Rel14 Cat.1bis 標準，并支持 WiFi Scan等功能。
值得一提的是，XY4100應用子系統采用國產高性能RISC-V處理器，內置32KB指令Cache/32KB數據Cache，具有完全開放的處理器內核和獨立的內存空間，快速的喚醒響應時間，完善的低功耗策略，同時芯片內部集成了多種通信協議，降低客戶產品的開發難度，可廣泛應用于智能支付、云喇叭、共享經濟、公網對講機、定位追蹤、智能穿戴、安防監控等物聯網產品。
“RISC-V的開源、簡潔、可擴展等特性將為國內物聯網終端應用帶來巨大的優勢，XY4100系列內置RISC-V 64位處理器，可滿足不同客戶對于低成本、低功耗或高性能的需求。”陳峰強調。
據他介紹，XY4100產品系列打造了兩款型號，分別為XY4100和XY4100L，XY4100主打open市場，XY4100L則以數傳為主，兼顧輕open。未來芯翼信息科技Cat.1系列芯片規劃將主要分為兩大應用方向，一個是強調低功耗、低成本的極致數傳市場；另一個是強調多場景應用、多模兼容的高性能應用。“如何在不影響性能的情況下把芯片成本做到極致，這是我們的團隊一直在努力的，除此之外，就是場景化，即從行業應用的角度，把方案成本做到最優。”陳峰表示。
據悉，基于芯翼信息科技在NB-IoT領域積累的深厚技術實力及客戶基礎，XY4100已在多個模組合作伙伴中推廣，運營商認證也在同步進行中，預計今年下半年模組應用將進入小批量量產階段。
目前，NB-IoT在低功耗低速率應用場景已經被產業鏈接受。在4G網絡的承載下，LTE Cat.1和LTE Cat.4也已經被大規模使用。RedCap瞄準5G中速率市場，旨在利用5G的優勢技術滿足更多應用場景的訴求，近來受到越來越多關注。“RedCap屬于新技術迭代的產物，技術指標的優勢能否被行業接受，還要看全產業鏈的努力。無論是哪種物聯網技術，因為應用場景的碎片化，都不可能實現贏家通吃。”陳峰強調，“芯翼信息科技在全力加快推進Cat.1系列芯片導入市場的同時，業已率先投入5G RedCap的研發，力爭在未來新市場爆發時能夠為客戶帶來更多技術選擇。”
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