2021年12月10日，由電子發燒友主辦的第八屆中國IoT大會在深圳隆重舉辦，同期舉行了“IoT可穿戴設備分論壇”。該分論壇圍繞可穿戴設備行業發展及市場趨勢、TWS耳機電源管理技術、高能效可重構芯片方案、穿戴SOC系列芯片等主題展開。思遠半導體市場總監黃林、清微智能語音產品總監趙俊偉、富芮坤副總裁牛釗，以及電子發燒友產業編輯莫婷婷帶來了最新前沿觀點和落地方案的分享。

可穿戴設備行業發展及市場趨勢

2016年全球智能可穿戴設備總出貨量為1.02億臺，2020年為4.45億臺，預計2020-2025年會以25%的年復合增長率增長，到2025年將達到13.58億臺。出貨量的增長離不開產品形式的多樣化，多樣化的產品被消費者所接受。從原來的智能手表、智能手環、可穿戴耳機等產品，衍生至智能戒指、智能衣服、智能眼鏡，甚至是元宇宙領域等。電子發燒友網產業編輯莫婷婷帶來《可穿戴設備行業發展及市場趨勢分析》的主題分享，分別從主控芯片、傳感器、顯示屏、操作系統四大部分進行分析。

電子發燒友產業編輯莫婷婷

在主控芯片方面，不同的芯片方案，在工藝制程、性能、集成度、產品定位等方面都各有特點，可以滿足不同價位、不同用途、不同網絡需求的智能手表產品使用。在消費市場的需求刺激下，未來主控芯片將持續增長。增長驅動力主要來自用戶人群細化、產品更新換代、醫療級進程加快三大方面。面對越來越細分化的市場需求，主控芯片的應用需求點也迎來了新的要求，主要體現在低功耗方面；集成化、支持多個外設接口等方面。

在傳感器方面，在可穿戴設備領域，成人手表更加注重使用體驗，例如續航、場景融合、健康監測，兒童手表除了會為兒童準備學習、社交功能之外，由于家長的需求也會具備視頻、語音通話等、定位等功能。從當前的發展趨勢可以發現不管是成人手表還是兒童手表，都有加入運動、健康監測功能的趨勢，其中成人手表的醫療級進程較為明顯。

對于可穿戴設備醫療級的發展，未來還需要軟硬件廠商等多方的共同努力。目前還存在著發展痛點，主要體現在醫療級認證難、時間資金投入大、供應鏈有待完善、技術要求高、商業化落地難等方面。

在智能手表行業柔性AMOLED逐漸取代LCD面板，被智能手表設備廠商所使用，同時AMOLED帶來的高屏占比已成為廠商關注的技術趨勢之一。對于智能手表顯示屏的發展趨勢，主要體現在以下四大方面：一是屏幕IC小型化；二是集成算法、毫米波雷達等新技術；三是面板升級、屏占比提升；四是高刷新率與續航趨于平衡。

Counterpoint Research數據顯示，蘋果 Watch OS 憑借其iPhone的用戶基礎，以21.8%的市場份額成為TOP 1。Wear OS（Wear OS+Fitbit+Tizen）的市場份額從15.7%上升至23.7%，成為僅次于蘋果 Watch OS的第二大玩家。在國內，隨著小米、榮耀等品牌在智能穿戴行業的崛起，也給相應的操作系統帶來了發展空間。此外，Tizen、 Fitbit與 Wear OS 合并之后，在雙平臺的助力下Wear OS 的市場地位將得到極大地加強，成為蘋果 Watch OS強有力的競爭對手。

工程師看好的主控芯片玩家排名（圖源：電子發燒友網調研? 2021年12月）

2021年，元器件短缺席卷半導體行業，由于智能穿戴市場相對于智能手機、PC等消費類電子市場來說，受芯片短缺影響較小。電子發燒友網通過調研發現，主控芯片、傳感器是這次元器件短缺中影響最為明顯的元器件類型。盡管大環境是在“缺貨”，但在市場需求不減的情況下，可穿戴設備相關產品的出貨量將保持增長，并且帶動業績的增長。

在分享最后，莫婷婷提到了未來可穿戴設備行業的發展趨勢：一是主控芯片、屏幕IC、顯示屏、操作系統等軟硬件將越來越注重低功耗設計，續航痛點漸緩；二是傳感器技術的進步將促進可穿戴設備行業的醫療級進程加快，最終形成商業閉環；三是觸屏形式呈現多樣化，將為新型屏幕、毫米波雷達、激光模組等帶來增長需求；四是未來國內主流操作系統廠商將逐漸崛起，將呈現三足鼎立，或是五分天下等形勢的平衡格局；五是在需求強勁的消費市場，國產品牌逐漸挑起大梁，未來很有機會主導全球可穿戴設備市場。

富芮坤：針對可穿戴的藍牙芯片全新體驗

富芮坤是一家致力于射頻集成電路芯片的設計、研發及產品銷售的集成電路設計的企業，專注于智能穿戴，工業物聯網，智能家居等領域芯片研發。從2014年成立至今，富芮坤發布了多款藍牙芯片，在2016年音頻藍牙芯片FR301x芯片量產，實現年銷售額超過5000萬元，2018年、2019年相繼量產了超低功耗藍牙BLE SOC芯片FR801X、FR801XH，值得一提的是，在2020年，富芮坤針對可穿戴設備領域打造的雙模藍牙芯片FR508X系列芯片也實現量產。

富芮坤副總裁牛釗

富芮坤副總裁牛釗在“IoT可穿戴設備分論壇”上提到，除了智能穿戴，富芮坤的產品還面向健康醫療、家電應用、工業抄表等應用領域。細分到可穿戴設備領域，富芮坤的產品已經覆蓋到智能手表、智能眼鏡等產品。在論壇上，牛釗帶來了智能手表、智能手環的發展趨勢分析，第一是非智能手表/手環，藍牙音頻會逐步成為標準配置；二是連續血氧檢測和連續心率檢測將會逐漸成為標配；三是非智能手表也會支持用戶自行添加輕量級、高使用頻率的APP軟件。

富芮坤微電子的Roadmap，整體來看主要有三個產品線，一是藍牙+WiFi二合一雙模產品FR601x，主要聚焦在穿戴應用領域，規劃在2023年面市。二是BLE產品，目前迭代了三代產品，包括FR801x、FR801xH、FR800x。

據了解，富芮坤的FR801X系列產品是可穿戴設備應用領域的第一代產品，到了第2代FR5082/6處理器性能有了較大提升，增加了156M的DSP，增加了較大的RAM緩存用來推動彩色的顯示屏，同時KSPI總線支持104M、DTR訪問方式，外設方面增加了SDIO口和USB接口，通過相應的升級提升了顯示屏效果、續航能力。

值得一提的是，富芮坤的第2.5代穿戴藍牙SOC--FR5088已經處于樣品階段，該產品提升了顯示驅動的能力，增加了2D image、QSPI*2 （DMA）等用以支持更好的顯示效果。

在本次論壇上，富芮坤也對未來產品的技術路線進行了預告，2022年下半年將會有更新制程多核BLE產品FR802x面市，此外，第三代穿戴藍牙SOC芯片FR518x系列也即將在2022年面世。牛釗表示FR518x系列將具備更強的處理器，采用CrotexM33 192MHz多核架構，同時將具備更低的功耗，雙模藍牙待機電流比上一代FR508x降低一半，內置Sensor Hub單元降低傳感器采集功耗。

思遠半導體：TWS耳機電源管理技術的發展趨勢與分析

思遠半導體市場總監黃林在IoT可穿戴設備分論壇上就《TWS耳機電源管理技術的發展與趨勢》主題進行了分享。思遠半導體是一家專注于電池應用、電源管理系統芯片設計的企業，目前主要為消費電子、工業及汽車電子等行業提供領先的電池管理系統級芯片解決方案。

思遠半導體市場總監 黃林

在論壇上思遠半導體市場總監黃林提到，隨著TWS耳機技術的發展趨于成熟，大家對TWS耳機電源管理的需求愈發清晰，降低待機損耗、提高能量轉化效率延長TWS耳機的續航，以及解決設備互聯問題已成為TWS耳機電源管理發展的大方向。

思遠半導體早期圍繞著TWS耳機設計應用的充電倉和電源管理推出了SY8812、SY8815等TWS充放電電源管理的芯片。其中SY8812的高效與智能得到了許多客戶的認可，應用非常廣泛，出貨量喜人。通過單芯片可以做到對片對充電倉的按鍵、開機、關機進行管理，為左耳、右耳兩路獨立輸出放電提供保護，并為不同的藍牙主控平臺電源管理設計細節進行優化，提高芯片的兼容性。

思遠半導體在TWS電源管理芯片方面持續地做著優化，盡可能地滿足為客戶提供高性價比的解決方案，在TWS電源管理領域一路前行，不斷更新產品。截至目前，思遠半導體在TWS電源管理領域的解決方案已經實現了前端充電倉、無線充電接收、充放電管理，以及應用要求較高的耳機電源管理芯片應用的全覆蓋，并持續對解決方案的細節進行優化。

高性價比和精簡的電路系統是思遠半導體主打的產品設計方向。本著這一設計理念，思遠半導體在今年推出了SY8815充電倉電源管理芯片，這款芯片是在SY8801的基礎上對功耗、轉換效率進行了優化，實現性能的翻倍提升，讓產品更滿足客戶的需求。

清微智能：高能效可重構芯片為TWS耳機用戶帶來更好體驗

清微智能語音產品總監趙俊偉在分論壇上為我們帶來了關于《高能效可重構芯片為TWS耳機用戶帶來更好體驗》的主題分享。清微智能是一家致力于成為國際領先的可重構智能芯片企業，核心技術是可重構計算架構體系，提供以端側為基礎，并向云端延伸的芯片產品及解決方案。

清微智能語音產品總監 趙俊偉

清微智能在2006年成立了可重構實驗室，對新型的架構進行了大量研究，并通過數十年的基礎積累過程，成功將可重構芯片順利通過驗證。目前落地的產品涵蓋了圖像芯片和語音芯片等，在三年內實現芯片量產300萬顆。

在計算芯片領域里面，性能的提升大多數來源于我們的摩爾定律，而摩爾定律在近幾年呈現著逐漸放緩的趨勢，原因在于半導體的工藝發展越來越慢，已經到了極限的位置，導致了芯片的性能提升越來越慢，若想提升芯片的性能，就需要尋找新的架構。可重構計算架構既有CPU的通用性，也有ASIC的高能效，對提升芯片性能有著很大的幫助。

傳統的計算架構采用的是指令驅動的時域計算模式，在指令執行過程中需要頻繁的搬運數據、訪問存儲器，這些高頻的操作會導致芯片的功耗過高。其實在傳統的計算芯片里面，將近占80%的系統資源都是用來做數據存儲或者做計算前的準備，僅有20%用于計算，芯片的性能得不到充分的體現。清微智能通過可重構計算架構，可極大限度地將系統資源用于計算，實現高效的目的。

在語音信號方面，清微智能的可重構芯片和傳統架構的芯片在進行性能數據對比時，可重構芯片有著2-10倍的優勢，同時高性能信號處理有效能效達到6.13 TOPS/W。目前，清微智能發布了TX201和TX231兩款集成可重構計算引擎的語音芯片。據趙俊偉介紹，這兩款芯片的音頻采樣率高達768K，通過配合主動降噪和通話降噪功能，可實現高品質音頻，非常適用于TWS耳機、智能手環、頭戴耳機和藍牙音箱等應用場景。

在論壇的最后，趙俊偉表示，智能化一定是未來的發展趨勢，尤其在可穿戴設備領域，通過高性能芯片讓通話降噪、環境降噪得以高效運行，同時支撐生物識別和運動識別等。在可穿戴領域，可重構架構芯片能夠為可穿戴設備提供高性能、低功耗、高靈活性的使用體驗。