Robert Bosch 在 2020 年从竞争对手博通手中夺回了顶级 MEMS 制造商的位置,而意法半导体则失去了一位,跌至第四位。据Yole估计,2020年全球MEMS市场价值为121亿美元,比2019年增长约2%。然而,在经历了相对疲弱的2019年和2020年之后,Yole预测2021年市场将增长11%,达到134亿美元。到2026年,年复合增长率约为7%,将使市场价值达到约182亿美元。
传统的 MEMS 市场将继续稳步增长,但使用 MEMS 麦克风和扬声器的音频、惯性 MEMS 以及光学 MEMS 的增强和虚拟现实的音频应用具有更高的增长机会。
图1:到 2020 年 MEMS 制造商收入排名($millions)。资料来源:Yole
排名前十位的 MEMS 制造商的总收入为 65 亿美元,占市场总额的一半以上。值得注意的是,2020年增长率存在一些巨大差异,新市场的参与者表现好于平均增长,旧市场的一些制造商也失去了销售额。那些对汽车市场有高敞口的人由于需求减少而遭受损失,值得注意的是,音响实力雄厚的英飞凌以恩智普为代价进入前十名。
与Covid-19预防技术相关的公司,如热成像、传感或压力传感器,去年增长强劲。例如,指南红外、FLIR系统、销售微光计的林瑞德和销售热电偶的Melexis由于对体温测量应用需求增加而获利。
图2:MEMS 制造商按 2020 年同比增长排名
Broadcom 和 Qorvo 去年增长强劲,为 5G 部署提供 RF MEMS 滤波器,而 SiTime 的 MEMS时钟电路正在取代石英晶体时钟。长期的 MEMS 麦克风领导者在 2020 年被高尔米罗取代。
在音频技术方面,Yole 指出,3D 音频由苹果推广,并可能跟随 Android,从而增加对惯性测量单元的需求,以帮助将耳塞佩戴者放在音频景观。
图3:MEMS 子市场在 2020-2026 年复合年均增长方面的增长机会
气体传感也处于高增长关口,用于汽车客舱空气监测以及国内暖通空调和可穿戴设备。压电微机超声波转导器 (PMUTs) 在物理按钮更换和触觉中被发现有用。
2020年MEMS市场疲弱
市场分析师表示,2020年MEMS市场表现一般。应用最弱的行业是汽车,下跌27.5%,国防/航空航天下跌20.5%。而工业和医疗应用都将实现两位数的百分比增长。
2020年,Yole曾经预测,2021年MEMS市场将恢复到2019年上市前的市场价值,此后将继续增长。
图4:MEMS 市场预测(按应用部门分),2019 至 2025 年
2019年至2025年期间,复合年增长率为7.4%,到2025年将达到177亿美元。消费电子市场将保持强劲增长,成为最大的市场,尽管5G电信的需求将反映在33%的复合年均增长度这一领域。
Yole 将工业 MEMS 标记得如此之大的原因之一是,用于体温检测的热成像仪和探测器也包含在该类别中。医疗 MEMS 也遵循同样的增长趋势,压力、流量计和微流体设备在 Covid-19 对呼吸机和诊断测试的需求的推动下得到了提升。
用于 RF 应用程序的 MEMS 支持了消费者 (智能手机) 和电信行业的增长。部分原因是 Wi-Fi 的 5G 蜂窝带和低于 6GHz 频段的扩展,这促使了对 BAW 滤清器的需求。
Yole 概述了 MEMS 供应商试图适应的三种方式,以摆脱其市场的商品化并从传感器中获得更多价值。
一种方法是为传感器开辟新的应用程序和用例。Yole 给出了增强现实/虚拟现实耳机和控制器的例子,其价值在于额外的销售。
第二种方法是通过新型算法和软件聚合传感器并改进现有用例。这里的附加价值在于运行算法和软件的芯片/ASIC。
第三种方法是通过在“边缘”添加处理和计算来执行人工智能和机器学习类型的功能,以便传感器可以输出有用的信息而不是大型数据集。这增加了硬件和软件的价值。由于增加了额外的 ASIC/MCU,因此增加了更多的硅芯片面积,但这也增加了更多的功能,并可能扭转 MEMS 由于商品化而长期下降的价格曲线。
Yole 高级分析师 Eric Mounier 表示:“每个玩家都有自己的策略。例如,Knowles 通过为 DSP 添加一个额外的音频处理器,设法将其价值从 Google Pixel 3 提升到了 Google Pixel 4 智能手机。”几年前收购 Audience 是迈出这一步的关键。在像往常一样销售 MEMS 麦克风的同时,通过增加处理功能,楼氏提高了卖给谷歌的芯片的价值。”
为了提升组件功能,博世与高通合作,而意法半导体在其惯性传感器中添加了机器学习核心。
传感器边缘的人工智能很有吸引力,许多初创公司都在研究它,包括 Imerai、Aspinity、Syntiant 和 Cartesiam 等公司。
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