近日,“元宇宙”掀起了一股热潮,受到科技巨头们的大力追捧。但目前来看,元宇宙还处于框架构建的阶段,其兴起的背后,是日渐成熟的5G通讯、物联网、云计算、人工智能、大数据、AR/VR可穿戴设备等底层技术向前发展的必然结果。在构建过程中,如何将人虚拟化将会是敲开元宇宙大门的秘钥,而这把秘钥正是我们如今已经熟知的智能穿戴设备。

尽管现在的智能穿戴技术还不足以搭建元宇宙,但是作为物联网的一种重要应用场景,智能穿戴应用爆发力十足。根据中商情报网数据显示,中国可穿戴设备市场规模一直保持增长趋势,从2017年的212.6亿元增长至2020年的559.2亿元,年均复合增长率达38.04%,预计2022年将达到964.2亿元的市场规模。

▲ 数据来源:弗若斯特沙利文、中商产业研究院整理

智能穿戴乘风而起

应用市场加速升级

智能穿戴,即穿戴的智能化,意味着人们可以通过硬件设备更好地感知自身和外部信息。对于感知自身信息,最常见的是运动健身和医疗保健领域,如可穿戴式运动传感器、具有健康数据管理功能的智能手表等。而对于感知外部信息,其应用领域就比较广泛,从休闲娱乐、信息交流到行业应用,应有尽有,如具备游戏手柄和视觉捕捉模组的VR游戏套装、可进行视觉和音频交互的智能眼镜、冬奥会赛场上采用的“测温创可贴”等。

随着用户人群不断扩大,产品形态逐渐呈现多元化趋势,产品特征也在向智能化和小型化快速发展,因此,拥有先进制程工艺、更小芯片体积、更低功耗的存储芯片对于穿戴设备来说极为重要。

案例分析

在今天,智能穿戴设备待机几周甚至是一个月已经成为了基本操作,而对于具有疾病治疗、康复监测等医疗保健领域的穿戴设备来说,其要求更高,不仅需要长时间续航并保持不间断运行,还要求在小小的PCB板上加入各种监测人体的传感器,实时保存用户的体征指标,以便医生动态把控患者病情。另外,这类医疗监护设备对疾病治疗有着重要参考价值,体征数据存储的可靠性和稳定性显得尤为重要。此时存储器的功耗、体积和性能就起到了关键作用,在尺寸变小而性能又不能降低要求的情况下,如果能解决长时间续航和即时存储方面的痛点,将可以全面提升智能穿戴设备的市场竞争力。

因此高性能、小尺寸、低功耗的存储芯片成为了此类设备的理想选择,它可以有效帮助智能手表准确且长期稳定地采集、存储和转化大量的数据信息。

智能穿戴存储痛点

机遇与挑战并存

01物理空间有限

“小巧便捷”是智能穿戴存储的一大痛点。在极其有限的物理空间中,必须要容纳LED显示屏、存储器、各种传感器、蓝牙芯片和电池等零部件。

02续航时间短

由于容纳电池的空间有限,产品通常需要在省电模式下运行。作为其重要元件之一,存储器需要最大限度地降低功耗,保证设备能以低能耗重复多次写入和擦除数据。

03稳定性和可靠性要求

防水防震等特性对智能穿戴设备来说尤其重要,特别是健康监测设备。能适应各种环境的良好存储器,可以让设备在高温、落水、撞击等设备受损和长时间工作时,保证数据的写入的稳定性和存储的可靠性。

04高性能要求

随着发展,智能穿戴产品愈来愈小,但其集成功能却愈来愈多。如何在低功耗的情况下保证存储器具有高灵敏度,也是智能穿戴存储领域的一大挑战。

05数据安全

大多数智能穿戴产品会存储大量的数据指标。当心率、心跳、运动、睡眠等生理数据被窃取的话,用户的个人健康和安全难免会被不法分子利用。因此存储行业也需要不断提高产品的数据加密能力,最大程度地规避数据泄露等安全问题。

合适的解决方案

让智能穿戴走得更远

江波龙积极响应智能穿戴市场的定制需求,先后研发出数款小尺寸高性能的存储芯片,紧跟可穿戴设备智能化小型化发展趋势,进一步提高产品竞争力。

ePOP3

容量:8Gb+4Gb/8Gb+8Gb

工作温度:-25℃~85℃

尺寸:10*10*0.9mm

ePOP3将eMMC与LPDDR整合在同一封装内,搭配低功耗模式(对比正常模式,功耗最大可降低30%),有效提升终端设备的续航能力。

Subsize eMMC

容量:4GB/8GB/32GB

工作温度:-25℃~85℃

尺寸:9*7.5*0.8 mm/9*10*0.8 mm/10*10*0.8mm

这是一款兼顾JEDEC引脚定义的创新型eMMC产品,尺寸更小,减少空间占用,适用于智能手表、TWS等空间非常受限的应用场景。

NAND-based MCP

容量:1Gb+1Gb/4Gb+2Gb

工作温度:-40℃~85℃

尺寸:8*10.5*1.0 mm/8*10.5*1.0 mm

NAND-based MCP采用Flash和LPDDR合并封装,简化走线设计,节省空间,其核心电压仅有1.8V,满足可穿戴设备和物联网对低功耗的需求。

积极创新驱动转型

勇当科创的弄潮儿

江波龙始终将产品与技术创新作为驱动品牌转型升级的核心动力。

1) 具备全面自主可控的固件开发能力和持续创新能力。公司创新开发多种自有固件算法,自主开发的固件覆盖全部产品线,支撑公司产品的市场竞争力;同时,公司以固件创新推动实现产品的客制化功能,为特定的行业、客户、应用场景等提供特定属性和多种规格的高端存储产品。

▲ 江波龙电子创新实验室

2) 具有领先的SiP集成封装设计能力。公司持续提升SiP封装设计能力,创新SiP封装方案,实现存储产品的小型化、模块化和多功能化,如ePOP3(集成封装eMMC与LPDDR的复合存储产品)、Subsize eMMC等产品。

3) 创新开发多项存储芯片测试算法,并通过自主研发、与第三方合作开发等多种方式开发测试硬件,公司创新定制的测试设备在实现同等测试效能的同时,有效降低测试成本;公司形成行业领先的测试解决方案,实现存储芯片高速、高频、大规模、低功耗测试。

▲ T5503HS2ES测试系统