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IHS 最近推出了 2016 年應(yīng)用市場預測報告，預測了未來五年內(nèi)半導體領(lǐng)域具有最高增長率的細分市場，可以看到，曾經(jīng)一度黯淡的市場再次煥發(fā)生機，即下圖的右上角：工業(yè)市場，其增長潛力預計會超過目前風頭正勁的汽車市場。
這對新的芯片設(shè)計意味著什么呢？嵌入式類應(yīng)用之前已經(jīng)走過了若干個發(fā)展周期，曾經(jīng)引發(fā)廣泛關(guān)注的移動和消費電子市場一度非?；馃?，然后慢慢從白熱化階段進入平穩(wěn)發(fā)展階段，同時，像航空、國防、汽車、醫(yī)療和工業(yè)等被認為枯燥乏味的板塊也一直不溫不火。不過這次，情況有所不同，人們每說起一次物聯(lián)網(wǎng)，總會有新的不同認識。
實在講，物聯(lián)網(wǎng)并不是一個真正的應(yīng)用領(lǐng)域，它更多地是指將大規(guī)模的設(shè)備、用戶和數(shù)據(jù)連接在一起的一系列對接技術(shù)。嵌入式設(shè)備變得比之前智能多了，甚至幾年前都已經(jīng)實現(xiàn)了無線連接。悲觀者稱，物聯(lián)網(wǎng)并不是什么新玩意，更多是一種對我們現(xiàn)在正在做的一些事情的市場炒作。
樂觀主義者則快速在物聯(lián)網(wǎng)上展開行動。我最近參與到 Twitter 的一次聊天話題中，其中有人說硬件根本不重要，只要拿過來一顆智能手機上的芯片，編上物聯(lián)網(wǎng)軟件就可以用起來了。如果你是像我一樣的老式卡通迷，你可能會在《湯姆和杰瑞》這個動畫片中的不止一個片段中看到以下的場景，湯姆在一個角落里全速奔跑，然后踩上院里的耙子，最后被耙子柄打臉打個正著?？峙履切┰噲D使用針對“工業(yè)應(yīng)用”而設(shè)計（或者更糟，針對移動應(yīng)用）的芯片，并且不經(jīng)修改就直接用于“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用”的設(shè)計團隊，也會這么慘遭打臉。
還有創(chuàng)客 - 在一個廉價的板子上編寫幾行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用代碼，就試圖改變世界的勇士們。我必須承認，這種方式確實在一些貿(mào)易活動上展示了一些有趣的應(yīng)用，它吸引了更多的人（特別是年輕的工程師）參與到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的設(shè)計中，是一種讓消費類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用被構(gòu)想進而進行原型化的好方式。正如上圖所示，并結(jié)合我在個人的咨詢生涯中所見證到的，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將會醞釀下一個產(chǎn)業(yè)周期，并吸引各路資金。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計有兩個必須在硬件上著力解決的首要關(guān)注點：安全和可靠性。最近，我曾經(jīng)和恩智浦半導體公司的一些員工有過接觸，他們都談到目前有個正在發(fā)展中的災難 - 物聯(lián)網(wǎng)安全，這些人都是金融和嵌入式芯片領(lǐng)域的安全專家。他們現(xiàn)在的工作開始涉及查問安全配置，根據(jù)設(shè)備對安全敏感的功能等級要求對設(shè)備（和它們的底層芯片）進行定參，并以魯棒性逐漸提升的順序?qū)@些功能進行排序。需要更強魯棒性的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計必須具備可重復編程且防篡改的安全密鑰。目前業(yè)內(nèi)曾經(jīng)發(fā)生的最大的一些漏洞都是因為采用了固定的密鑰，這樣一旦密鑰被破解，便會使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備變得不可信任。
可靠性這個指標聽起來似乎很容易實現(xiàn)，但是一旦增加了工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的高溫度要求后，便不是那么簡單了。在移動和消費類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中可以使用的大容量 Flash 存儲器，會在工業(yè)環(huán)境下成為一個很大的隱患。在高溫環(huán)境下，曾經(jīng)保存的數(shù)據(jù)會迅速消失。比如，就在幾年前，TI 曾經(jīng)推出了一個帶有 SPI 接口、針對“惡劣環(huán)境”的 4MB flash 器件（是的，只有 4MB），設(shè)計指標為在 210 攝氏度下可以正常保存數(shù)據(jù) 1000 個小時。在深井鉆井這類高溫應(yīng)用下，TI 的這顆芯片可以比通常的制造商提供的一般模塊多維持 999.9 個小時的數(shù)據(jù)。
這兩項指標要求就是一直以來我都在強調(diào)我們需要專門針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計專用芯片的部分原因。幸運的是，我們已經(jīng)擁有了部分關(guān)鍵技術(shù)：一次性可編程存儲器（OTP）。Sidense 公司的 1T-Fuse OTP 技術(shù)可以被配置為模擬多次可編程存儲器，基本上，使用一個控制器和 OTP 的若干區(qū)塊，便可以在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的整個生命周期內(nèi)根據(jù)需要反復編程。1T-Fuse 技術(shù)很難進行逆向工程，提供出色的耐受力，并進行了 175 攝氏度下的高溫試驗，這可以使它在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和汽車應(yīng)用中成為一種可靠且更具成本效益的替代方案。
你怎么看待 IHS 這個圖表，以及他們預測工業(yè)應(yīng)用將會成為近期半導體領(lǐng)域的一大增長機會呢？在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，您有沒有見到一些突然出現(xiàn)的芯片級安全和可靠性問題？通過在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專用芯片上放置較少高度安全和非?？煽康?OTP 存儲器，可以實現(xiàn)設(shè)計的差異化，并增強低功耗性能和提高成本效益。
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