緊抓醫(yī)療電子機(jī)遇,意法半導(dǎo)體STM32/MEMS產(chǎn)品如何布局?
探索科技(techsugar)特別策劃《醫(yī)者仁“芯”,醫(yī)療電子元器件的歷史性機(jī)遇》專題,本期受訪嘉賓是意法半導(dǎo)體通用微控制器產(chǎn)品市場經(jīng)理于引和意法半導(dǎo)體MEMS傳感器產(chǎn)品市場經(jīng)理倪明。2020年伊始,醫(yī)療設(shè)備成為社會關(guān)注熱點(diǎn),紅外測溫儀只是醫(yī)療設(shè)備大市場的小小一角,根據(jù)Fortune Business Insights的數(shù)據(jù),全球醫(yī)療設(shè)備市場規(guī)模約5000億美元,醫(yī)學(xué)影像、患者監(jiān)護(hù)、患者體征測量、醫(yī)療機(jī)器人、血糖、心臟診療設(shè)備等多個方向都是熱門領(lǐng)域。如今的醫(yī)療設(shè)備市場,仍是美歐等國際廠商主導(dǎo),中國廠商起步晚、規(guī)模小,但近年來發(fā)展速度較快。醫(yī)療電子元器件規(guī)模并不大,全球只有約50億美元,但卻對醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展起到關(guān)鍵作用:傳感器決定了醫(yī)療設(shè)備的測量精度,電源電路保證了醫(yī)療設(shè)備的可靠運(yùn)行,處理器完成關(guān)鍵運(yùn)算,有線與無線連接是醫(yī)療大數(shù)據(jù)發(fā)揮作用的起點(diǎn)……我國將全面跨入小康社會,人均壽命也不斷增長,大醫(yī)療行業(yè)迎來歷史性機(jī)遇,基于此背景,探索科技(techsugar)特別策劃此次《醫(yī)者仁“芯”,醫(yī)療電子元器件的歷史性機(jī)遇》專題,本期受訪嘉賓是意法半導(dǎo)體通用微控制器產(chǎn)品市場經(jīng)理于引和意法半導(dǎo)體MEMS傳感器產(chǎn)品市場經(jīng)理倪明。
醫(yī)療電子的市場和布局
醫(yī)療應(yīng)用市場值得重視,更給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新技術(shù)發(fā)展帶來機(jī)遇,從下圖可以看出,醫(yī)療半導(dǎo)體市場規(guī)模逐年攀升,在2023年超80億美元。[1]


全球醫(yī)療半導(dǎo)體市場營收(美元)
其中亞太地區(qū)是在全球區(qū)域市場中增長最快,2017至2018年增長率是20%,而2018至2023年復(fù)合增長率為10%,亞太市場未來增長潛力巨大。毫無疑問,亞太地區(qū)已經(jīng)成為全球醫(yī)療半導(dǎo)體收入增長的主要驅(qū)動力,考慮其市場規(guī)模,無論在亞太,還是從全球來看,中國醫(yī)療市場都非常重要。


全球醫(yī)療半導(dǎo)體出貨數(shù)量
從全球醫(yī)療半導(dǎo)體出貨數(shù)量來看,2015年,亞太地區(qū)發(fā)貨量約為全球總發(fā)貨量的50%,2015-2023年繼續(xù)保持最快增長,其中,2018年同比增長達(dá)23%。通過與收入數(shù)據(jù)的對比分析,可以發(fā)現(xiàn),亞太地區(qū)醫(yī)療器械平均售價也是最低,這意味著隨著中國本土醫(yī)療器械企業(yè)的發(fā)展,中國地區(qū)的增長潛力最高,特別是高端醫(yī)療器械領(lǐng)域。
巨大市場規(guī)模和前景背后,中國也面臨著醫(yī)療保健資源緊張,甚至稀缺,意法半導(dǎo)體(ST)通用微控制器產(chǎn)品市場經(jīng)理于引表示:“稀缺的資源助推遠(yuǎn)程醫(yī)療的發(fā)展,以及對居家監(jiān)測設(shè)備的大量需求,從而對芯片提出了更多的要求?!?
意法半導(dǎo)體(ST)通用微控制器產(chǎn)品市場經(jīng)理于引
這里的更多要求,不只是統(tǒng)摩爾定律的一味追求縮小晶體管體積,也包括更小封裝和更豐富的片上技術(shù)集成,即“超越摩爾定律”。
當(dāng)然,與一般電子元器件相比,醫(yī)療級器件具有使用壽命長、可靠性和精確度更高等特點(diǎn)。對于特殊醫(yī)療要求(比如產(chǎn)品需進(jìn)入人體),有些醫(yī)療級元器件還需要通過專門的醫(yī)療認(rèn)證。
“在醫(yī)療電子設(shè)備像監(jiān)護(hù)設(shè)備、檢測設(shè)備上都可以找到ST MCU產(chǎn)品。尤其在便攜式醫(yī)療和個人醫(yī)護(hù)產(chǎn)品中,例如紅外體溫器,血糖血氧儀,血壓計,ECG等產(chǎn)品。”在提到意法半導(dǎo)體在醫(yī)療電子上布局時,于引介紹道:“在醫(yī)療健康設(shè)備中,MCU的低功耗和高性能最關(guān)鍵,所以我們的STM32L(超低功耗系列),STM32F4以及STM32H7系列高性能產(chǎn)品是醫(yī)療電子產(chǎn)品的主流方案。以基于Arm Cortex M4內(nèi)核的STM32F4系列為例,它是目前主流的紅外體溫器方案。主頻可以運(yùn)行到180MHz,內(nèi)部集成了2MB FLASH及256KB的RAM,同時集成了3個獨(dú)立的12位ADC,支持2.4M采樣頻率,以及LCD-TFT控制器?!?
意法半導(dǎo)體MEMS傳感器產(chǎn)品市場經(jīng)理倪明補(bǔ)充道:“針對醫(yī)療電子設(shè)備的不同要求,ST MEMS產(chǎn)品部門可以提供用于檢測運(yùn)動的運(yùn)動傳感器、監(jiān)測環(huán)境的環(huán)境傳感器、收集聲音的硅麥克風(fēng)以及用于微控制的執(zhí)行器(Actuator)。這些產(chǎn)品經(jīng)常被用在醫(yī)療機(jī)器人、患者監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療以及便攜式醫(yī)療產(chǎn)品上?!?
意法半導(dǎo)體MEMS傳感器產(chǎn)品市場經(jīng)理倪明
不限于產(chǎn)品端,據(jù)介紹,意法半導(dǎo)體 MEMS產(chǎn)品部門會跟醫(yī)療設(shè)備商或者第三方研發(fā)團(tuán)隊合作,了解醫(yī)療設(shè)備的終端要求,并且根據(jù)這些要求來優(yōu)化甚至定制相應(yīng)的電子元器件。
醫(yī)療領(lǐng)域的“不變”思路
早在2017年7月,中國就發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,提出在醫(yī)療領(lǐng)域大力發(fā)展人工智能,領(lǐng)域涵蓋智能治療模式、智能醫(yī)療體系、智能醫(yī)療機(jī)器人、智能可穿戴設(shè)備、智能診斷、智能多學(xué)科會診、智能基因識別、智能醫(yī)藥監(jiān)管、智能疾病預(yù)測等?!叭斯ぶ悄?醫(yī)療”一直被視為極具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d領(lǐng)域。
意法半導(dǎo)體瞅準(zhǔn)了人工智能機(jī)器人在醫(yī)療戰(zhàn)線上的動作,在整個系統(tǒng)規(guī)劃中,STM32參與了從人機(jī)交互(HMI),機(jī)器手臂控制,到移動控制的電機(jī)驅(qū)動等多個控制部分。于引表示:“在未來,隨著在高性能,低能耗和多互聯(lián)的深耕,我們可以預(yù)見,STM32在人工智能領(lǐng)域會發(fā)揮更強(qiáng)的作用。”
意法半導(dǎo)體 MEMS部門也早早加入戰(zhàn)局,倪明介紹道:“去年推出了X系列的智能傳感器產(chǎn)品,比如LSM6DSOX。意法半導(dǎo)體的X系列傳感器內(nèi)部集成了機(jī)器自學(xué)習(xí)內(nèi)核 (Machine Learning Core),該內(nèi)核可以幫助客戶從傳感器搜集到的海量數(shù)據(jù)里面挖掘數(shù)據(jù)特征,用于優(yōu)化核心算法并最終實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的狀態(tài)識別和判斷,而且這些功能不需要通過MCU交互就可以實(shí)現(xiàn),從而進(jìn)一步降低了系統(tǒng)能耗。”
除了智慧醫(yī)療,一次性診斷設(shè)備和個人醫(yī)護(hù)設(shè)備的確有著廣闊的前景,并且潛在的巨大需求促使電子元器件廠商愿意在這個方向上持續(xù)投入。于引和倪明在接受采訪時都表示,這兩個應(yīng)用的關(guān)鍵因素是“低成本、低功耗、高精度/高可靠性”。
于引舉例道:“在幾年前,就有客戶把我們的STM32L用在一次性早期妊娠檢驗(yàn)產(chǎn)品中。同時我們的超值型系列,為一次性診斷和個人醫(yī)護(hù)設(shè)備的市場可行性提供了成本的保障。這兩個應(yīng)用和我們的產(chǎn)品定義是一致的?!币灿锌蛻粼凇爸悄芪哥R膠囊”里面使用了意法半導(dǎo)體的運(yùn)動傳感器,用于監(jiān)測膠囊在病人體內(nèi)的精確姿態(tài)。
在新技術(shù)和產(chǎn)能上的持續(xù)投資,成了意法半導(dǎo)體提供低成本、低功耗、高可靠性STM32產(chǎn)品的關(guān)鍵,也是一條市場賴以生存的鐵則,以不變應(yīng)萬變。
面對中國市場,除了產(chǎn)品過硬,還得有接地氣的布局,醫(yī)療電子生態(tài)的打造并非一朝一夕。對此,于引表示:“作為芯片廠商,我們有很多的客戶和合作伙伴都一直投入在醫(yī)療電子設(shè)備的開發(fā)中,尤其在便攜式、嵌入式的應(yīng)用。這也與目前國內(nèi)對遠(yuǎn)程醫(yī)療,社區(qū)醫(yī)院服務(wù),云醫(yī)療等發(fā)展方向的支持是一致的?!?
另外,倪明也介紹道:“患者監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療以及便攜式醫(yī)療產(chǎn)品,將在中國有著廣闊的市場前景。ST MEMS部門將會和其它產(chǎn)品部門配合,給客戶提供完整并且有著豐富擴(kuò)展性的解決方案和開發(fā)套件?!?
背景:蔓延全球的新型冠狀肺炎,對世界經(jīng)濟(jì)影響深遠(yuǎn),針對新冠肺炎的斗爭,將真正成為“全民”斗爭。防疫抗疫物資生產(chǎn)與運(yùn)輸是當(dāng)前的重中之重,其中,電子行業(yè)為確??挂呶镔Y正常生產(chǎn)發(fā)揮了關(guān)鍵作用,尤其是醫(yī)學(xué)影像、呼吸機(jī)與紅外測溫槍等醫(yī)用電子設(shè)備,成為社會焦點(diǎn)。新冠疫情的持續(xù)對電子行業(yè)發(fā)展帶來了不確定性,但同時也為醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來重大機(jī)遇,快速診斷與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)設(shè)備等應(yīng)用有望加速落地,智慧醫(yī)療也迎來了新機(jī)遇。
基于此背景,探索科技(techsugar)策劃此次《醫(yī)者仁“芯”,醫(yī)療電子元器件的歷史性機(jī)遇》專題采訪,與核心廠商共同探討醫(yī)療電子元器件行業(yè)當(dāng)前狀況及發(fā)展趨勢。本期受訪者是意法半導(dǎo)體通用微控制器產(chǎn)品市場經(jīng)理于引和意法半導(dǎo)體MEMS傳感器產(chǎn)品市場經(jīng)理倪明。