隨著全球智慧化應(yīng)用快速擴張,IoT 半導(dǎo)體市場正迎來一波重要變革。產(chǎn)業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn),2026 年後的 IoT 晶片將以三大技術(shù)路線為核心:模組化設(shè)計、支援 chiplet 架構(gòu)與採用開放指令集 RISC-V,同時整合更強大的 Edge AI 能力。這些趨勢不僅將改變 IoT 裝置的性能與成本結(jié)構(gòu),也將重新定義晶片設(shè)計、封裝與生態(tài)系發(fā)展。
首先,模組化晶片設(shè)計成為 IoT 半導(dǎo)體的關(guān)鍵方向。過去 IoT 晶片多採 SoC 整合架構(gòu),將 MCU、記憶體、感測與通訊模組封裝在同一晶粒中。然而,隨著應(yīng)用場景急速擴張,包括智慧城市、車用電子、工業(yè) IoT、醫(yī)療感測與智能家居等,多樣化需求使單一 SoC 設(shè)計難以完全涵蓋。模組化架構(gòu)有助晶片設(shè)計商以更低成本、更快速度客製功能,形成更具彈性的產(chǎn)品組合。
在此基礎(chǔ)上,chiplet 架構(gòu)的導(dǎo)入被視為 IoT 晶片的重大進化。chiplet 原先多被認為是高階運算晶片(例如伺服器 CPU、AI 加速器、HBM 堆疊)才需要的技術(shù),但隨著先進封裝成本降低與暫新的設(shè)計工具成熟,越?越多 IoT 設(shè)計商開始以 chiplet 方式打造差異化產(chǎn)品。透過將通訊(Wi-Fi、BLE、NB-IoT)、感測控制、低功耗 AI 加速器等功能拆成多個小晶粒,再以 2.5D/3D 封裝整合,可以大幅降低設(shè)計成本,同時改善良率,也讓 IoT 裝置更容易因應(yīng)不同垂直市場需求。
第三項關(guān)鍵趨勢則是 RISC-V 的快速崛起。作為開放式指令集架構(gòu)(ISA),RISC-V 在 IoT 產(chǎn)業(yè)具備天然優(yōu)勢,例如高度可客製化、低功耗、高彈性與低授權(quán)成本。隨著全球?qū)Φ鼐夛L險與供應(yīng)鏈自主性的重視提高,晶片設(shè)計商愈來愈願意從傳統(tǒng)架構(gòu)(例如 ARM)部分轉(zhuǎn)向 RISC-V,尤其在邊緣感測器、智慧家庭、工控裝置與可穿戴設(shè)備領(lǐng)域,可望成為市場主流之一。
最受矚目的則是 Edge AI 的全面導(dǎo)入。隨著生成式 AI 普及、感測器數(shù)量急速增加,將 AI 推論能力下放至 IoT 裝置已成不可逆趨勢。未來 IoT 晶片將不再只是單純的資料採集端,而是具備本地分析、事件判斷與即時回應(yīng)能力,能在無需雲(yún)端連線情況下運作。這對減少延遲、保障隱私、降低頻寬使用具有重大價值。Edge AI 的導(dǎo)入也意味 IoT 晶片需要更強的 NPU、ML 加速器或微型 Tensor Engine,同時需依賴更高效能的封裝與散熱設(shè)計。