編者按：MCU市場可謂“完全競爭”市場，隨著MCU性能的不斷提升和應(yīng)用的不斷催化，MCU呈現(xiàn)了新的發(fā)展態(tài)勢。廠商對8位、32位MCU有何看法？熱點應(yīng)用市場帶來哪些新要求？如何實現(xiàn)差異化？《中國電子報》針對MCU市場、應(yīng)用等熱點話題，邀請業(yè)內(nèi)知名廠商發(fā)表觀點。

特邀嘉賓

 

吳健鴻  德州儀器半導(dǎo)體事業(yè)部MCU業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理

曾勁濤  飛思卡爾工業(yè)和多元市場微控制器部亞太區(qū)市場經(jīng)理

 

彭  濤 富士通半導(dǎo)體(上海)有限公司市場經(jīng)理

吳曉立  瑞薩電子MCU產(chǎn)品中心大中國區(qū)副總監(jiān)

曹錦東  ST微控制器與微處理器市場部經(jīng)理(華東地區(qū))

 

Fanie Duvenhage  Microchip公司安防、單片機(jī)和技術(shù)開發(fā)部應(yīng)用、架構(gòu)和市場總監(jiān)

 


金宇杰  恩智浦半導(dǎo)體大中華區(qū)市場總監(jiān)

  32位MCU替代8位MCU漸成趨勢
  ·32位MCU的應(yīng)用量會增加，而且這種需求趨勢也不會改變，32位MCU市場應(yīng)該呈兩位數(shù)增長。
  ·原來8位MCU在部分高端市場會被32位MCU取代。

曾勁濤：32位MCU在迅速增長，這是不爭的事實。32位MCU的需求量越來越大，這主要源于最終產(chǎn)品越來越復(fù)雜，即便是以前8位MCU主打的市場如電表、家電等產(chǎn)品，也都變得復(fù)雜化。例如以前的洗衣機(jī)只有一些開關(guān)按鈕或者簡單的顯示，現(xiàn)在越來越多的洗衣機(jī)有操控界面，其編程、閃存就越來越需要32位MCU。電表也是一個很好的例子,以前電表只有一個小顯示器，沒有通信功能，現(xiàn)在中國國家電網(wǎng)對電表的要求越來越復(fù)雜，對計算的要求導(dǎo)致傳統(tǒng)的8位MCU電表在退出市場，采用32位MCU的電表在增多。因此，32位MCU的應(yīng)用量會增加，而且在未來3到5年時間里這種需求趨勢也不會改變，32位MCU市場應(yīng)該呈兩位數(shù)增長。
  但是，8位MCU市場也不會就此終結(jié)，只是原來8位MCU在部分高端市場會被32位MCU取代。因為現(xiàn)在已有越來越多的產(chǎn)品開始采用8位MCU，如在電風(fēng)扇領(lǐng)域，采用了8位MCU的數(shù)字電扇可以自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，讓風(fēng)扇轉(zhuǎn)得更安靜。以前沒有MCU的模擬控制的產(chǎn)品，現(xiàn)在也越來越多地加入了8位MCU，這是人們對“智能生活”需求的結(jié)果。
  總體來看，32位MCU市場的增長比8位MCU的增長快，32位取代8位、16位MCU是一個趨勢。
  而16位MCU已經(jīng)不是主流了，特別是由于ARM核的采用。隨著市場上有更多新的32位的核推出，這些32位的核會不斷向下擠壓16位MCU的市場空間。目前，16位MCU主要集中在一些專門的細(xì)分市場上。

  彭濤：在全球市場和亞太市場中，8位MCU仍然是市場份額最大的MCU產(chǎn)品，而這一市場競爭也最為激烈。在16位MCU市場，我們看到它仍然會固守一些應(yīng)用領(lǐng)域，如汽車電子、工業(yè)控制等，但是在其他市場中，它的應(yīng)用空間和市場會被8位和32位MCU壓縮。對于32位MCU，它的運(yùn)算頻率更高、處理能力更強(qiáng)、外設(shè)更豐富、設(shè)計也更復(fù)雜。而如何提供一個平臺，使得用戶快速評估、測試及開發(fā)產(chǎn)品，我們認(rèn)為32位MCU開發(fā)套件解決了這樣一個問題。大量開發(fā)套件的出現(xiàn)也說明了在推廣產(chǎn)品中，半導(dǎo)體廠商更加重視產(chǎn)品的技術(shù)服務(wù)。

  吳健鴻：具體情況要取決于應(yīng)用：對于非常成熟且不需要太多新功能的應(yīng)用領(lǐng)域，用戶很可能會保持其現(xiàn)有的MCU平臺，或是選擇有助于實現(xiàn)更高利潤率的、較低成本的平臺。對于全新的應(yīng)用或者需要不斷提高性能與特性的應(yīng)用，用戶很可能會選擇使其能夠繼續(xù)投資自有軟件IP的MCU平臺。在這種情況下，16位與32位MCU產(chǎn)品可能是更好的選擇?？傊?，考慮到8位、16位與32位MCU產(chǎn)品的價差在不斷縮小，肯定會有越來越多的用戶轉(zhuǎn)向采用16位或32位MCU。

  Fanie Duvenhage：嚴(yán)格以數(shù)據(jù)總線寬度(8位、16位或32位)來劃分單片機(jī)市場顯得過于簡單。單片機(jī)市場不會迅速改變，而是會隨著低端和高端領(lǐng)域的新增應(yīng)用逐步發(fā)展。總之，在不久的將來，不會出現(xiàn)由一個細(xì)分市場占據(jù)主導(dǎo)地位的局面，現(xiàn)狀并不會發(fā)生根本改變。雖然32位單片機(jī)的市場占有率正在迅猛發(fā)展，但是8位/16位MCU在市場中的地位仍不可撼動，未來它們?nèi)詫⒄紦?jù)巨大的市場份額。

  金宇杰：從銷量來看，雖然是8位、16位、32位MCU三分天下，但加入32位MCU陣營的廠商在不斷推廣可替代8位MCU的32位MCU，并且32位MCU在性能、價格、開發(fā)便利度等方面不斷提升，目前32位MCU價位也能達(dá)到0.6美元，接近8位MCU的價格，并且功耗也差不多，開發(fā)難度也接近，所以32位MCU替代8位MCU成為一種趨勢。
  曹錦東：8位/16位MCU產(chǎn)品將來所能占領(lǐng)的市場會越來越小，或者說其能拓展的市場領(lǐng)域會越來越小。因為從客戶需求來看，產(chǎn)品在升級中有越來越多的智能化要求出現(xiàn)，作為控制大腦的MCU，要求其性能越來越強(qiáng)、接口越來越多。從這個層面來講，傳統(tǒng)的8位和16位MCU逐漸不能滿足要求。同時從另一個角度——工藝發(fā)展看，32位MCU能采取更新的工藝，所以在產(chǎn)品的成本控制層面，生產(chǎn)制造成本可以有很大的改善。綜上所述，32位MCU能讓客戶快速占領(lǐng)更多的應(yīng)用市場，將成為一大趨勢。
  在一些應(yīng)用領(lǐng)域，還是有8位MCU的需求，比如在家用電器、遙控器、玩具等對性能要求不高、但對成本要求很高的領(lǐng)域。

  吳曉立：目前，8位MCU仍然具有很大的發(fā)展空間，例如在傳統(tǒng)的家電市場，隨著觸摸按鍵的推廣，我們預(yù)測近幾年帶有觸摸控制單元的MCU市場會有比較大的增長。在智能電網(wǎng)市場，單相電能表仍然以8位MCU為主。32位MCU在馬達(dá)控制領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)了主力地位。和市場需求相匹配的性能/成本特性是MCU市場占有率的決定因素。

  諸多熱點應(yīng)用改變MCU發(fā)展規(guī)劃
  ·針對不同領(lǐng)域需求推出各種不同的MCU產(chǎn)品系列，還要制定解決方案發(fā)展規(guī)劃。
  ·沒有任何一個應(yīng)用領(lǐng)域可以主導(dǎo)MCU市場的增長，MCU市場的發(fā)展是多個應(yīng)用領(lǐng)域共同作用所致。

  曹錦東：在中國，目前我們看好以下幾個方面的新興應(yīng)用：一個是國家電網(wǎng)改造中電力的管理和計量，這需要更高級的處理器。二是太陽能產(chǎn)品系統(tǒng)中也需要性能的優(yōu)化。三是正處發(fā)展階段的醫(yī)療設(shè)備，專業(yè)的醫(yī)療設(shè)備和便攜醫(yī)療設(shè)備市場增長比較快。此外，傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域比如工業(yè)控制，過去采用8位或16位MCU的面臨產(chǎn)品升級的問題，在升級過程中也需要用更高性價比的產(chǎn)品。
新興應(yīng)用肯定對MCU會有新的要求，因為隨著系統(tǒng)越來越復(fù)雜，算法、控制的模塊(通訊模塊)越來越多，這就意味要達(dá)到這些應(yīng)用要求，需要有容量更大的閃存等。同時因為系統(tǒng)不僅只有一個處理器，多個MCU就對通信的能力提出了更高要求。為了實現(xiàn)更多的通信能力以及系統(tǒng)的運(yùn)算處理能力，要求系統(tǒng)的效率更高。

  曾勁濤：MCU最大的特點是通用性，沒有任何一個應(yīng)用領(lǐng)域可以主導(dǎo)MCU市場的增長，MCU市場的發(fā)展是多個應(yīng)用領(lǐng)域共同作用所致。如果把MCU市場細(xì)分的話，可以有電表、電源轉(zhuǎn)換、新能源、家電、醫(yī)療，但即便把這些全部加起來，我們發(fā)現(xiàn)它們也并不能占完整MCU市場的多大一塊。
  雖然市場也在涌現(xiàn)一些MCU應(yīng)用的新領(lǐng)域，但是我認(rèn)為這些新領(lǐng)域并不能給MCU市場增長帶來多大的決定性貢獻(xiàn)。當(dāng)然，普遍來講，現(xiàn)在比較大的MCU應(yīng)用新熱點有全球的智能電網(wǎng)建設(shè)(包括太陽能、風(fēng)能等新能源)、醫(yī)療電子、智能家電、無線充電等。當(dāng)然，每個新應(yīng)用對MCU的要求都不一樣，MCU廠商需要有很全的產(chǎn)品線。

  吳健鴻：熱點應(yīng)用包括：高級安全關(guān)鍵應(yīng)用，如汽車安全氣囊/ABS、高速列車控制板與關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)等；超低功耗手持應(yīng)用；低功耗變頻電機(jī)控制如變頻空調(diào)、變頻洗衣機(jī)等；高級雙向通信應(yīng)用如電力線通信(PLC)、NFC等；工業(yè)控制與公共設(shè)施計量。
MCU發(fā)展規(guī)劃必須通過以下方式滿足上述需求：針對不同領(lǐng)域需求推出各種不同的MCU產(chǎn)品系列，如低功耗系列、實時控制系列、模擬集成系列、RF MCU 系列、安全關(guān)鍵型MCU系列。不但制定MCU發(fā)展規(guī)劃，而且還制定解決方案發(fā)展規(guī)劃，推出基于參考設(shè)計與系統(tǒng)解決方案的MCU，如變頻電機(jī)參考解決方案等。

  金宇杰：MCU應(yīng)用已相當(dāng)普遍，但其需求還在一直增長，因為智能化需求在增長，這有兩方面的原因：一是在原來已使用MCU的領(lǐng)域，其需求量在不斷上漲。比如汽車，原來可能只需要10片MCU，但現(xiàn)在高端的則需要100多片MCU；二是在原來不需要MCU的領(lǐng)域也開始顯現(xiàn)出對MCU的需求。比如太陽能發(fā)電管理、LED照明等，都需要采用智能控制方法，比如最大功率跟蹤以及電池充電管理等。綠色能源將是MCU未來新的增長點。

  采用多種融合方式贏得市場
  ·MCU、DSP、FPGA都有各自擅長的方向，在各自的市場中都在尋求突破性的發(fā)展。
  ·DSP和FPGA中的單片機(jī)內(nèi)核不會對單片機(jī)市場產(chǎn)生顯著影響。

彭濤：如今各個行業(yè)對于MCU的需求越來越大，對于MCU的市場也開始從通用型中細(xì)分出一些專用型的應(yīng)用，所以DSP、FPGA與ARM的融合對于MCU帶來的更多是一種啟示，即如何針對市場開發(fā)適合的產(chǎn)品以及提升自身的產(chǎn)品性能。MCU、DSP、FPGA都有各自擅長的方向，在各自的市場中都在尋求突破性的發(fā)展，MCU在不斷提升產(chǎn)品性能的同時對于一些專業(yè)性的應(yīng)用市場也開始尋找更多的解決辦法，所以勢必需要融合多種處理手段進(jìn)行補(bǔ)充，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性以及性能。
  為滿足一些專業(yè)、新興的市場應(yīng)用，MCU、DSP、FPGA還會持續(xù)更新自己的技術(shù)以提高產(chǎn)品的性能，也必定會更多地采用多種方式的融合來贏得市場。
  吳曉立：MCU更多強(qiáng)調(diào)通用性和豐富的外設(shè)，在成本和功耗上占有優(yōu)勢。要典型應(yīng)用中，F(xiàn)PGA在光通信市場、DSP+ARM核在PLC通信和視頻監(jiān)控應(yīng)用等市場相比MCU在性能方面占有優(yōu)勢，并能夠幫助客戶快速進(jìn)入市場。但是隨著市場的發(fā)展，當(dāng)客戶尋求成本領(lǐng)先的解決方案時，融合了新的IP的MCU會成為更好的選擇。

  吳健鴻：對于需要同時運(yùn)行多個功能的復(fù)雜系統(tǒng)，如高強(qiáng)度數(shù)學(xué)計算+高速通信+系統(tǒng)控制+UI等，集成了ARM、DSP與FPGA的SoC將有助于降低其系統(tǒng)BOM或PCB尺寸。一般情況下，這類產(chǎn)品設(shè)計適用于：在SoC中設(shè)計了剛好夠用資源的專有應(yīng)用；集成了用戶可能不會100%全面使用的眾多資源的通用器件。這些類型的器件既可能是針對非常特殊應(yīng)用的ASSP，也可能是低成本的通用產(chǎn)品。這些產(chǎn)品當(dāng)然會集成MCU功能，不過此類產(chǎn)品對整體MCU現(xiàn)有市場總值的影響也是相對較小的。

  Fanie Duvenhage：FPGA幾乎是純數(shù)字的，而單片機(jī)卻集成了更多模擬外設(shè)。是采用真正意義的DSP還是單片機(jī)來開發(fā)應(yīng)用取決于具體的需求和系統(tǒng)實現(xiàn)方式，這兩者的界限正變得越來越模糊?？傊?，DSP和FPGA中的單片機(jī)內(nèi)核不會對單片機(jī)市場產(chǎn)生顯著影響。

  曹錦東：過去的FPGA或DSP產(chǎn)品紛紛融入ARM，用ARM的軟核實現(xiàn)過去DSP的功能，F(xiàn)PGA或DSP公司加入ARM這個陣營，與ST后續(xù)發(fā)展的方向是重合的。我不認(rèn)為他們會擠壓MCU市場，因為即使他們不進(jìn)來，這個市場也會有競爭，每個供應(yīng)商將憑借自己的獨(dú)特性和差異化來占領(lǐng)自己的市場。

  曾勁濤：現(xiàn)在的ARM+MCU+DSP主要還是用于馬達(dá)控制。馬達(dá)控制是MCU很重要的是市場，現(xiàn)在用戶很希望具有DSP功能的MCU。在MCU市場，將DSP加進(jìn)去，是針對特定的應(yīng)用的，普通的應(yīng)用還用不上如此強(qiáng)大的DSP應(yīng)用。至于FPGA，因為它還是比較獨(dú)立的，并不針對MCU的主市場。

  差異化考驗企業(yè)綜合實力
  ·芯片只是一個載體，需要提供Package，包括芯片、本地化工具和服務(wù)，更長期的交貨和保證產(chǎn)能需求。
  ·MCU企業(yè)目前制勝的唯一途徑是讓客戶盡快推出極具競爭優(yōu)勢的產(chǎn)品。

  Fanie Duvenhage：單片機(jī)涉及大量的屬性，選型時應(yīng)權(quán)衡系統(tǒng)級集成、功耗、可靠性、開發(fā)工具、軟件以及基礎(chǔ)架構(gòu)等諸多要求。此外，客戶在做出決策時越來越關(guān)注與質(zhì)量、供應(yīng)鏈以及獲取設(shè)計支持相關(guān)的非開發(fā)類開銷。任何想在單片機(jī)市場贏得一席之地的公司都必須在這些方面有顯著優(yōu)勢。

曹錦東：從一顆芯片的組成來講，CPU只是占到25%～30%的面積，所以一顆芯片要做成差異化，可以在余下的70%～75%的空間去努力。站在客戶角度，大家都用ARM的核對客戶是福音，因為相同的代碼可能在不同工藝上的產(chǎn)品可以去實現(xiàn)，對客戶是好的方面，比較符合用戶體驗的需求。
  對MCU來說，我們給用戶的不僅僅是MCU產(chǎn)品，還有不同的Package，包括芯片、本地化工具和服務(wù)，更長期的交貨和保證產(chǎn)能需求。芯片只是一個載體，我們需要提供更多的東西。

吳健鴻：MCU企業(yè)目前制勝的唯一途徑是能夠解決客戶的問題，能夠為用戶提供更貼心的服務(wù)，讓他們能夠以盡可能快的速度在市場中推出極具競爭優(yōu)勢的產(chǎn)品。

  曾勁濤：32位MCU的差異化更多集中在軟件的差異化上，模塊的差異化也有一些，但我認(rèn)為如果想要贏得32位MCU市場，企業(yè)一定要在軟件上有所投資。8位MCU的差異化主要還在于成本，成本永遠(yuǎn)是8位MCU市場成敗的決定因素。而同樣采用ARM核的MCU也還是可以在軟件和性能上實現(xiàn)差異化的，就算是采用同一核的MCU，在功耗、抗干擾能力上都可能不一樣。

  吳曉立：瑞薩長期對MCU內(nèi)核和周邊的IP進(jìn)行開發(fā)，并擁有完整的生態(tài)系統(tǒng)支持。在中國市場，我們認(rèn)為關(guān)鍵成功因素是本地化，即與本地客戶充分溝通并達(dá)成戰(zhàn)略合作，從而產(chǎn)生適合中國市場的產(chǎn)品以及解決方案。

  （責(zé)任編輯：落雪）