編者按：MCU市場(chǎng)可謂“完全競(jìng)爭(zhēng)”市場(chǎng)，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(shì)。廠商對(duì)8位、32位MCU有何看法？熱點(diǎn)應(yīng)用市場(chǎng)帶來(lái)哪些新要求？如何實(shí)現(xiàn)差異化？《中國(guó)電子報(bào)》針對(duì)MCU市場(chǎng)、應(yīng)用等熱點(diǎn)話題，邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)知名廠商發(fā)表觀點(diǎn)。

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(chǎng)微控制器部亞太區(qū)市場(chǎng)經(jīng)理

 

彭  濤 富士通半導(dǎo)體(上海)有限公司市場(chǎng)經(jīng)理

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

曹錦東  ST微控制器與微處理器市場(chǎng)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(chǎng)總監(jiān)

 


金宇杰  恩智浦半導(dǎo)體大中華區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)

  32位MCU替代8位MCU漸成趨勢(shì)
  ·32位MCU的應(yīng)用量會(huì)增加，而且這種需求趨勢(shì)也不會(huì)改變，32位MCU市場(chǎng)應(yīng)該呈兩位數(shù)增長(zhǎng)。
  ·原來(lái)8位MCU在部分高端市場(chǎng)會(huì)被32位MCU取代。

曾勁濤：32位MCU在迅速增長(zhǎng)，這是不爭(zhēng)的事實(shí)。32位MCU的需求量越來(lái)越大，這主要源于最終產(chǎn)品越來(lái)越復(fù)雜，即便是以前8位MCU主打的市場(chǎng)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(jiǎn)單的顯示，現(xiàn)在越來(lái)越多的洗衣機(jī)有操控界面，其編程、閃存就越來(lái)越需要32位MCU。電表也是一個(gè)很好的例子,以前電表只有一個(gè)小顯示器，沒(méi)有通信功能，現(xiàn)在中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)對(duì)電表的要求越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)計(jì)算的要求導(dǎo)致傳統(tǒng)的8位MCU電表在退出市場(chǎng)，采用32位MCU的電表在增多。因此，32位MCU的應(yīng)用量會(huì)增加，而且在未來(lái)3到5年時(shí)間里這種需求趨勢(shì)也不會(huì)改變，32位MCU市場(chǎng)應(yīng)該呈兩位數(shù)增長(zhǎng)。
  但是，8位MCU市場(chǎng)也不會(huì)就此終結(jié)，只是原來(lái)8位MCU在部分高端市場(chǎng)會(huì)被32位MCU取代。因?yàn)楝F(xiàn)在已有越來(lái)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(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，讓風(fēng)扇轉(zhuǎn)得更安靜。以前沒(méi)有MCU的模擬控制的產(chǎn)品，現(xiàn)在也越來(lái)越多地加入了8位MCU，這是人們對(duì)“智能生活”需求的結(jié)果。
  總體來(lái)看，32位MCU市場(chǎng)的增長(zhǎng)比8位MCU的增長(zhǎng)快，32位取代8位、16位MCU是一個(gè)趨勢(shì)。
  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(chǎng)上有更多新的32位的核推出，這些32位的核會(huì)不斷向下擠壓16位MCU的市場(chǎng)空間。目前，16位MCU主要集中在一些專門的細(xì)分市場(chǎng)上。

  彭濤：在全球市場(chǎng)和亞太市場(chǎng)中，8位MCU仍然是市場(chǎng)份額最大的MCU產(chǎn)品，而這一市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也最為激烈。在16位MCU市場(chǎng)，我們看到它仍然會(huì)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(chǎng)中，它的應(yīng)用空間和市場(chǎng)會(huì)被8位和32位MCU壓縮。對(duì)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(jì)也更復(fù)雜。而如何提供一個(gè)平臺(tái)，使得用戶快速評(píng)估、測(cè)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(gè)問(wèn)題。大量開發(fā)套件的出現(xiàn)也說(shuō)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(duì)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(huì)保持其現(xiàn)有的MCU平臺(tái)，或是選擇有助于實(shí)現(xiàn)更高利潤(rùn)率的、較低成本的平臺(tái)。對(duì)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(huì)選擇使其能夠繼續(xù)投資自有軟件IP的MCU平臺(tái)。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(jià)差在不斷縮小，肯定會(huì)有越來(lái)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(lái)劃分單片機(jī)市場(chǎng)顯得過(guò)于簡(jiǎn)單。單片機(jī)市場(chǎng)不會(huì)迅速改變，而是會(huì)隨著低端和高端領(lǐng)域的新增應(yīng)用逐步發(fā)展?？傊?，在不久的將來(lái)，不會(huì)出現(xiàn)由一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位的局面，現(xiàn)狀并不會(huì)發(fā)生根本改變。雖然32位單片機(jī)的市場(chǎng)占有率正在迅猛發(fā)展，但是8位/16位MCU在市場(chǎng)中的地位仍不可撼動(dòng)，未來(lái)它們?nèi)詫⒄紦?jù)巨大的市場(chǎng)份額。

  金宇杰：從銷量來(lái)看，雖然是8位、16位、32位MCU三分天下，但加入32位MCU陣營(yíng)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(jià)格、開發(fā)便利度等方面不斷提升，目前32位MCU價(jià)位也能達(dá)到0.6美元，接近8位MCU的價(jià)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(shì)。
  曹錦東：8位/16位MCU產(chǎn)品將來(lái)所能占領(lǐng)的市場(chǎng)會(huì)越來(lái)越小，或者說(shuō)其能拓展的市場(chǎng)領(lǐng)域會(huì)越來(lái)越小。因?yàn)閺目蛻粜枨髞?lái)看，產(chǎn)品在升級(jí)中有越來(lái)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(lái)越強(qiáng)、接口越來(lái)越多。從這個(gè)層面來(lái)講，傳統(tǒng)的8位和16位MCU逐漸不能滿足要求。同時(shí)從另一個(gè)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(chǎng)，將成為一大趨勢(shì)。
  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(duì)性能要求不高、但對(duì)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(chǎng)，隨著觸摸按鍵的推廣，我們預(yù)測(cè)近幾年帶有觸摸控制單元的MCU市場(chǎng)會(huì)有比較大的增長(zhǎng)。在智能電網(wǎng)市場(chǎng)，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(chǎng)需求相匹配的性能/成本特性是MCU市場(chǎng)占有率的決定因素。

  諸多熱點(diǎn)應(yīng)用改變MCU發(fā)展規(guī)劃
  ·針對(duì)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(méi)有任何一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域可以主導(dǎo)MCU市場(chǎng)的增長(zhǎng)，MCU市場(chǎng)的發(fā)展是多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域共同作用所致。

  曹錦東：在中國(guó)，目前我們看好以下幾個(gè)方面的新興應(yīng)用：一個(gè)是國(guó)家電網(wǎng)改造中電力的管理和計(jì)量，這需要更高級(jí)的處理器。二是太陽(yáng)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(chǎng)增長(zhǎng)比較快。此外，傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域比如工業(yè)控制，過(guò)去采用8位或16位MCU的面臨產(chǎn)品升級(jí)的問(wèn)題，在升級(jí)過(guò)程中也需要用更高性價(jià)比的產(chǎn)品。
新興應(yīng)用肯定對(duì)MCU會(huì)有新的要求，因?yàn)殡S著系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，算法、控制的模塊(通訊模塊)越來(lái)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(shí)因?yàn)橄到y(tǒng)不僅只有一個(gè)處理器，多個(gè)MCU就對(duì)通信的能力提出了更高要求。為了實(shí)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(diǎn)是通用性，沒(méi)有任何一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域可以主導(dǎo)MCU市場(chǎng)的增長(zhǎng)，MCU市場(chǎng)的發(fā)展是多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域共同作用所致。如果把MCU市場(chǎng)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(lái)，我們發(fā)現(xiàn)它們也并不能占完整MCU市場(chǎng)的多大一塊。
  雖然市場(chǎng)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(chǎng)增長(zhǎng)帶來(lái)多大的決定性貢獻(xiàn)。當(dāng)然，普遍來(lái)講，現(xiàn)在比較大的MCU應(yīng)用新熱點(diǎn)有全球的智能電網(wǎng)建設(shè)(包括太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源)、醫(yī)療電子、智能家電、無(wú)線充電等。當(dāng)然，每個(gè)新應(yīng)用對(duì)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(diǎn)應(yīng)用包括：高級(jí)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(jí)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(jì)量。
MCU發(fā)展規(guī)劃必須通過(guò)以下方式滿足上述需求：針對(duì)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(shí)時(shí)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(jì)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(zhǎng)，因?yàn)?strong>智能化需求在增長(zhǎng)，這有兩方面的原因：一是在原來(lái)已使用MCU的領(lǐng)域，其需求量在不斷上漲。比如汽車，原來(lái)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(lái)不需要MCU的領(lǐng)域也開始顯現(xiàn)出對(duì)MCU的需求。比如太陽(yáng)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(lái)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

  采用多種融合方式贏得市場(chǎng)
  ·MCU、DSP、FPGA都有各自擅長(zhǎng)的方向，在各自的市場(chǎng)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(huì)對(duì)單片機(jī)市場(chǎng)產(chǎn)生顯著影響。

彭濤：如今各個(gè)行業(yè)對(duì)于MCU的需求越來(lái)越大，對(duì)于MCU的市場(chǎng)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(duì)于MCU帶來(lái)的更多是一種啟示，即如何針對(duì)市場(chǎng)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(zhǎng)的方向，在各自的市場(chǎng)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(shí)對(duì)于一些專業(yè)性的應(yīng)用市場(chǎng)也開始尋找更多的解決辦法，所以勢(shì)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(chǎng)應(yīng)用，MCU、DSP、FPGA還會(huì)持續(xù)更新自己的技術(shù)以提高產(chǎn)品的性能，也必定會(huì)更多地采用多種方式的融合來(lái)贏得市場(chǎng)。
  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(shì)。要典型應(yīng)用中，F(xiàn)PGA在光通信市場(chǎng)、DSP+ARM核在PLC通信和視頻監(jiān)控應(yīng)用等市場(chǎng)相比MCU在性能方面占有優(yōu)勢(shì)，并能夠幫助客戶快速進(jìn)入市場(chǎng)。但是隨著市場(chǎng)的發(fā)展，當(dāng)客戶尋求成本領(lǐng)先的解決方案時(shí)，融合了新的IP的MCU會(huì)成為更好的選擇。

  吳健鴻：對(duì)于需要同時(shí)運(yùn)行多個(gè)功能的復(fù)雜系統(tǒng)，如高強(qiáng)度數(shù)學(xué)計(jì)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(jì)適用于：在SoC中設(shè)計(jì)了剛好夠用資源的專有應(yīng)用；集成了用戶可能不會(huì)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(duì)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(huì)集成MCU功能，不過(guò)此類產(chǎn)品對(duì)整體MCU現(xiàn)有市場(chǎng)總值的影響也是相對(duì)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(lái)開發(fā)應(yīng)用取決于具體的需求和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式，這兩者的界限正變得越來(lái)越模糊?？傊?，DSP和FPGA中的單片機(jī)內(nèi)核不會(huì)對(duì)單片機(jī)市場(chǎng)產(chǎn)生顯著影響。

  曹錦東：過(guò)去的FPGA或DSP產(chǎn)品紛紛融入ARM，用ARM的軟核實(shí)現(xiàn)過(guò)去DSP的功能，F(xiàn)PGA或DSP公司加入ARM這個(gè)陣營(yíng)，與ST后續(xù)發(fā)展的方向是重合的。我不認(rèn)為他們會(huì)擠壓MCU市場(chǎng)，因?yàn)榧词顾麄儾贿M(jìn)來(lái)，這個(gè)市場(chǎng)也會(huì)有競(jìng)爭(zhēng)，每個(gè)供應(yīng)商將憑借自己的獨(dú)特性和差異化來(lái)占領(lǐng)自己的市場(chǎng)。

  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(chǎng)，現(xiàn)在用戶很希望具有DSP功能的MCU。在MCU市場(chǎng)，將DSP加進(jìn)去，是針對(duì)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?yàn)樗€是比較獨(dú)立的，并不針對(duì)MCU的主市場(chǎng)。

  差異化考驗(yàn)企業(yè)綜合實(shí)力
  ·芯片只是一個(gè)載體，需要提供Package，包括芯片、本地化工具和服務(wù)，更長(zhǎng)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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品。

  Fanie Duvenhage：?jiǎn)纹瑱C(jī)涉及大量的屬性，選型時(shí)應(yīng)權(quán)衡系統(tǒng)級(jí)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(shí)越來(lái)越關(guān)注與質(zhì)量、供應(yīng)鏈以及獲取設(shè)計(jì)支持相關(guān)的非開發(fā)類開銷。任何想在單片機(jī)市場(chǎng)贏得一席之地的公司都必須在這些方面有顯著優(yōu)勢(shì)。

曹錦東：從一顆芯片的組成來(lái)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(duì)客戶是福音，因?yàn)橄嗤拇a可能在不同工藝上的產(chǎn)品可以去實(shí)現(xiàn)，對(duì)客戶是好的方面，比較符合用戶體驗(yàn)的需求。
  對(duì)MCU來(lái)說(shuō)，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(zhǎng)期的交貨和保證產(chǎn)能需求。芯片只是一個(gè)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(wèn)題，能夠?yàn)橛脩籼峁└N心的服務(wù)，讓他們能夠以盡可能快的速度在市場(chǎng)中推出極具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)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(chǎng)，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(chǎng)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(shí)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(zhǎng)期對(duì)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(guó)市場(chǎng)，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(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品以及解決方案。

  （責(zé)任編輯：落雪）