國產(chǎn)MCU格局正在發(fā)生變化
[導(dǎo)讀]“是說芯語”已陪伴您990天出品?21ic中國電子網(wǎng)付斌網(wǎng)站：21ic.comELEXCON2021（深圳國際電子展暨嵌入式系統(tǒng)展）在9月27-29日于深圳國際會(huì)展中心順利召開。作為以嵌入式為課題的展會(huì)，在地緣政治摩擦和晶圓缺貨大背景下，國產(chǎn)MCU在本屆展會(huì)頻繁刷臉。MCU將在物...
“是說芯語”已陪伴您990天
“物聯(lián)網(wǎng)源于互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，是信息科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的第三次革命”，航順芯片技術(shù)研發(fā)有限公司技術(shù)支持資深FAE楊應(yīng)純?cè)贓LEXCON 2021上表示，目前來說，發(fā)展的重點(diǎn)主要集中在著力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大力培育物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)、全力推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和努力搭建物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)這四個(gè)方面。2020年以來，傳感器、網(wǎng)絡(luò)（通信）、分析（云）和應(yīng)用程序是影響物聯(lián)網(wǎng)模型的四個(gè)組成部分，并將產(chǎn)生不同程度的影響。
楊應(yīng)純認(rèn)為，目前全球的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用、服務(wù)還處于初步階段，物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)正在持續(xù)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)體系正在加快構(gòu)建，產(chǎn)業(yè)體系還在處于建立和完善過程之中。物聯(lián)網(wǎng)有望在未來幾年大規(guī)模普及，目前年復(fù)合增長率保持在20%左右，到2023全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到2.8萬億美元左右。
從MCU產(chǎn)品應(yīng)用來看，33%集中在汽車電子中，25%在工控/醫(yī)療，23%在計(jì)算機(jī)，11%在消費(fèi)電子，據(jù)了解這些領(lǐng)域中MCU被大量使用，且在大量使用下對(duì)低功耗和集成度提出了更高的要求。
反觀MCU結(jié)構(gòu)分布，市場(chǎng)上62%的產(chǎn)品使用%的是32位產(chǎn)品，23%使用的是16位產(chǎn)品，15%使用的4/8位產(chǎn)品。
從國際競(jìng)爭格局來看，目前中國MCU市場(chǎng)仍主要被國外廠商占據(jù)，前八大國外MCU廠商市場(chǎng)占比高達(dá)84.08%。國內(nèi)MCU廠家總的市場(chǎng)占有率較低，從國產(chǎn)替代角度，國內(nèi)MCU芯片設(shè)計(jì)企業(yè)具備較大的市場(chǎng)提升空間。
在上述發(fā)展中，他認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)嵌入式應(yīng)用中MCU的發(fā)展趨勢(shì)遵循四點(diǎn)規(guī)律：
其一，32bit MCU是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的主流。隨著系統(tǒng)任務(wù)復(fù)雜化，計(jì)算能力的需求越來越高，這促使MCU開始邁向32位時(shí)代。通過數(shù)據(jù)來看，2015年起全球32位MCU出貨量超過4位、8位、16 位MCU出貨量的總和。物聯(lián)網(wǎng)嵌入式應(yīng)用基本被低功耗高性能32位MCU所取代。
其二，低功耗是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的核心競(jìng)爭力。可移動(dòng)、無人值守等的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及數(shù)量更為龐大的無線傳感節(jié)點(diǎn)及電池供電應(yīng)用等，功耗和續(xù)航時(shí)間更是直接關(guān)系到產(chǎn)品的可行性，超低功耗MCU成核心競(jìng)爭力。舉一個(gè)例子來說，華為的超低功耗的手表，采用的是通過亞域值的電路來實(shí)現(xiàn)超低功耗的MCU。
其三，高整合度MCU是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的趨勢(shì)。在人工智能和物聯(lián)網(wǎng)雙重發(fā)展的時(shí)代下，絕大部分物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都需搭載下一代高集成度MCU芯片，實(shí)現(xiàn)傳感、通信安全信息處理、計(jì)算、下達(dá)控制指令等復(fù)雜任務(wù)。具備AI能力和云端接入能力是下一代MCU芯片與傳統(tǒng)MCU芯片最大的不同。
其四，地緣政治摩擦下，國產(chǎn)化現(xiàn)實(shí)成為剛需。縱覽市場(chǎng)，越來越多的應(yīng)用都在指定采用國產(chǎn)芯片的來實(shí)現(xiàn)，特別是在安全類的芯片上需求量極大。
大背景之下MCU企業(yè)的新格局
在ELEXCON 2021上，眾多國產(chǎn)化MCU也出現(xiàn)在展區(qū)，包國民技術(shù)、航順、華大半導(dǎo)體、靈動(dòng)微電子、沁恒微電子、AutoChips、極海半導(dǎo)體、雅特力等知名企業(yè)。記者通過對(duì)展位的采訪，發(fā)現(xiàn)在地緣政治摩擦和晶圓缺貨漲價(jià)的大背景下，行業(yè)的新格局：
其一，CortexM內(nèi)核的進(jìn)化。目前來說，MCU中CortexM0/M0 依托其超低成本順理成章地占據(jù)絕大多數(shù)市場(chǎng)，不過M0/M0 是供貨較為緊張的內(nèi)核類型。一些企業(yè)對(duì)記者表示，正在引導(dǎo)從供貨緊張的M0 轉(zhuǎn)向M4內(nèi)核。另外，在物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于性能和靈活性要求愈發(fā)強(qiáng)烈之下，一些企業(yè)準(zhǔn)備推出M7/M33內(nèi)核產(chǎn)品。記者經(jīng)過尋訪國民技術(shù)、航順、華大半導(dǎo)體、沁恒微電子后發(fā)現(xiàn)，國產(chǎn)MCU企業(yè)均已擁有M0/M0 /M3/M4/M7/M33的齊全產(chǎn)線，以為用戶帶來最靈活的選擇。
其二，市場(chǎng)的進(jìn)化。國內(nèi)MCU企業(yè)的發(fā)家產(chǎn)品各有特色，比如國民技術(shù)是從安全做起的、華大半導(dǎo)體是從表計(jì)市場(chǎng)開始的、航順芯片則是通過兼并高端32位MCU核心產(chǎn)品而做起的。在近年來，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)的興起之下，一眾廠商均將工業(yè)和汽車作為重點(diǎn)市場(chǎng)，并作為下一個(gè)臺(tái)階，特別是在汽車MCU緊缺的現(xiàn)在，國內(nèi)企業(yè)抓緊布局，旨在快速占有這篇廣闊市場(chǎng)。另外，本次展會(huì)中，消費(fèi)電子產(chǎn)品也成為獨(dú)特的風(fēng)景線，手持云臺(tái)、TWS耳機(jī)、無人機(jī)等展品令人眼花繚亂，由此可以預(yù)見消費(fèi)產(chǎn)品的成本進(jìn)一步壓縮以及功耗上的繼續(xù)突破。
其三，國產(chǎn)化問題成為臺(tái)面上的問題。此前，記者了解到，許多網(wǎng)友對(duì)于國產(chǎn)MCU的兼容性、后服務(wù)和開發(fā)易用性上存在較大的不滿。部分網(wǎng)友透露，國產(chǎn)MCU的手冊(cè)說明書非?；靵y，甚至不如直接觀看國外的手冊(cè)；還有一些工程師認(rèn)為，開發(fā)后服務(wù)難，在遇到開發(fā)瓶頸時(shí)很難獲得幫助。本屆展會(huì)上，許多企業(yè)開始將這些問題放在臺(tái)面上，在展臺(tái)和論壇中強(qiáng)調(diào)自身公司的軟件、開發(fā)手冊(cè)、參考設(shè)計(jì)和技術(shù)解答服務(wù)。國民技術(shù)技術(shù)工程師告訴記者，我們不僅擁有完備的軟件基礎(chǔ)和參考設(shè)計(jì)，專業(yè)團(tuán)隊(duì)甚至還會(huì)內(nèi)部考核，一切都是為了保證工程師的問題能夠被解答。
其四，RSIC-V指令集的MCU開始逐漸浮現(xiàn)。據(jù)記者獲悉，此前兆易創(chuàng)新曾專門推出過一款RSIC-V指令集的MCU。RISC-V作為開源指令集，成為國產(chǎn)追逐的機(jī)會(huì)之一，這一指令集除了能夠在SoC中發(fā)揮大作用，在MCU中也是值得布局的一項(xiàng)技術(shù)。記者從航順工程師得知，航順已推出M0 RISC-V的MCU，該產(chǎn)品能在arm和RISC-V之間進(jìn)行切換，作為雙指令集產(chǎn)品擁有極強(qiáng)的靈活性。除了航順，大部分展位上RISC-V也成為一道靚麗的新名詞。
在物聯(lián)網(wǎng)大時(shí)代下，發(fā)展的態(tài)勢(shì)是多變的，僅從幾家觀點(diǎn)來看無疑是管窺蠡測(cè)。但在不得不談國產(chǎn)化的大背景之下，ELEXCON 2021作為今年嵌入式最大看點(diǎn)，能夠看出更多企業(yè)已開始跟進(jìn)國產(chǎn)芯片事業(yè)。
“物聯(lián)網(wǎng)源于互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，是信息科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的第三次革命”，航順芯片技術(shù)研發(fā)有限公司技術(shù)支持資深FAE楊應(yīng)純?cè)贓LEXCON 2021上表示，目前來說，發(fā)展的重點(diǎn)主要集中在著力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大力培育物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)、全力推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和努力搭建物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)這四個(gè)方面。2020年以來，傳感器、網(wǎng)絡(luò)（通信）、分析（云）和應(yīng)用程序是影響物聯(lián)網(wǎng)模型的四個(gè)組成部分，并將產(chǎn)生不同程度的影響。
楊應(yīng)純認(rèn)為，目前全球的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用、服務(wù)還處于初步階段，物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)正在持續(xù)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)體系正在加快構(gòu)建，產(chǎn)業(yè)體系還在處于建立和完善過程之中。物聯(lián)網(wǎng)有望在未來幾年大規(guī)模普及，目前年復(fù)合增長率保持在20%左右，到2023全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到2.8萬億美元左右。
從MCU產(chǎn)品應(yīng)用來看，33%集中在汽車電子中，25%在工控/醫(yī)療，23%在計(jì)算機(jī)，11%在消費(fèi)電子，據(jù)了解這些領(lǐng)域中MCU被大量使用，且在大量使用下對(duì)低功耗和集成度提出了更高的要求。
反觀MCU結(jié)構(gòu)分布，市場(chǎng)上62%的產(chǎn)品使用%的是32位產(chǎn)品，23%使用的是16位產(chǎn)品，15%使用的4/8位產(chǎn)品。
從國際競(jìng)爭格局來看，目前中國MCU市場(chǎng)仍主要被國外廠商占據(jù)，前八大國外MCU廠商市場(chǎng)占比高達(dá)84.08%。國內(nèi)MCU廠家總的市場(chǎng)占有率較低，從國產(chǎn)替代角度，國內(nèi)MCU芯片設(shè)計(jì)企業(yè)具備較大的市場(chǎng)提升空間。
在上述發(fā)展中，他認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)嵌入式應(yīng)用中MCU的發(fā)展趨勢(shì)遵循四點(diǎn)規(guī)律：
其一，32bit MCU是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的主流。隨著系統(tǒng)任務(wù)復(fù)雜化，計(jì)算能力的需求越來越高，這促使MCU開始邁向32位時(shí)代。通過數(shù)據(jù)來看，2015年起全球32位MCU出貨量超過4位、8位、16 位MCU出貨量的總和。物聯(lián)網(wǎng)嵌入式應(yīng)用基本被低功耗高性能32位MCU所取代。
其二，低功耗是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的核心競(jìng)爭力。可移動(dòng)、無人值守等的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及數(shù)量更為龐大的無線傳感節(jié)點(diǎn)及電池供電應(yīng)用等，功耗和續(xù)航時(shí)間更是直接關(guān)系到產(chǎn)品的可行性，超低功耗MCU成核心競(jìng)爭力。舉一個(gè)例子來說，華為的超低功耗的手表，采用的是通過亞域值的電路來實(shí)現(xiàn)超低功耗的MCU。
其三，高整合度MCU是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的趨勢(shì)。在人工智能和物聯(lián)網(wǎng)雙重發(fā)展的時(shí)代下，絕大部分物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都需搭載下一代高集成度MCU芯片，實(shí)現(xiàn)傳感、通信安全信息處理、計(jì)算、下達(dá)控制指令等復(fù)雜任務(wù)。具備AI能力和云端接入能力是下一代MCU芯片與傳統(tǒng)MCU芯片最大的不同。
其四，地緣政治摩擦下，國產(chǎn)化現(xiàn)實(shí)成為剛需。縱覽市場(chǎng)，越來越多的應(yīng)用都在指定采用國產(chǎn)芯片的來實(shí)現(xiàn)，特別是在安全類的芯片上需求量極大。
大背景之下MCU企業(yè)的新格局
在ELEXCON 2021上，眾多國產(chǎn)化MCU也出現(xiàn)在展區(qū)，包國民技術(shù)、航順、華大半導(dǎo)體、靈動(dòng)微電子、沁恒微電子、AutoChips、極海半導(dǎo)體、雅特力等知名企業(yè)。記者通過對(duì)展位的采訪，發(fā)現(xiàn)在地緣政治摩擦和晶圓缺貨漲價(jià)的大背景下，行業(yè)的新格局：
其一，CortexM內(nèi)核的進(jìn)化。目前來說，MCU中CortexM0/M0 依托其超低成本順理成章地占據(jù)絕大多數(shù)市場(chǎng)，不過M0/M0 是供貨較為緊張的內(nèi)核類型。一些企業(yè)對(duì)記者表示，正在引導(dǎo)從供貨緊張的M0 轉(zhuǎn)向M4內(nèi)核。另外，在物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于性能和靈活性要求愈發(fā)強(qiáng)烈之下，一些企業(yè)準(zhǔn)備推出M7/M33內(nèi)核產(chǎn)品。記者經(jīng)過尋訪國民技術(shù)、航順、華大半導(dǎo)體、沁恒微電子后發(fā)現(xiàn)，國產(chǎn)MCU企業(yè)均已擁有M0/M0 /M3/M4/M7/M33的齊全產(chǎn)線，以為用戶帶來最靈活的選擇。
其二，市場(chǎng)的進(jìn)化。國內(nèi)MCU企業(yè)的發(fā)家產(chǎn)品各有特色，比如國民技術(shù)是從安全做起的、華大半導(dǎo)體是從表計(jì)市場(chǎng)開始的、航順芯片則是通過兼并高端32位MCU核心產(chǎn)品而做起的。在近年來，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)的興起之下，一眾廠商均將工業(yè)和汽車作為重點(diǎn)市場(chǎng)，并作為下一個(gè)臺(tái)階，特別是在汽車MCU緊缺的現(xiàn)在，國內(nèi)企業(yè)抓緊布局，旨在快速占有這篇廣闊市場(chǎng)。另外，本次展會(huì)中，消費(fèi)電子產(chǎn)品也成為獨(dú)特的風(fēng)景線，手持云臺(tái)、TWS耳機(jī)、無人機(jī)等展品令人眼花繚亂，由此可以預(yù)見消費(fèi)產(chǎn)品的成本進(jìn)一步壓縮以及功耗上的繼續(xù)突破。
其三，國產(chǎn)化問題成為臺(tái)面上的問題。此前，記者了解到，許多網(wǎng)友對(duì)于國產(chǎn)MCU的兼容性、后服務(wù)和開發(fā)易用性上存在較大的不滿。部分網(wǎng)友透露，國產(chǎn)MCU的手冊(cè)說明書非?；靵y，甚至不如直接觀看國外的手冊(cè)；還有一些工程師認(rèn)為，開發(fā)后服務(wù)難，在遇到開發(fā)瓶頸時(shí)很難獲得幫助。本屆展會(huì)上，許多企業(yè)開始將這些問題放在臺(tái)面上，在展臺(tái)和論壇中強(qiáng)調(diào)自身公司的軟件、開發(fā)手冊(cè)、參考設(shè)計(jì)和技術(shù)解答服務(wù)。國民技術(shù)技術(shù)工程師告訴記者，我們不僅擁有完備的軟件基礎(chǔ)和參考設(shè)計(jì)，專業(yè)團(tuán)隊(duì)甚至還會(huì)內(nèi)部考核，一切都是為了保證工程師的問題能夠被解答。
其四，RSIC-V指令集的MCU開始逐漸浮現(xiàn)。據(jù)記者獲悉，此前兆易創(chuàng)新曾專門推出過一款RSIC-V指令集的MCU。RISC-V作為開源指令集，成為國產(chǎn)追逐的機(jī)會(huì)之一，這一指令集除了能夠在SoC中發(fā)揮大作用，在MCU中也是值得布局的一項(xiàng)技術(shù)。記者從航順工程師得知，航順已推出M0 RISC-V的MCU，該產(chǎn)品能在arm和RISC-V之間進(jìn)行切換，作為雙指令集產(chǎn)品擁有極強(qiáng)的靈活性。除了航順，大部分展位上RISC-V也成為一道靚麗的新名詞。
在物聯(lián)網(wǎng)大時(shí)代下，發(fā)展的態(tài)勢(shì)是多變的，僅從幾家觀點(diǎn)來看無疑是管窺蠡測(cè)。但在不得不談國產(chǎn)化的大背景之下，ELEXCON 2021作為今年嵌入式最大看點(diǎn)，能夠看出更多企業(yè)已開始跟進(jìn)國產(chǎn)芯片事業(yè)。
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