國產大背景下,MCU企業(yè)的格局正發(fā)生這些變化
ELEXCON 2021(深圳國際電子展暨嵌入式系統(tǒng)展)在9月27-29日于深圳國際會展中心順利召開。作為以嵌入式為課題的展會,在地緣政治摩擦和晶圓缺貨大背景下,國產MCU在本屆展會頻繁刷臉。
MCU將在物聯網時代大展身手
“物聯網源于互聯網領域,是信息科學技術產業(yè)的第三次革命”,航順芯片技術研發(fā)有限公司技術支持資深FAE楊應純在ELEXCON 2021上表示,目前來說,發(fā)展的重點主要集中在著力發(fā)展物聯網技術、大力培育物聯網產業(yè)、全力推進物聯網應用和努力搭建物聯網平臺這四個方面。2020年以來,傳感器、網絡(通信)、分析(云)和應用程序是影響物聯網模型的四個組成部分,并將產生不同程度的影響。
楊應純認為,目前全球的物聯網相關技術、標準、應用、服務還處于初步階段,物聯網核心技術正在持續(xù)發(fā)展,標準體系正在加快構建,產業(yè)體系還在處于建立和完善過程之中。物聯網有望在未來幾年大規(guī)模普及,目前年復合增長率保持在20%左右,到2023全球物聯網市場規(guī)模有望達到2.8萬億美元左右。
MCU作為物聯網中重要構成之一,能夠充分釋放物聯網嵌入式應用的價值。縱覽MCU全球業(yè)務,2015年MCU規(guī)??蛇_159.45億顆,出貨量達到220.58億美金,時間放眼到2020年整體規(guī)??蛇_206.92億顆,出貨量達到360.65億美元。
從MCU產品應用來看,33%集中在汽車電子中,25%在工控/醫(yī)療,23%在計算機,11%在消費電子,據了解這些領域中MCU被大量使用,且在大量使用下對低功耗和集成度提出了更高的要求。
反觀MCU結構分布,市場上62%的產品使用%的是32位產品,23%使用的是16位產品,15%使用的4/8位產品。
從國際競爭格局來看,目前中國MCU市場仍主要被國外廠商占據,前八大國外MCU廠商市場占比高達84.08%。國內MCU廠家總的市場占有率較低,從國產替代角度,國內MCU芯片設計企業(yè)具備較大的市場提升空間。
在上述發(fā)展中,他認為物聯網嵌入式應用中MCU的發(fā)展趨勢遵循四點規(guī)律:
其一,32bit MCU是物聯網時代的主流。隨著系統(tǒng)任務復雜化,計算能力的需求越來越高,這促使MCU開始邁向32位時代。通過數據來看,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。物聯網嵌入式應用基本被低功耗高性能32位MCU所取代。
其二,低功耗是物聯網時代的核心競爭力。可移動、無人值守等的物聯網應用及數量更為龐大的無線傳感節(jié)點及電池供電應用等,功耗和續(xù)航時間更是直接關系到產品的可行性,超低功耗MCU成核心競爭力。舉一個例子來說,華為的超低功耗的手表,采用的是通過亞域值的電路來實現超低功耗的MCU。
其三,高整合度MCU是物聯網時代的趨勢。在人工智能和物聯網雙重發(fā)展的時代下,絕大部分物聯網應用都需搭載下一代高集成度MCU芯片,實現傳感、通信安全信息處理、計算、下達控制指令等復雜任務。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,國產化現實成為剛需。縱覽市場,越來越多的應用都在指定采用國產芯片的來實現,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,眾多國產化MCU也出現在展區(qū),包國民技術、航順、華大半導體、靈動微電子、沁恒微電子、AutoChips、極海半導體、雅特力等知名企業(yè)。記者通過對展位的采訪,發(fā)現在地緣政治摩擦和晶圓缺貨漲價的大背景下,行業(yè)的新格局:
其一,CortexM內核的進化。目前來說,MCU中CortexM0/M0+依托其超低成本順理成章地占據絕大多數市場,不過M0/M0+是供貨較為緊張的內核類型。一些企業(yè)對記者表示,正在引導從供貨緊張的M0+轉向M4內核。另外,在物聯網對于性能和靈活性要求愈發(fā)強烈之下,一些企業(yè)準備推出M7/M33內核產品。記者經過尋訪國民技術、航順、華大半導體、沁恒微電子后發(fā)現,國產MCU企業(yè)均已擁有M0/M0+/M3/M4/M7/M33的齊全產線,以為用戶帶來最靈活的選擇。
其二,市場的進化。國內MCU企業(yè)的發(fā)家產品各有特色,比如國民技術是從安全做起的、華大半導體是從表計市場開始的、航順芯片則是通過兼并高端32位MCU核心產品而做起的。在近年來,工業(yè)物聯網和車聯網的興起之下,一眾廠商均將工業(yè)和汽車作為重點市場,并作為下一個臺階,特別是在汽車MCU緊缺的現在,國內企業(yè)抓緊布局,旨在快速占有這篇廣闊市場。另外,本次展會中,消費電子產品也成為獨特的風景線,手持云臺、TWS耳機、無人機等展品令人眼花繚亂,由此可以預見消費產品的成本進一步壓縮以及功耗上的繼續(xù)突破。
其三,國產化問題成為臺面上的問題。此前,記者了解到,許多網友對于國產MCU的兼容性、后服務和開發(fā)易用性上存在較大的不滿。部分網友透露,國產MCU的手冊說明書非常混亂,甚至不如直接觀看國外的手冊;還有一些工程師認為,開發(fā)后服務難,在遇到開發(fā)瓶頸時很難獲得幫助。本屆展會上,許多企業(yè)開始將這些問題放在臺面上,在展臺和論壇中強調自身公司的軟件、開發(fā)手冊、參考設計和技術解答服務。國民技術技術工程師告訴記者,我們不僅擁有完備的軟件基礎和參考設計,專業(yè)團隊甚至還會內部考核,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。據記者獲悉,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,成為國產追逐的機會之一,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技術。記者從航順工程師得知,航順已推出M0+RISC-V的MCU,該產品能在arm和RISC-V之間進行切換,作為雙指令集產品擁有極強的靈活性。除了航順,大部分展位上RISC-V也成為一道靚麗的新名詞。
在物聯網大時代下,發(fā)展的態(tài)勢是多變的,僅從幾家觀點來看無疑是管窺蠡測。但在不得不談國產化的大背景之下,ELEXCON 2021作為今年嵌入式最大看點,能夠看出更多企業(yè)已開始跟進國產芯片事業(yè)。