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  德州儀器半導體事業(yè)部MCU業(yè)務拓展經(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、單片機和技術開發(fā)部應用、架構(gòu)和市場總監(jiān)

 


金宇杰  恩智浦半導體大中華區(qū)市場總監(jiān)

  32位MCU替代8位MCU漸成趨勢
  ·32位MCU的應用量會增加，而且這種需求趨勢也不會改變，32位MCU市場應該呈兩位數(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，也都變得復雜化。例如以前的洗衣機只有一些開關按鈕或者簡單的顯示，現(xiàn)在越來越多的洗衣機有操控界面，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雜，對計算的要求導致傳統(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，如在電風扇領域，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用領域，如汽車電子、工業(yè)控制等，但是在其他市場中，它的應用空間和市場會被8位和32位MCU壓縮。對于32位MCU，它的運算頻率更高、處理能力更強、外設更豐富、設計也更復雜。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，半導體廠商更加重視產(chǎn)品的技術服務。

  吳健鴻：具體情況要取決于應用：對于非常成熟且不需要太多新功能的應用領域，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。對于全新的應用或者需要不斷提高性能與特性的應用，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。總之，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：嚴格以數(shù)據(jù)總線寬度(8位、16位或32位)來劃分單片機市場顯得過于簡單。單片機市場不會迅速改變，而是會隨著低端和高端領域的新增應用逐步發(fā)展?？傊?，在不久的將來，不會出現(xiàn)由一個細分市場占據(jù)主導地位的局面，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)品將來所能占領的市場會越來越小，或者說其能拓展的市場領域會越來越小。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、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能讓客戶快速占領更多的應用市場，將成為一大趨勢。
  在一些應用領域，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在馬達控制領域已經(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。

  諸多熱點應用改變MCU發(fā)展規(guī)劃
  ·針對不同領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。
  ·沒有任何一個應用領域可以主導MCU市場的增長，MCU市場的發(fā)展是多個應用領域共同作用所致。

  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)療設備，專業(yè)的醫(yī)療設備和便攜醫(yī)療設備市場增長比較快。此外，傳統(tǒng)的應用領域比如工業(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。
新興應用肯定對MCU會有新的要求，因為隨著系統(tǒng)越來越復雜，算法、控制的模塊(通訊模塊)越來越多，這就意味要達到這些應用要求，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，沒有任何一個應用領域可以主導MCU市場的增長，MCU市場的發(fā)展是多個應用領域共同作用所致。如果把MCU市場細分的話，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應用的新領域，但是我認為這些新領域并不能給MCU市場增長帶來多大的決定性貢獻。當然，普遍來講，現(xiàn)在比較大的MCU應用新熱點有全球的智能電網(wǎng)建設(包括太陽能、風能等新能源)、醫(yī)療電子、智能家電、無線充電等。當然，每個新應用對MCU的要求都不一樣，MCU廠商需要有很全的產(chǎn)品線。

  吳健鴻：熱點應用包括：高級安全關鍵應用，如汽車安全氣囊/ABS、高速列車控制板與關鍵任務系統(tǒng)等；超低功耗手持應用；低功耗變頻電機控制如變頻空調(diào)、變頻洗衣機等；高級雙向通信應用如電力線通信(PLC)、NFC等；工業(yè)控制與公共設施計量。
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，推出基于參考設計與系統(tǒng)解決方案的MCU，如變頻電機參考解決方案等。

  金宇杰：MCU應用已相當普遍，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中的單片機內(nèi)核不會對單片機市場產(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分出一些專用型的應用，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行補充，增強系統(tǒng)的可靠性以及性能。
  為滿足一些專業(yè)、新興的市場應用，MCU、DSP、FPGA還會持續(xù)更新自己的技術以提高產(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更多強調(diào)通用性和豐富的外設，在成本和功耗上占有優(yōu)勢。要典型應用中，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入市場。但是隨著市場的發(fā)展，當客戶尋求成本領先的解決方案時，融合了新的IP的MCU會成為更好的選擇。

  吳健鴻：對于需要同時運行多個功能的復雜系統(tǒng)，如高強度數(shù)學計算+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)品設計適用于：在SoC中設計了剛好夠用資源的專有應用；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用的ASSP，也可能是低成本的通用產(chǎn)品。這些產(chǎn)品當然會集成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，而單片機卻集成了更多模擬外設。是采用真正意義的DSP還是單片機來開發(fā)應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。總之，DSP和FPGA中的單片機內(nèi)核不會對單片機市場產(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。我不認為他們會擠壓MCU市場，因為即使他們不進來，這個市場也會有競爭，每個供應商將憑借自己的獨特性和差異化來占領自己的市場。

  曾勁濤：現(xiàn)在的ARM+MCU+DSP主要還是用于馬達控制。馬達控制是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加進去，是針對特定的應用的，普通的應用還用不上如此強大的DSP應用。至于FPGA，因為它還是比較獨立的，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，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：單片機涉及大量的屬性，選型時應權衡系統(tǒng)級集成、功耗、可靠性、開發(fā)工具、軟件以及基礎架構(gòu)等諸多要求。此外，客戶在做出決策時越來越關注與質(zhì)量、供應鏈以及獲取設計支持相關的非開發(fā)類開銷。任何想在單片機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，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，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，我們認為關鍵成功因素是本地化，即與本地客戶充分溝通并達成戰(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。

  （責任編輯：落雪）