MCU與MPU市場趨勢

作者 王瑩 《電子產(chǎn)品世界》編輯

摘要：大型MCU供應商NXP、ST和Microchip公司介紹了他們對MCU和/或MPU市場趨勢的看法，以及下一步的發(fā)展策略。

32位MCU領風騷，物聯(lián)網(wǎng)應用受寵

　　ST亞太區(qū)微控制器(MCU)、存儲器和安全微控制器(MMS)及物聯(lián)網(wǎng)副總裁Arnaud Julienne、ST MCU事業(yè)部市場總監(jiān)Daniel Colonna和ST中國MCU事業(yè)部市場及應用總監(jiān)曹錦東先生介紹如下。

　　MCU市場呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的趨勢。因為MCU 廣泛應用于大眾市場和細分市場，新的需求或新型產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)都會產(chǎn)生大量的MCU需求。

　　縱觀市場上的眾多應用，一是過去沒有用MCU的應用，如今在用MCU，例如可穿戴產(chǎn)品、共享單車等;二是過去用MCU的應用現(xiàn)在依然在用MCU，可能是更高性能、更低功耗的MCU;三是當一個市場成熟時，會有一些SoC出來，搶占部分MCU市場，或者把MCU集成到主芯片里。因此MCU市場是非常動態(tài)的，涉及新應用、傳統(tǒng)應用，也會有應用消失。例如共享單車，有一些車鎖過去沒有MCU， 而如今已采用MCU。

　　相信不久的未來，會有更多智能車鎖采用MCU。因此，中國的創(chuàng)新會越來越多，創(chuàng)新能力會越來越強，對MCU的需求也會越來越高，應用場景也會越來越多樣化。

　　而32位MCU在此輪創(chuàng)新中成了主要驅動力。據(jù)IC Insights調(diào)查，2015年32位MCU占據(jù)50%的市場份額，預計2020年將占到65%(如圖1)。所以整個MCU市場是在成長的，但更大的成長來自于32位的MCU。

　　從應用來看，IoT(物聯(lián)網(wǎng))驅動MCU市場的增長。其中32位MCU功不可沒，從銷售額到銷售數(shù)量都有很大的增長。具體地，從2013年到2020年的6年間，IoT市場32位MCU銷售額復合增長率是17.6%，銷量增長率是25.6%。

　　再看整個市場的增長，32位MCU在所有市場里增長率是10%(如圖1)。即IoT市場對MCU，尤其是32位MCU的需求、驅動遠遠超過市場的平均速度。所以，從10%到17.6%，到25.6%的增長，更大的驅動力來自于IoT市場。

　　物聯(lián)網(wǎng)MCU有三降：功耗、引腳和成本不斷降低。而性能更高，例如有更高的處理能力，集成更多的模擬和外設功能。而且由于聯(lián)網(wǎng)，更加注重安全。

　　據(jù)IHS 2016年下半年市場報告，ST是中國市場第二大通用MCU廠商。在國內(nèi)Cortex-M市場，ST公司的STM32市場份額為45.8%。ST稱其36%的MCU業(yè)務來自中國市場。其中70%客戶是中小企業(yè)，只有30%是大客戶。

　　ST稱，很多客戶從8位轉向了32位MCU的應用。例如無人機、電動自行車、玩具航母等。這主要歸功于32位MCU的新技術使產(chǎn)品成本并沒有太大的增加，但性能方面可以大為提升。

　　ST認為32位MCU為其帶來了騰飛契機。例如，十年前的2006年6月，該公司首次推出世界第一個基于ARM Cortex-M系列的通用MCU，十年后的2016年6月，該公司已經(jīng)從中國市場上默默無聞的MCU公司上升為第二大MCU供應商。

人機交互使MCU轉型升級

　　據(jù)IHS 2016年下半年市場報告，NXP(恩智浦)是中國市場第一大通用MCU廠商。NXP自稱其50%業(yè)務來自中國，如果加上其他海外公司在中國的制造和設計業(yè)務，在華業(yè)務占70%。

　　NXP資深副總裁兼MCU業(yè)務線總經(jīng)理Geoff Lees和NXP MCU產(chǎn)品線全球資深產(chǎn)品經(jīng)理曾勁濤在最近的媒體發(fā)布會上談到物聯(lián)網(wǎng)人機交互趨勢，并認為MCU性能進一步提升時，會與MPU發(fā)生跨界融合。

　　據(jù)IHS分析，從2015到2020年，中國的嵌入式應用市場將增長1.6倍，比全球市場的增長速度快2倍(如圖3)。

　　原因之一是中國的家電、汽車、工業(yè)等市場的蓬勃發(fā)展，驅動因素當屬IoT?！爸袊楷F(xiàn)出越來越多的新應用?，F(xiàn)在中國不只是像過去一樣做簡化版、低價格版本的產(chǎn)品，而且有很多新的創(chuàng)意、新的應用是在中國開始。”Geoff稱。例如共享單車、共享充電寶等。

　　在物聯(lián)網(wǎng)領域，一個新亮點是從2017年開始，人們對更好的人機界面需求越來越多。以前的MCU都是用按鈕控制，現(xiàn)在很多應用場合要有屏，而且最好是觸控屏，這促使NXP的i.MX產(chǎn)品線需求的增長。未來人通過聲音和手勢就可以控制家電等很多產(chǎn)品，例如在家里一個喇叭可以成為控制所有東西的入口。在汽車應用中，車內(nèi)麥克風和車上的攝像頭可以根據(jù)聲音或者臉部表情作為人們跟外界溝通的接口。這些都是i.MX可以支持到的。實際上，NXP已花費很多投資在視頻的編/解碼(CODEC)和圖形處理方面，以使音視頻產(chǎn)品成本降低。從傳統(tǒng)意義的控制到現(xiàn)在的娛樂系統(tǒng)(圖像、聲音、手勢識別)，預計明年會看到一些低端的產(chǎn)品也具有聲控和很高的計算能力，做到聲音、圖像和手勢識別。

　　不僅是動態(tài)圖像識別，普通的圖形顯示器也需要美顏，以提升用戶體驗。Microchip公司32位單片機產(chǎn)品部資深產(chǎn)品營銷經(jīng)理Bill Hutchings近日稱，該公司也正致力于提升圖像的顏值，推出了集成2D GPU和DDR2存儲器的MCU——PIC32MZ DA，簡化了24位彩色大屏幕的圖形設計，實現(xiàn)了圖形功能的突破。典型應用之一是咖啡機，如果做成物聯(lián)網(wǎng)時代的智能咖啡機，首先圖形界面要非常漂亮，例如三層構圖，這意味著要三層數(shù)字控制器。另外，它能夠實時地把數(shù)據(jù)傳給咖啡制造商，例如這個客戶的購買行為，他更多的是買哪種口味的咖啡。這樣商家可以有針對性地向這名消費者提供打折券或者是代金卷。另外，商家也可以了解什么時段、哪種咖啡最暢銷，這樣商家在后臺的庫存和備貨都可以相應地做準備。再有，在樓宇自動化中，房間空調(diào)顯示屏過去是黑白的，而且圖形簡單，很多客戶希望圖形美顏，以提升樓宇檔次。

嵌入式處理器品種更加多樣

　　各公司把產(chǎn)品線和型號不斷加密和豐富，例如NXP、ST和Microchip公司32位MCU的品種均接近1千種。NXP解釋道，中國客戶不愿意為多余用途付費。除了降低成本外，筆者認為較為定制的功能可以降低功耗，這在注重功耗的物聯(lián)網(wǎng)時代也是很重要的。

　　ST在10年間推出了11個ARM Cortex-M系列的MCU。ST稱，將會進一步加強產(chǎn)品線的開發(fā)，在產(chǎn)品線中滲透更多的垂直應用。而垂直應用目前更多是在IoT、智能城市、智能家居、智能交通、智能工業(yè)方面。

部分廠商戰(zhàn)略

　　NXP：大力拓展i.MX系列，重視MCU與MPU融合

　　對于看好用戶交互趨勢的NXP，十分重視應用處理器的i.MX系列發(fā)展。近日該公司推出了跨界處理器——i.MX RT系列(如圖4)，特點是采用i.MX 6ULL架構，具有MPU應用處理器般的性能，同時又繼承了MCU的開發(fā)工具鏈部署起來的快速靈活性。具體地，采用了Cortex-M7核(筆者注：這款核通常用于MCU)，但是達到了MPU的600MHz高速，可以采用MCU的開發(fā)工具和實時操作系統(tǒng)，而且價格只有3美元左右(像MCU一樣親民)。

　　這種跨界發(fā)展方向，主要來自于物聯(lián)網(wǎng)的需求。一方面，傳感端要求非常長的電池使用時間和非常低的漏電;另一方面，隨著人們對物聯(lián)網(wǎng)的連接性和顯示的要求越來越高，再加上語音和圖像等人機交互方式出現(xiàn)，因此催生低功耗和高性能的產(chǎn)品。