干貨匯總！6位行業(yè)專家共話MCU發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)

前言

2022年是MCU芯片跌宕起伏的一年，價(jià)格波動(dòng)一度由盛夏秒速入冬，最終形成兩極分化的局面，消費(fèi)電子類芯片降價(jià)拋售，車規(guī)級(jí)芯片卻持續(xù)上升。MCU市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)備受業(yè)界關(guān)注。

從終端應(yīng)用及性能要求從低到高來分，MCU大致可分為消費(fèi)電子市場(chǎng)、工業(yè)自動(dòng)化及物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)以及汽車電子市場(chǎng)，近年來潛力不斷被觸發(fā)，擁有千億市場(chǎng)。

根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)，2021年MCU全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的196億美元。預(yù)計(jì)2022年全球市場(chǎng)有望達(dá)到215億美元，未來幾年復(fù)合增長(zhǎng)率可達(dá)10%，2028年將增至360億美元。據(jù)IHS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年國(guó)內(nèi)MCU市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到365億元，且近五年中國(guó)MCU市場(chǎng)年平均復(fù)合增長(zhǎng)率為7.2%，超過全球平均增速。

圖源：IC Insights

百億規(guī)模市場(chǎng)伴隨著國(guó)產(chǎn)替代風(fēng)口的到來，對(duì)國(guó)內(nèi)MCU產(chǎn)業(yè)而言充滿機(jī)遇，中國(guó)制造業(yè)的扎實(shí)基礎(chǔ)也為MCU企業(yè)創(chuàng)造了廣闊的市場(chǎng)空間和優(yōu)越的成長(zhǎng)環(huán)境。

不過，由于競(jìng)爭(zhēng)格局高度集中，國(guó)外頭部廠商占據(jù)了近九成市場(chǎng)份額。無論是從市場(chǎng)占有率還是技術(shù)先進(jìn)性上，海外的龍頭企業(yè)在現(xiàn)階段都占據(jù)著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，這也意味著我們面臨諸多挑戰(zhàn)。

01

挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存的MCU市場(chǎng)

首先說挑戰(zhàn)。

在MCU領(lǐng)域，其實(shí)國(guó)產(chǎn)企業(yè)數(shù)量并不在少數(shù)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)約有百余家。但多數(shù)廠商主要在消費(fèi)電子等較低端應(yīng)用領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)，同質(zhì)化嚴(yán)重，價(jià)格戰(zhàn)越來越激烈，降價(jià)對(duì)國(guó)產(chǎn)MCU廠商會(huì)造成一定沖擊。

其次，隨著汽車電子市場(chǎng)熱度持續(xù)上升，車規(guī)級(jí)芯片需求量暴增，但從行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情況來看，近95%的市場(chǎng)一直被國(guó)外如恩智浦、英飛凌、TI等一流電子廠商壟斷，國(guó)內(nèi)車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)業(yè)生態(tài)未構(gòu)建完整，短時(shí)間較難取得市場(chǎng)主導(dǎo)權(quán)，位于劣勢(shì)。

工控、物聯(lián)網(wǎng)等市場(chǎng)同樣都被國(guó)外的MCU廠商壟斷，真正能在這些市場(chǎng)潛力大且利潤(rùn)比較高的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)有效國(guó)產(chǎn)化的企業(yè)非常少，技術(shù)突破也是一大挑戰(zhàn)。

但挑戰(zhàn)的背面永遠(yuǎn)存在機(jī)遇，國(guó)產(chǎn)MCU機(jī)遇良多。

第一，國(guó)際貿(mào)易形勢(shì)的變化對(duì)國(guó)產(chǎn)替代的驅(qū)動(dòng)一步步加深，而國(guó)產(chǎn)MCU存量市場(chǎng)巨大，這對(duì)于企業(yè)發(fā)展而言有著非常廣闊的機(jī)遇。

第二，車規(guī)級(jí)芯片需求量持續(xù)保持高位，雖目前的市占率不高，但國(guó)產(chǎn)替代風(fēng)口下，人才涌入帶動(dòng)了技術(shù)提升，已有不少國(guó)產(chǎn)MCU廠商開始升級(jí)轉(zhuǎn)型，研發(fā)高性能MCU芯片，國(guó)內(nèi)客戶的接受度也在同步提升。

第三，MCU是物聯(lián)網(wǎng)的核心零部件，其價(jià)值占到物聯(lián)網(wǎng)終端模組的35%-45%。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的進(jìn)一步落地，終端模組方面需求龐大。

第四，近兩年RISC-V風(fēng)潮正盛，而RISC-V內(nèi)核應(yīng)用最廣的則是MCU。憑借指令集少、開源等的優(yōu)點(diǎn)，RISC-V也給了國(guó)產(chǎn)MCU趕超國(guó)際大廠的機(jī)會(huì)。

第五，國(guó)內(nèi)廠商芯片設(shè)計(jì)與制造能力均在快速發(fā)展，目前已部分具備了國(guó)產(chǎn)替代基礎(chǔ)。MCU工藝節(jié)點(diǎn)集中在40nm及以上的成熟制程，國(guó)內(nèi)代工廠已經(jīng)具備相應(yīng)的制造能力。

面對(duì)機(jī)遇大于挑戰(zhàn)的國(guó)產(chǎn)MCU市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)廠商正以勢(shì)不可當(dāng)?shù)膭蓬^加速追趕，MCU賽道或?qū)⒂瓉硇卤l(fā)。

順應(yīng)MCU國(guó)產(chǎn)化替代的大趨勢(shì)，各廠家與電子行業(yè)工程師在該領(lǐng)域的需求增多，為此，電巢特別邀請(qǐng)了國(guó)民技術(shù)、武漢芯源、合肥新定義、蘇州微五科技、深圳航順芯片5家MCU專業(yè)廠商，與工程師、從業(yè)者等業(yè)界人士共同探討MCU國(guó)產(chǎn)化的發(fā)展。

02

MCU國(guó)產(chǎn)化發(fā)展研討會(huì)精彩回顧

10月26日下午兩點(diǎn)，由電巢主辦的“MCU國(guó)產(chǎn)化發(fā)展線上研討會(huì)”準(zhǔn)時(shí)舉行，來自國(guó)民技術(shù)、航順芯片等MCU廠商的6位受邀嘉賓，分別從MCU發(fā)展新機(jī)遇、RISC-V打造MCU、32位國(guó)產(chǎn)化新趨勢(shì)等角度做出詳細(xì)的主題演講，為業(yè)界及關(guān)注國(guó)產(chǎn)MCU發(fā)展的人士提供了最新資訊及思考。本次線上研討會(huì)吸引了超7600位行業(yè)人士觀看，并與嘉賓進(jìn)行了互動(dòng)交流。

6位受邀嘉賓依此進(jìn)行主題演講，以下為精彩內(nèi)容摘錄：

MCU國(guó)產(chǎn)化的選型與認(rèn)定

研討會(huì)初始，榮慶安老師對(duì)本次受邀嘉賓及線上參會(huì)人員表示歡迎與感謝。其從MCU行業(yè)挑戰(zhàn)與機(jī)遇可能問題，闡述國(guó)產(chǎn)MCU選型和認(rèn)證的流程，國(guó)際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、措施等，并通過實(shí)例進(jìn)行說明。

強(qiáng)調(diào)國(guó)產(chǎn)MCU現(xiàn)存問題時(shí)，他表示，目前國(guó)內(nèi)器件除一些技術(shù)門檻較高需迭代開發(fā)外，大多國(guó)產(chǎn)化器件核心已不是功能和性能的差距，而在于器件工程特別是質(zhì)量和可靠性方面的差距，制程管控相當(dāng)薄弱，需通過器件國(guó)產(chǎn)化組織和人才建設(shè)、器件國(guó)產(chǎn)化質(zhì)量可靠性體系規(guī)范及國(guó)產(chǎn)替代選型認(rèn)證評(píng)估等措施進(jìn)行保障，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程又快又好發(fā)展。

國(guó)民技術(shù)N32 MCU產(chǎn)品生態(tài)及應(yīng)用分享

國(guó)民技術(shù)是中國(guó)安全芯片、通用MCU領(lǐng)軍企業(yè)，國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，技術(shù)領(lǐng)域涉及安全、SOC、射頻、電源等。會(huì)上，劉杰文先生分別從國(guó)民技術(shù)通用MCU產(chǎn)品路線、N32 MCU產(chǎn)品生態(tài)及典型應(yīng)用案例幾個(gè)維度進(jìn)行了精彩的分享。

國(guó)民技術(shù)MCU采用以ARM的32位的處理器內(nèi)核，目前的產(chǎn)品覆蓋小到8K大到2M的產(chǎn)品，當(dāng)前已經(jīng)有超過11個(gè)系列，大概200多個(gè)產(chǎn)品型號(hào)，并已經(jīng)量產(chǎn)。N32MCU具備多項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢(shì)，如低功耗、高性能、高可靠性、高集成度以及安全，為工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新助力。未來，國(guó)民技術(shù)將推出更多新產(chǎn)品，助推國(guó)產(chǎn)MCU的應(yīng)用創(chuàng)新與發(fā)展。

國(guó)產(chǎn)超低功耗MCU新勢(shì)力

武漢芯源半導(dǎo)體成立2018年，為上市公司武漢力源信息技術(shù)股份有限公司全資子公司，專注芯片的設(shè)計(jì)、研發(fā)、銷售及技術(shù)服務(wù)。葉方普工程師以國(guó)產(chǎn)超低功耗MCU新勢(shì)力為主題，在會(huì)議中分別介紹了武漢芯源CW32系列、CW32 Cortex-M0+ MCU、CW32L系列、CW32L083系列、CW32L031系列等MCU產(chǎn)品的主要功能及性能優(yōu)勢(shì)等。

目前，其MCU應(yīng)用市場(chǎng)已覆蓋消費(fèi)電子（電子煙、無線充等）、智能家居（溫控器、氣體檢測(cè)模塊）、工業(yè)控制（電動(dòng)車儀表盤、光伏逆變器等）等多領(lǐng)域。

國(guó)產(chǎn)MCU的發(fā)展新機(jī)遇

合肥市新定義是賽元MCU平臺(tái)旗下的線上品牌，專注于8bit和32bit MCU產(chǎn)品的芯片設(shè)計(jì)。吳寧軍女士在會(huì)議中談到，由于美方的禁令加碼，反而使得國(guó)產(chǎn)MCU進(jìn)入紅利時(shí)代，但品質(zhì)始終是國(guó)產(chǎn)替代中的的先行要素。

作為MCU新勢(shì)力，新定義從產(chǎn)品、開發(fā)到服務(wù)擁有完善的MCU生態(tài)，如開發(fā)方面，新定義建立了免費(fèi)的開發(fā)平臺(tái)易碼魔盒，讓任何一個(gè)MCU用戶都可以零門檻入手，5分鐘完成芯片資源配置，基本代碼自動(dòng)生成，能夠幫助客戶提高效率。

專注RISC- V打造國(guó)產(chǎn)MCU

蘇州微五科技有限公司，是基于RISC-V 處理器核心技術(shù)，提供芯片和相應(yīng)的完整解決方案。隨著高端AI芯片進(jìn)口受限擴(kuò)大，與ARM架構(gòu)、x86架構(gòu)相對(duì)的，RISC-V架構(gòu)正成為國(guó)產(chǎn)芯片新機(jī)遇。

高朝亮先生從RISC-V的起源、特色、現(xiàn)狀幾個(gè)方面接入，介紹了公司工業(yè)級(jí)AIOT芯片，以安全芯片-CF3310為例，其基于RISC-V 32位高性能低功耗內(nèi)核E20的多用途微控制器，應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)安全、耗材認(rèn)證/防抄板、智能家居、邊緣協(xié)處理器等多方面。

32位MCU 國(guó)產(chǎn)化新趨勢(shì)

航順芯片2013年成立于深圳，已量產(chǎn)ARM Cortex-M0、M0+及RISC-V等二十九大家族300余款工業(yè)/商業(yè)/車規(guī)級(jí)、通用/專用/定制化32位MCU。

楊應(yīng)純先生在研討會(huì)中探討了國(guó)產(chǎn)化的新趨勢(shì)共6個(gè)方面：32bit MCU成主流；國(guó)產(chǎn)化現(xiàn)實(shí)需求，如越來越多應(yīng)用都在指定采用國(guó)產(chǎn)芯片來實(shí)現(xiàn)，包括安全類芯片等；低功耗成核心競(jìng)爭(zhēng)力；高性能高可靠性；專用、高集成MCU成趨勢(shì)；以及本土化支持與個(gè)性化服務(wù)。

除精彩的主題分享外，本次研討會(huì)還設(shè)置了以“MCU國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速”為主題的圓桌論壇，線上觀眾反響熱烈，圍繞MCU國(guó)產(chǎn)化提出諸多問題，如32位國(guó)產(chǎn)MCU與ST、TI、NXP等國(guó)外大廠在規(guī)格、生態(tài)、Data sheet等方面相比存在哪些不足；熱門賽道車規(guī)MCU的國(guó)內(nèi)產(chǎn)品有哪些競(jìng)爭(zhēng)力等等，6位嘉賓對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行了深入探討與解答。

以下為圓桌論壇精彩問答集錦：

Q

32位國(guó)產(chǎn)MCU與ST，TI，NXP在規(guī)格，生態(tài)，Data sheet等感覺不夠，你們廠家或國(guó)內(nèi)有哪些做的比較好？

航順芯片資深FAE楊應(yīng)純：第一，說到生態(tài)建設(shè)，國(guó)內(nèi)很多MCU廠家，包括航順在內(nèi)，部分客戶反饋，廠家在前期更多關(guān)注產(chǎn)品本身，對(duì)于資料整理比較弱化，例如：產(chǎn)品參數(shù)、規(guī)范等不是很明確。

第二，從產(chǎn)品規(guī)格書來講，我們?cè)缙谑菦]有英文版本，從去年才開始完善英文版本，這也是國(guó)內(nèi)很多廠家的不足；另外對(duì)于生態(tài)建設(shè)方面，去年航順芯片開始跟高校合作，在學(xué)校設(shè)置實(shí)驗(yàn)室，跟教授合作開發(fā)手冊(cè)，芯片的應(yīng)用用法，從學(xué)校開始培養(yǎng)學(xué)生使用國(guó)產(chǎn)MCU，了解和對(duì)國(guó)產(chǎn)MCU感興趣。國(guó)內(nèi)做的比較好的像ST，他們會(huì)參與很多巡講，提供開發(fā)工具，很多工程師都比較熟悉。

國(guó)民技術(shù)市場(chǎng)總監(jiān)劉杰文：ST這樣一些老牌廠商，因?yàn)槠鸩皆?，生態(tài)建設(shè)相對(duì)都比較完善。因?yàn)槲以缙谠赟T工作過，比較熟悉。STM32這款產(chǎn)品就花費(fèi)了15年時(shí)間，前后投入的人力、金錢都比較多。國(guó)產(chǎn)芯片目前肯定比不上，但我相信未來幾年，隨著國(guó)產(chǎn)芯片崛起，資料生態(tài)等等都會(huì)陸續(xù)完善。

Q

車規(guī)MCU比較熱，國(guó)民技術(shù)這邊有哪些產(chǎn)品，在國(guó)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)如何？

國(guó)民技術(shù)市場(chǎng)總監(jiān)劉杰文：第一，針對(duì)車規(guī)產(chǎn)品，我們今年8月份其實(shí)已經(jīng)發(fā)布了一款過了AEC-Q100認(rèn)證的一款N32G435系列產(chǎn)品，這個(gè)產(chǎn)品其實(shí)是在我們?cè)械幕A(chǔ)上，在可靠性、材料等方面，進(jìn)行重新打造的一顆芯片，這顆芯片的競(jìng)爭(zhēng)力就是針對(duì)于國(guó)外廠商，比如說對(duì)比NXP的那一顆，在某些領(lǐng)域上面是比較強(qiáng)。我相信各個(gè)原廠都有在認(rèn)證或者已經(jīng)通過認(rèn)證的產(chǎn)品，在明年和后年，國(guó)民技術(shù)已經(jīng)規(guī)劃好整條從車身電子到動(dòng)力系統(tǒng)以及汽車動(dòng)力方面的產(chǎn)品規(guī)劃。

第二，針對(duì)汽車電子和新電子和工業(yè)的一個(gè)市場(chǎng)來說，國(guó)民技術(shù)在汽車電子這塊出貨量占比可能在10%左右，因?yàn)榇蟛糠质窃谲嚿砜刂疲€有一些后裝的市場(chǎng)，工業(yè)部分的主要是電瓶4伏以及儲(chǔ)能方面的應(yīng)用，在國(guó)民技術(shù)占比超過30%到40%之間，另外一半消費(fèi)類電子，所以在工業(yè)里面的增長(zhǎng)率蠻不錯(cuò)的，從2020年開始正式推出了N32G455這款系列以后，從占比來說，每年在工業(yè)和汽車?yán)锩娴脑鲩L(zhǎng)率大概每年以30~40%的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

Q

武漢芯源的CW32系列MCU，有沒有算法？主要應(yīng)用的市場(chǎng)是哪些？

武漢芯源資深現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師葉方普：給大家舉個(gè)例子，驅(qū)動(dòng)這一塊，我們有推出 bodc的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)開發(fā)板，以及bodc的全套歷程，已經(jīng)用于一些終端用戶產(chǎn)品，比如說像筋膜槍、兩輪車，都是基于我們直流無刷馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)板去做的開發(fā)，所以我們?cè)隈R達(dá)驅(qū)動(dòng)這一塊是有一些參考實(shí)例算法。作為一個(gè)新的MCU廠家，目前我們出貨的主要是消費(fèi)類電子，像電子煙無線充這一塊出貨量占大部分。作為一個(gè)新的品牌發(fā)展還是很有潛力。

Q

合肥新定義的產(chǎn)品多在商城上，能否再具體介紹一下有哪些產(chǎn)品的量產(chǎn)業(yè)務(wù)？

合肥新定義銷售總監(jiān)吳寧軍：我們是在賽元集團(tuán)的線上品牌，32位的產(chǎn)品規(guī)劃，我們是跟隨了賽元集團(tuán)的一個(gè)整體規(guī)劃，今年11月份我們就會(huì)出第一顆的32位的產(chǎn)品M0+，目前已經(jīng)在線上且跑了，樣品最近會(huì)回來，11月份將會(huì)對(duì)外公布發(fā)售信息。從8位機(jī)的角度來講，我們已經(jīng)把8位機(jī)做到極致了，然后到128k的這種資源在8位機(jī)上都是非常少見的，它其實(shí)是跟32位機(jī)的一個(gè)過度，它避免了32位機(jī)的性能。從明年開始起整個(gè)賽元集團(tuán)的重心，都會(huì)做32位產(chǎn)品的規(guī)劃，我們會(huì)有一系列的產(chǎn)品規(guī)劃陸續(xù)發(fā)布。

Q

ARM和RISC-V兩種架構(gòu)并行，未來RISC-V打造MCU是否有更多機(jī)會(huì)？你們有沒有具體的產(chǎn)品規(guī)劃？

蘇州微五科技銷售經(jīng)理高朝亮：目前公司的定義是三大產(chǎn)品線，以安全芯片還有微控制器，視頻處理，然后現(xiàn)在量產(chǎn)是前面兩種，安全跟控制這一塊目前是已經(jīng)有量產(chǎn)的型號(hào)，可以出貨。視頻處理，預(yù)計(jì)可能還要一年左右的研發(fā)周期，后面會(huì)量產(chǎn)。

生態(tài)這塊，我們希望像平頭哥、武漢芯來科技這種做RISC-V IP的一些廠家，組成一個(gè)國(guó)內(nèi)的RISC-V生態(tài)聯(lián)盟，專門針對(duì)RISC-V的開發(fā)環(huán)境，推出統(tǒng)一的版本，這樣作為芯片廠家，屬于下游，一家公司前期只能是拿開源的開發(fā)環(huán)境去做，但是這樣的話對(duì)一些工程師朋友不太友好。所以后面我們也希望這種做上游IP的一些廠家能夠幫我們一起去把生態(tài)做得更豐富更人性化一點(diǎn)。

Q

STOP模式下的喚醒時(shí)間是多久？

航順芯片資深FAE楊應(yīng)純：如果是說是在STOP模式下喚醒的話，我們喚醒時(shí)間是在1.2μs左右。

我們規(guī)格書上面針對(duì)每個(gè)工作模式下的喚醒的工作電流，還有它的喚醒時(shí)間都有詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告，如果有這方面需求，可以詳細(xì)的看一下。

Q

關(guān)于校園合作以及高?；顒?dòng)這塊，大家有沒有涉及到可以談一談？

武漢芯源：今年5月份和立創(chuàng)合作過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的活動(dòng)，大概有兩三千的學(xué)習(xí)愛好者，包括一些高校學(xué)生，我們提供開發(fā)板和一些芯片，基本的設(shè)計(jì)電路，最后發(fā)現(xiàn)有很多剛工作和在校學(xué)生，能夠基于我們提供的資料芯片，做出一些很有意思的產(chǎn)品，基本上算是對(duì)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)做了一個(gè)入門的工作。

合肥新定義：我們與華南理工連續(xù)合作開展了兩屆大學(xué)計(jì)劃，同時(shí)跟北京理工等都有一系列的合作，所以這個(gè)大學(xué)計(jì)劃整個(gè)集團(tuán)也是比較重視的。

國(guó)民技術(shù)：在高校合作上目前有三個(gè)方面，項(xiàng)目合作、聯(lián)合學(xué)生培養(yǎng)、活動(dòng)支持，目前在北京、深圳等地部分高校都有開展。

未來，電巢將聯(lián)合更多廠家在高校開展實(shí)用化的器件選用及開發(fā)課程。

結(jié) 語(yǔ)

研討會(huì)最后，原華為器件工程首席專家、EDA365論壇特邀版主榮慶安老師對(duì)各位與會(huì)嘉賓表示誠(chéng)摯感謝，逾4個(gè)小時(shí)的“MCU國(guó)產(chǎn)化發(fā)展線上研討會(huì)”圓滿結(jié)束。未來，電巢科技將持續(xù)圍繞電子信息行業(yè)值得關(guān)注與探討的議題開展更多活動(dòng)，敬請(qǐng)各位保持關(guān)注。

國(guó)產(chǎn)MCU在政策支持、市場(chǎng)需求、技術(shù)迭代等有利條件下，替代化進(jìn)程勢(shì)在必行。國(guó)內(nèi)企業(yè)穩(wěn)扎穩(wěn)打，逐步實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主化，將有望打破技術(shù)壁壘，國(guó)外企業(yè)長(zhǎng)期壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局將被重塑。