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[導讀]ELEXCON 2021(深圳國際電子展暨嵌入式系統展)在9月27-29日於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。

ELEXCON 2021(深圳國際電子展暨嵌入式系統展)在9月27-29日於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

“物聯網源於互聯網領域,是信息科學技術產業的第三次革命”,航順芯片技術研發有限公司技術支持資深FAE楊應純在ELEXCON 2021上表示,目前來説,發展的重點主要集中在着力發展物聯網技術、大力培育物聯網產業、全力推進物聯網應用和努力搭建物聯網平台這四個方面。2020年以來,傳感器、網絡(通信)、分析(雲)和應用程序是影響物聯網模型的四個組成部分,並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、服務還處於初步階段,物聯網核心技術正在持續發展,標準體系正在加快構建,產業體系還在處於建立和完善過程之中。物聯網有望在未來幾年大規模普及,目前年複合增長率保持在20%左右,到2023全球物聯網市場規模有望達到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全球業務,2015年MCU規模可達159.45億顆,出貨量達到220.58億美金,時間放眼到2020年整體規模可達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/醫療,23%在計算機,11%在消費電子,據瞭解這些領域中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結構分佈,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市場仍主要被國外集運王app佔據,前八大國外MCU集運王app市場佔比高達84.08%。國內MCU廠家總的市場佔有率較低,從國產替代角度,國內MCU芯片設計企業具備較大的市場提升空間。

在上述發展中,他認為物聯網嵌入式應用中MCU的發展趨勢遵循四點規律:

其一,32bit MCU是物聯網時代的主流。隨着系統任務複雜化,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點及電池供電應用等,功耗和續航時間更是直接關係到產品的可行性,超低功耗MCU成核心競爭力。舉一個例子來説,華為的超低功耗的手錶,採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、下達控制指令等複雜任務。具備AI能力和雲端接入能力是下一代MCU芯片與傳統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採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企業的新格局

在ELEXCON 2021上,眾多國產化MCU也出現在展區,包國民技術、航順、華大半導體、靈動微電子、沁恆微電子、AutoChips、極海半導體、雅特力等知名企業。記者通過對展位的採訪,發現在地緣政治摩擦和晶圓缺貨漲價的大背景下,行業的新格局:

其一,CortexM內核的進化。目前來説,MCU中CortexM0/M0+依託其超低成本順理成章地佔據絕大多數市場,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,在物聯網對於性能和靈活性要求愈發強烈之下,一些企業準備推出M7/M33內核產品。記者經過尋訪國民技術、航順、華大半導體、沁恆微電子後發現,國產MCU企業均已擁有M0/M0+/M3/M4/M7/M33的齊全產線,以為用户帶來最靈活的選擇。

其二,市場的進化。國內MCU企業的發家產品各有特色,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併高端32位MCU核心產品而做起的。在近年來,工業物聯網和車聯網的興起之下,一眾集運王app均將工業和汽車作為重點市場,並作為下一個台階,特別是在汽車MCU緊缺的現在,國內企業抓緊佈局,旨在快速佔有這篇廣闊市場。另外,本次展會中,消費電子產品也成為獨特的風景線,手持雲台、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突破。

其三,國產化問題成為枱面上的問題。此前,記者瞭解到,許多網友對於國產MCU的兼容性、後服務和開發易用性上存在較大的不滿。部分網友透露,國產MCU的手冊説明書非常混亂,甚至不如直接觀看國外的手冊;還有一些工程師認為,開發後服務難,在遇到開發瓶頸時很難獲得幫助。本屆展會上,許多企業開始將這些問題放在台面上,在展台和論壇中強調自身公司的軟件、開發手冊、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中發揮大作用,在MCU中也是值得佈局的一項技術。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,發展的態勢是多變的,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,能夠看出更多企業已開始跟進國產芯片事業。

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