MCU或許是最讓原廠“愁腸百結(jié)”而又“欲罷不能”的IC產(chǎn)品了。一方面,MCU市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng),應(yīng)用不斷拓寬,吸引老將新兵不斷征戰(zhàn)。就拿中國(guó)市場(chǎng)來(lái)看,據(jù)IHS研究顯示,2013年到2017年其年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到7.7%,從31億美元增長(zhǎng)至45億美元。另一方面,ARM架構(gòu)成席卷之勢(shì),多家大廠已經(jīng)放棄專(zhuān)有核而投入ARM懷抱,“百家爭(zhēng)鳴、一花獨(dú)放”可描述目前的MCU市場(chǎng)。MCU原廠不僅要著力尋求差異化,著力提供包括開(kāi)發(fā)工具在內(nèi)的完整解決方案,而且隨著MCU價(jià)格的“直落式”下行,如何保證合理的利潤(rùn)也是廠商的“心結(jié)”。無(wú)論如何,既然選擇了這條路,就要承受所有的崎嶇和變數(shù):不變的是核,變的是如何集成、如何差異化、如何未雨綢繆。
集成考驗(yàn)持續(xù)
整合將從提升性能、降低功耗、縮短面世時(shí)間、降低成本等方面展開(kāi)。
在ARM核已成主流的情況下,近年來(lái)MCU廠家也注重在MCU的外設(shè)上進(jìn)行不同的整合和創(chuàng)新,如此才能求同存異,彰顯自身價(jià)值。
從今年的市場(chǎng)情況來(lái)看,MCU廠商的整合在不斷加快。但整合顯然不是一蹴而就的事,帶來(lái)的是對(duì)廠商持續(xù)的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。賽普拉斯大中華區(qū)PSoC業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理王冬鋼表示,在整合中需要考慮應(yīng)用工程師面臨的挑戰(zhàn),即對(duì)處理器性能的要求、降低開(kāi)發(fā)調(diào)試難度的要求、消費(fèi)電子應(yīng)用對(duì)于電容式觸摸的要求等等。未來(lái)的整合將繼續(xù)從提升性能、降低功耗、縮短面世時(shí)間、降低成本四個(gè)方面展開(kāi)。
“只有全能冠軍才可執(zhí)市場(chǎng)之牛耳?!敝蟹f電子股份有限公司MCU事業(yè)部總監(jiān)包旭鶴用這樣的話來(lái)描述MCU整合的難度。他指出,因MCU整合模塊主要為高精度模擬模塊、高電壓大電流電源或驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線通信模塊等,這對(duì)MCU廠商是一個(gè)綜合技術(shù)能力的考驗(yàn)。
雖然理論上大部分功能都可以被整合,但是還要考慮工藝、安全性和成本控制等等。瑞薩電子通用和SoC產(chǎn)品中心副總監(jiān)吳曉立也提到,整合主要應(yīng)考慮客戶(hù)生產(chǎn)的方便性與安全。例如高壓部分與人機(jī)界面控制整合在同一芯片上有可能為客戶(hù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn),某些模擬IP的整合對(duì)設(shè)計(jì)也是挑戰(zhàn)。安森美半導(dǎo)體三洋半導(dǎo)體產(chǎn)品部數(shù)字方案MCU及閃存部主管山田進(jìn)則認(rèn)為,MCU的功能整合取決于應(yīng)用。今后,MCU將整合無(wú)線通信功能而非有線通信功能。
差異化也是整合的關(guān)鍵因子。飛思卡爾資深全球產(chǎn)品經(jīng)理林明也表示,高速度、高性能和低功耗的模擬系統(tǒng)是差異化競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。另外,針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)多元化應(yīng)用來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)外設(shè)和解決方案也能帶來(lái)足夠的差異化空間?!皟?nèi)核架構(gòu)為MCU提供平臺(tái)和生態(tài)系統(tǒng),片上的各種外設(shè)則為不同的客戶(hù)和應(yīng)用提供附加的價(jià)值。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,簡(jiǎn)單易用、高能效的單芯片系統(tǒng)將受到市場(chǎng)的青睞?!绷置鞅硎尽?/p>
GigaDevice MCU產(chǎn)品經(jīng)理金光一也提到,F(xiàn)lash閃存技術(shù)作為MCU產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)差異化并提升性能的關(guān)鍵技術(shù)將對(duì)MCU市場(chǎng)布局產(chǎn)生重要影響。另外,存儲(chǔ)器與控制器的結(jié)合也有助于發(fā)揮系統(tǒng)級(jí)解決方案的優(yōu)勢(shì)。
SoC成為方向之一
SoC確實(shí)是MCU未來(lái)的發(fā)展方向之一,但它仍將和通用MCU共存。
隨著MCU無(wú)論是集成IO,還是模數(shù)混合都越來(lái)越豐富,那么SoC是否是MCU未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向?
對(duì)此,包旭鶴指出,我們應(yīng)辯證地看待這個(gè)問(wèn)題,應(yīng)該說(shuō)SoC是一個(gè)趨勢(shì),大部分情況適用,但不可一概而論。他進(jìn)一步分析道,在實(shí)戰(zhàn)中SoC成為包袱的例子也不少:比如整合的技術(shù)變化太快,一旦淘汰即成包袱;整合的模塊不一定能使用到,用戶(hù)寧可只用MCU加外圍IC保留靈活性,備庫(kù)存也單一?!肮适欠裥枰猄oC不能只看SoC的成本或組裝優(yōu)勢(shì),還要考慮技術(shù)變化和客戶(hù)需求等風(fēng)險(xiǎn)因素?!?包旭鶴強(qiáng)調(diào)說(shuō)。
雖然SoC確實(shí)是MCU未來(lái)的發(fā)展方向之一,但它仍將和通用MCU共存。英飛凌科技(中國(guó))有限公司汽車(chē)電子事業(yè)部高級(jí)總監(jiān)兼業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人徐輝指出,SoC的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn),比較適合那些市場(chǎng)需求量大、對(duì)功率驅(qū)動(dòng)要求不高、單一應(yīng)用的領(lǐng)域,在消費(fèi)類(lèi)電子、工業(yè)電子和汽車(chē)電子應(yīng)用中都有一定市場(chǎng)。而通用MCU則以其廣泛的適用性、應(yīng)用的靈活性等特點(diǎn),將依舊占據(jù)很大的市場(chǎng)。對(duì)于一些新興領(lǐng)域,開(kāi)始階段會(huì)需要通用的MCU,等市場(chǎng)成熟后,則會(huì)考慮SoC的需求。
“MCU會(huì)和SoC以其不同的特點(diǎn)在市場(chǎng)上共存。目前MCU在整合通信及網(wǎng)絡(luò)、預(yù)驅(qū)、小功率驅(qū)動(dòng)及多媒體接口等方面已趨于成熟。這種整合過(guò)程就是市場(chǎng)細(xì)分、差異化及特定應(yīng)用的產(chǎn)品定位的過(guò)程。未來(lái)的整合還會(huì)繼續(xù),不同的應(yīng)用將越來(lái)越多地主導(dǎo)SoC的整合方向。”徐輝進(jìn)一步指出。
山田進(jìn)同時(shí)認(rèn)為,在復(fù)雜系統(tǒng)方面,SoC將代表MCU的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
同構(gòu)和異構(gòu)角逐
在不同應(yīng)用中,市場(chǎng)會(huì)在MCU、DSP及FPGA之間有不同的選擇。
除了SoC外,多核也是MCU值得關(guān)注的走向,而同構(gòu)和異構(gòu)多核技術(shù)最典型的搭配方式有MCU+DSP、DSP+FPGA、MCU+FPGA等,未來(lái)究竟誰(shuí)主沉???
ARM中國(guó)嵌入式市場(chǎng)總監(jiān)耿立峰表示,在ARM的合作伙伴中,確實(shí)看到有很多這樣的應(yīng)用嘗試,比如Microsemi的SmartFusion2,被稱(chēng)為SoC FPGA,除了FPGA外,還有一個(gè)Cortex-M3的CPU內(nèi)核。另外Cypress最新的基于Cortex-M0內(nèi)核的PSoC4系列,他們稱(chēng)為可編程SoC,也是在CPU以外又集成了可編程的邏輯外設(shè),增加用戶(hù)使用的靈活度,同時(shí)也可以保護(hù)他們的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。至于MCU+DSP的例子,我們看到TI的F28M35x系列,把ARM的Cortex-M3和TI的C28x DSP集成到一個(gè)SoC芯片中,DSP去做一些算法運(yùn)算應(yīng)用,比如太陽(yáng)能逆變/電機(jī)控制等,而Cortex-M3去做系統(tǒng)控制。當(dāng)然也有一些合作伙伴采用一個(gè)Cortex-M4內(nèi)核來(lái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)運(yùn)算和系統(tǒng)控制任務(wù)。
而這樣的“加法”也呈現(xiàn)一些新趨勢(shì)?!皹I(yè)內(nèi)新趨勢(shì)是通過(guò)集成如Cortex-M系列內(nèi)核來(lái)對(duì)感知的信息進(jìn)行處理,比如Sensor Fusion。雖然目前對(duì)于這種Mixed Signal的設(shè)計(jì)還有一些工藝上的顧慮,但我們認(rèn)為這將是未來(lái)一個(gè)很大的發(fā)展趨勢(shì)?!?耿立峰提到。
徐輝也指出,在不同應(yīng)用、不同商業(yè)模式及性?xún)r(jià)比等因素影響下,市場(chǎng)將在MCU、DSP及FPGA之間有不同的選擇。例如英飛凌的下一代汽車(chē)MCU就集成了多核MCU及DSP處理功能,在實(shí)現(xiàn)汽車(chē)功能安全的基礎(chǔ)上,提供多任務(wù)、高速(圖像、模擬/數(shù)字)信號(hào)處理,實(shí)現(xiàn)高效低功耗,已被全球主要汽車(chē)廠家應(yīng)用在控制系統(tǒng)中。
市場(chǎng)格局釀變
擁有更完整的產(chǎn)品組合和生態(tài)系統(tǒng)的廠商將會(huì)成為最后的贏家。
隨著競(jìng)爭(zhēng)激烈程度的加劇,MCU市場(chǎng)的格局發(fā)生了較大變化。一方面某些歐美日大廠陸續(xù)退出或部分退出及重組,另一方面留下來(lái)堅(jiān)守的大廠也逐步走下價(jià)格“圣壇”,加入價(jià)格戰(zhàn)以求市場(chǎng)份額。
談及未來(lái)市場(chǎng)的格局走向,林明表示,擁有更完整的產(chǎn)品組合和生態(tài)系統(tǒng)的廠商將成為最后的贏家,包括全線、全系列基于ARM價(jià)格的MCU產(chǎn)品和完整的軟件工具、開(kāi)發(fā)環(huán)境和參考設(shè)計(jì)。
在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)立足,也要著重考量整合、并購(gòu)的“力量”。近期Spansion收購(gòu)富士迪半導(dǎo)體MCU及相關(guān)業(yè)務(wù)、兆易創(chuàng)新進(jìn)入32位MCU市場(chǎng)等都表明MUC市場(chǎng)起伏難定。Silicon Labs亞太地區(qū)MCU高級(jí)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理彭志昌表示,未來(lái)Silicon Labs將繼續(xù)關(guān)注一些供應(yīng)商整合、戰(zhàn)略投資和收購(gòu)。一個(gè)典型的例子就是Silicon Labs近期對(duì)Energy Micro的收購(gòu)。這次結(jié)合對(duì)兩家公司而言實(shí)現(xiàn)了雙贏:Silicon Labs通過(guò)收購(gòu)獲得大約250種ARM產(chǎn)品,極大地?cái)U(kuò)展了其ARM產(chǎn)品組合;同時(shí)世界上最為節(jié)能的32位MCU產(chǎn)品現(xiàn)在可以通過(guò)Silicon Labs的全球分銷(xiāo)渠道供貨。
在MCU市場(chǎng)嶄露頭角的中國(guó)本土廠商的選擇亦決定了未來(lái)的發(fā)展。中國(guó)本土的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小,產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,在未來(lái)的一段時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)購(gòu)并潮是一個(gè)必然的趨勢(shì)。包旭鶴指出,本土MCU企業(yè)需要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中經(jīng)受鍛煉,磨煉出自身頑強(qiáng)的生命力,通過(guò)不斷的整合購(gòu)并,最終中國(guó)將出現(xiàn)國(guó)際級(jí)別的MCU企業(yè)。在這個(gè)過(guò)程中,國(guó)家政策的扶持對(duì)于發(fā)展壯大中的本土MCU企業(yè)是非常重要的,如產(chǎn)業(yè)扶持政策、人才政策等將加速推進(jìn)MCU行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
中穎電子股份有限公司MCU事業(yè)部總監(jiān)包旭鶴:
追求性?xún)r(jià)比與服務(wù)是生存之道
MCU市場(chǎng)生存之道有二:一是性?xún)r(jià)比,性?xún)r(jià)比不是單純講低價(jià),還有許多內(nèi)涵,比如細(xì)分市場(chǎng)的量身定做、高集成度SoC、有創(chuàng)意的差異化方案等。二是服務(wù),近幾年來(lái)出現(xiàn)一個(gè)趨勢(shì),使用MCU的整機(jī)廠商希望把研發(fā)人力投在產(chǎn)品如何符合消費(fèi)者需求上面,反而對(duì)后端的研發(fā)實(shí)現(xiàn)和導(dǎo)入生產(chǎn)投入減少。對(duì)于這類(lèi)的MCU應(yīng)用,為了提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力快速切入市場(chǎng),加大在應(yīng)用方案及客服方面的人力投入,給用戶(hù)提供全方位的技術(shù)服務(wù),成為中國(guó)MCU市場(chǎng)的一個(gè)流行趨勢(shì)。MCU供應(yīng)商不僅要服務(wù),還要拼服務(wù)質(zhì)量和效率。最終服務(wù)成本也是產(chǎn)品成本的一部分,所以服務(wù)效率越高,服務(wù)成本越低,產(chǎn)品成本也越低。另外還有一種服務(wù)即定制化。要在中國(guó)MCU市場(chǎng)取得領(lǐng)先地位就必須貼近用戶(hù),了解市場(chǎng)需求并設(shè)計(jì)出滿足中國(guó)市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。近幾年來(lái),為用戶(hù)提供定制化的MCU產(chǎn)品也成為眾多MCU供應(yīng)商搶占市場(chǎng)的重要手段。
瑞薩電子通用和SoC產(chǎn)品中心副總監(jiān)吳曉立:
平衡成本與性能應(yīng)對(duì)多元需求
中國(guó)MCU市場(chǎng)的需求是非常多元化的。既有對(duì)成本控制的追求(特別是BOM成本),也有對(duì)性能的追求(例如電機(jī)控制),同時(shí)中國(guó)客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來(lái)越嚴(yán)格,不少客戶(hù)已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品不良分析設(shè)備和流程。
我們的RL78系列產(chǎn)品選擇范圍廣、功耗低,強(qiáng)化了安全功能(IEC60730硬件支持),集成了很多外設(shè)(如高精度OCO、Data Flash、POR/LVD、溫度傳感器、復(fù)位電路、看門(mén)狗),性?xún)r(jià)比突出,覆蓋通用、液晶驅(qū)動(dòng)、馬達(dá)控制、USB、照明、儀表、觸摸按鍵、便攜式醫(yī)療等多種應(yīng)用場(chǎng)景,深受客戶(hù)歡迎,成為主要客戶(hù)產(chǎn)品升級(jí)換代的首選產(chǎn)品。
我們的RX系列產(chǎn)品有著強(qiáng)大的性能(165DMIPS,F(xiàn)lash零等待/速度100MHz,內(nèi)嵌FPU)、豐富的外設(shè)(專(zhuān)為電機(jī)控制應(yīng)用設(shè)計(jì)的PWM/ADC、為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)計(jì)的USB/CAN/以太網(wǎng)MAC)、提升的安全性能(強(qiáng)化ESD,硬件支持IEC60730),在電機(jī)控制應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場(chǎng)中占有率領(lǐng)先。
除了全面推廣我們陣容強(qiáng)大、富有競(jìng)爭(zhēng)力的RL78和RX產(chǎn)品,我們也為中國(guó)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)了一系列面向特定應(yīng)用的MCU(如煙霧傳感器、微波爐、電動(dòng)自行車(chē)、觸摸按鍵等),并已經(jīng)開(kāi)始批量供貨。
英飛凌科技(中國(guó))有限公司汽車(chē)電子事業(yè)部高級(jí)總監(jiān)兼業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人徐輝:
技術(shù)成熟質(zhì)量可靠最關(guān)鍵
中國(guó)是全球MCU最重要的消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng),對(duì)成本極度敏感,短頻快的風(fēng)格顯著。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、成本低,產(chǎn)品供應(yīng)靈活,能適應(yīng)市場(chǎng)變換的節(jié)奏,是適合中國(guó)市場(chǎng)需求的關(guān)鍵。在工業(yè)領(lǐng)域,MCU應(yīng)用處于穩(wěn)步增長(zhǎng)階段,中國(guó)的本土研發(fā)能力不斷提高,因此會(huì)更關(guān)注產(chǎn)品性能的提高,可靠性、技術(shù)支持會(huì)顯得更為關(guān)鍵。
在汽車(chē)領(lǐng)域,MCU市場(chǎng)在持續(xù)快速增長(zhǎng),應(yīng)用中以質(zhì)量可靠性和技術(shù)成熟度為主要考量點(diǎn)。要在此基礎(chǔ)上,提供性?xún)r(jià)比更高的產(chǎn)品給客戶(hù)。英飛凌汽車(chē)MCU已被廣泛地使用在汽車(chē)動(dòng)力總成系統(tǒng)、混動(dòng)/電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、汽車(chē)安全及車(chē)身舒適性系統(tǒng)中,產(chǎn)品技術(shù)成熟、性能可靠,已被全球汽車(chē)行業(yè)所認(rèn)可,并被大量應(yīng)用。
恩智浦半導(dǎo)體大中華區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)金宇杰:
加強(qiáng)先期溝通貼近客戶(hù)需求
中國(guó)MCU的使用量占據(jù)全球市場(chǎng)的1/3以上。中國(guó)市場(chǎng)的特點(diǎn)首先是對(duì)產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比要求非常高,其次是要求廠商的支持范圍很廣,比如一些驅(qū)動(dòng)器和軟件工具的支持。
現(xiàn)在很多生產(chǎn)廠家已經(jīng)能夠?qū)ξ磥?lái)所需要的MCU提出更細(xì)致的要求。中國(guó)市場(chǎng)開(kāi)始從原來(lái)的接受芯片、接受方案,到現(xiàn)在開(kāi)始有自己的想法了。所以,近來(lái)我們從整個(gè)產(chǎn)品的定義到未來(lái)產(chǎn)品的規(guī)劃,都越來(lái)越多地與用戶(hù)進(jìn)行先期溝通。了解他們的需求,再加上我們的判斷,才能推出適合客戶(hù)需求的產(chǎn)品,更貼近應(yīng)用,更容易使客戶(hù)滿意。
ARM中國(guó)嵌入式市場(chǎng)經(jīng)理耿立峰:
豐富的生態(tài)系統(tǒng)資源為產(chǎn)品增色
雖然8位MCU在中國(guó)MCU市場(chǎng)依然有龐大的需求基數(shù),但現(xiàn)在中國(guó)市場(chǎng)已經(jīng)不再一味地以?xún)r(jià)格作為唯一的考量標(biāo)準(zhǔn)。越來(lái)越多的廠家都在尋求創(chuàng)新,希望在系統(tǒng)中增加更多的功能。產(chǎn)品經(jīng)理或者項(xiàng)目工程師在選擇芯片平臺(tái)時(shí),會(huì)更多地考慮自己的軟件資源方案是否可以重復(fù)使用,平臺(tái)升級(jí)時(shí)是否可以最大限度地縮短項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期,是否有穩(wěn)定的芯片供貨以及豐富的資源選擇。ARM的Cortex-M之所以如此受歡迎,一方面基于內(nèi)核自身的良好特性,包括優(yōu)化的代碼密度節(jié)省系統(tǒng)成本,以及內(nèi)核升級(jí)時(shí)的指令集兼容從而方便客戶(hù)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。另外一方面還跟ARM豐富的生態(tài)系統(tǒng)資源息息相關(guān),其中既有眾多的MCU廠商不斷推出他們基于Cortex-M系列內(nèi)核的MCU產(chǎn)品,同時(shí)還有豐富的第三方解決方案資源,涵蓋了MCU應(yīng)用開(kāi)發(fā)所需要的包括Compiler、IDE、RTOS、Middleware等在內(nèi)的不同方面,為身在ARM生態(tài)系統(tǒng)的合作伙伴提供強(qiáng)有力的支撐。
Silicon Labs亞太地區(qū)MCU高級(jí)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理彭志昌:
優(yōu)化產(chǎn)品組合降低成本
價(jià)性比依然是中國(guó)市場(chǎng)的一個(gè)重要考慮因素,而領(lǐng)先的MCU供應(yīng)商對(duì)此的回應(yīng)是,在不犧牲性能和功能的基礎(chǔ)上優(yōu)化其8位和32位產(chǎn)品組合進(jìn)而降低成本。MCU供應(yīng)商正提供帶有無(wú)數(shù)片上功能的、更加創(chuàng)新的產(chǎn)品以便為應(yīng)用增添價(jià)值,如精確的模擬外設(shè)等。超低功耗依然是在滿足電池供電和無(wú)線連接設(shè)備的市場(chǎng)需求時(shí),應(yīng)關(guān)注的一個(gè)重要的設(shè)計(jì)考慮因素。我們現(xiàn)在也看到對(duì)32位ARM Cortex-M級(jí)的、更高性能混合信號(hào)MCU的需求在增加。像Silicon Labs這樣的中等規(guī)模供應(yīng)商正在向混合信號(hào)和超低功耗技術(shù)投入更多的研發(fā)資源,以求能夠在中國(guó)以及全球市場(chǎng)上與比它大得多的公司有效地競(jìng)爭(zhēng)。此外,為支持中國(guó)市場(chǎng),Silicon Labs已經(jīng)在本地化的銷(xiāo)售、FAE支持、培訓(xùn)項(xiàng)目、網(wǎng)上資源、分銷(xiāo)商的合作伙伴關(guān)系與供應(yīng)鏈效率等領(lǐng)域投入了大量資金。
越來(lái)越多的中國(guó)開(kāi)發(fā)人員正在尋找擁有高集成度的MCU解決方案,它們將有助于降低物料清單(BOM)成本與設(shè)計(jì)復(fù)雜性。
評(píng)論
查看更多