架設芯片設計與嵌入式系統開(kāi)發(fā)的橋梁

3 IC設計企業(yè)還應生產(chǎn)量大面廣的ASSP芯片
集成電路IC設計企業(yè)周?chē)幸慌谌絊ystemDesign House。集成電路IC設計企業(yè)除了定向生產(chǎn)各種SoC芯片外，還應生產(chǎn)量大面廣的ASSP(專(zhuān)用標準產(chǎn)品)芯片。這樣既便于第三方System Design House開(kāi)發(fā)應用，也便于集成電路IC設計企業(yè)的持續發(fā)展。如Frees―cale公司生產(chǎn)的芯片雖然大多冠以MCU的名義，但實(shí)際上都是面向各個(gè)領(lǐng)域的ASSP，如汽車(chē)電子、計算機外設、通信、工業(yè)控制和多媒體等，并具有一定的優(yōu)勢。又如目前流行的Apple公司的iPhone，并沒(méi)有直接用ARM／MIPS的IP核來(lái)設計所需的SoC芯片，而是用市場(chǎng)上量大面廣的XSeale或ARM9的MCU來(lái)作為處理器。這樣，不但iPhone產(chǎn)品能很快上市，且而開(kāi)發(fā)成本也較低，同時(shí)還可根據市場(chǎng)的變化來(lái)靈活應對。單片機MCU實(shí)際上也只是中間產(chǎn)品，其應用達到一定的量時(shí)，又會(huì )重新要求設計生產(chǎn)有真正市場(chǎng)和用戶(hù)的SoC，故國產(chǎn)MCU也是SoC前期產(chǎn)品。

4 單片機現狀與發(fā)展建議
單片機(MCU)是目前國內外集成電路中量大面廣、附加值高的ASSP。臺灣生產(chǎn)單片機MCU的廠(chǎng)商除了華邦公司外，其余都是無(wú)晶圓集成電路設計公司。MCU實(shí)際上也只是中間產(chǎn)品，其應用達到一定的量，會(huì )重新要求設計生產(chǎn)有真正市場(chǎng)和用戶(hù)的SoC，故MCU實(shí)際上也是SoC前期產(chǎn)品。
4．1 國際單片機現狀
MCU是目前國內外集成電路中量大面廣、附加值高的產(chǎn)品。2007年全球MCU達151億美元，其中Renesas、Freescale公司等前10位MCU生產(chǎn)商要占77．1％。在國外，絕大多數大型半導體公司都生產(chǎn)單片機／嵌入式處理器芯片，并把它們作為主要的贏(yíng)利產(chǎn)品。如Samsung公司把集成電路產(chǎn)品的發(fā)展分成3個(gè)階段：DRAM、MCU和高檔數碼產(chǎn)品。Renesas公司的MCU在國內應用量已達第一位，而在國內的投資繼續大幅度增加。
目前主流MCU雖仍為8位，但是16位、32位高檔MCU增長(cháng)很快。據統計，2006～2010年MCU的復合增長(cháng)率為8％，而32位MCU的復合增長(cháng)率為20％。2004～2007年MCU增長(cháng)的30億片中有20億片是16與32位MCU。
32位MCU主要是基于A(yíng)RM、MIPS和Freeseale的PowerPC。ARM公司提供SoC設計的內核，采用ARM核的MCU 2007年已達3億片(主要是Samsung、NXP、Atmel、ST等公司的通用MCU)，預計2010年將達19億片；同時(shí)，ARM公司在2003年已開(kāi)發(fā)Cortex架構的MCU，在2005年專(zhuān)門(mén)收購了Keil公司(開(kāi)發(fā)MCU開(kāi)發(fā)環(huán)境的公司)，把發(fā)展通用MCU作為該公司的發(fā)展策略。
4．2 臺灣地區單片機現狀
臺灣MCU的占有率約為10％，大多以8位為主，產(chǎn)品以ASSP形式為主。生產(chǎn)MCU的廠(chǎng)商除了華邦公司外，其余都是無(wú)晶圓集成電路設計公司(如義隆、盛群和凌陽(yáng)等公司)。
如盛群公司的I／O型、LCD型、A／D型等全系列MCU，已可供應工業(yè)規格等級產(chǎn)品。該公司通過(guò)業(yè)界合作伙伴，產(chǎn)品已應用在汽車(chē)數字儀表板、倒車(chē)雷達、防盜器、電動(dòng)窗等汽車(chē)外圍相關(guān)設備。松翰公司的8位MCU產(chǎn)品因為在抗干擾特性上特別加強，并采用1T架構(1個(gè)時(shí)鐘周期即是1個(gè)指令周期)，能達到比傳統8051核更高的速度，因此獲得不少要求高精密度的醫療測量?jì)x器廠(chǎng)商青睞，應用在耳溫計、電子秤、體脂計與電子血壓計等設備上。很多廠(chǎng)商都以中國大陸市場(chǎng)為目標。以義隆公司的策略為例，為了對需求增長(cháng)最快的大陸家電市場(chǎng)有更多認識，該公司派人親自拜訪(fǎng)重點(diǎn)客戶(hù)，對當地市場(chǎng)做深入的調查，并與各種方案提供商(第三方System DesignHouse)建立緊密的合作關(guān)系。方案提供商專(zhuān)為系統產(chǎn)品廠(chǎng)商代工設計或開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，對終端市場(chǎng)有相當程度的了解。義隆公司目前一方面通過(guò)經(jīng)銷(xiāo)商拓展市場(chǎng)，另一方面選定幾個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，建立與直接客戶(hù)／方案提供商的聯(lián)系管道，把握具潛力的應用市場(chǎng)。義隆公司同樣擁有五花八門(mén)的MCU產(chǎn)品線(xiàn)，但該公司的產(chǎn)品分類(lèi)方法則是僅保留通用型產(chǎn)品的MCU名稱(chēng)，其他加入特殊應用功能的產(chǎn)品則分別并入通信、消費性、計算機外設、LCD驅動(dòng)等IC，這樣就有機會(huì )繼續轉進(jìn)收益更佳的特殊應用產(chǎn)品。目前其在面向消費電子應用的語(yǔ)音MCU、音樂(lè )MCU，計算機領(lǐng)域應用的鼠標／鍵盤(pán)MCU，以及通信領(lǐng)域應用的電話(huà)MCU和滑指式觸控板都有很大市場(chǎng)。這些廠(chǎng)商一有新產(chǎn)品，就送給各大專(zhuān)院校使用，并舉辦各類(lèi)的比賽，來(lái)促進(jìn)產(chǎn)品的推廣和改進(jìn)。
目前，臺灣MCU也在朝16／32位方向發(fā)展。華邦公司因具備自己的工廠(chǎng)，在2006年推出內置ARM7與ARM9核心的產(chǎn)品用于通信與數據處理。金麗科技公司的16／32位MCU(X86架構)產(chǎn)品結合其自身技術(shù)專(zhuān)長(cháng)，主打網(wǎng)絡(luò )設備及工業(yè)控制的應用。臺灣省政府2008年提供1億新臺幣給凌陽(yáng)公司研制新一代32位單片機MCU。
4．3 我國大陸單片機現狀
根據賽迪的報告，2007年我國大陸MCU市場(chǎng)中，8位產(chǎn)品仍占據著(zhù)主力地位，銷(xiāo)售額和銷(xiāo)量所占據的市場(chǎng)份額均在50％以上；32位和16位產(chǎn)品的增長(cháng)則相對較快，無(wú)論是銷(xiāo)量還是銷(xiāo)售額的增長(cháng)率均接近或超過(guò)30％，兩者銷(xiāo)售額之和所占整體市場(chǎng)份額升至27％。這主要得益于汽車(chē)電子產(chǎn)品中所需的主流MCU逐漸從8位產(chǎn)品向16位和32位產(chǎn)品過(guò)渡。
在2007年MCU市場(chǎng)中，汽車(chē)電子和IC卡是兩個(gè)增長(cháng)最快的應用領(lǐng)域，成為拉動(dòng)整體市場(chǎng)增長(cháng)的重要力量；而一直作為最大應用領(lǐng)域的消費電子，銷(xiāo)售額增長(cháng)僅為10．O％，成為中國MCU市場(chǎng)增長(cháng)趨緩的主要原因。
從MCU市場(chǎng)產(chǎn)品結構來(lái)看，未來(lái)5年高端產(chǎn)品將是當之無(wú)愧的明星產(chǎn)品。其中，32位及以上MCU隨著(zhù)電子產(chǎn)品升級趨勢的延續，銷(xiāo)售額和銷(xiāo)量的增長(cháng)都將居于中國MCU市場(chǎng)的首位；而16位MCU無(wú)論市場(chǎng)規模還是復合增長(cháng)率都將居于各類(lèi)產(chǎn)品的前列，這主要得益于汽車(chē)電子、工業(yè)控制等應用領(lǐng)域的高速成長(cháng)。從另外兩類(lèi)MCU產(chǎn)品的發(fā)展來(lái)看，在規模上8位產(chǎn)品仍將是中國MCU市場(chǎng)的主流，到2012年其銷(xiāo)售額和銷(xiāo)量將分別占整體市場(chǎng)的53．O％和55．1％，仍居于各類(lèi)產(chǎn)品的首位，而4位MCU則由于應用范圍有限，且價(jià)格相對較低，因此無(wú)論銷(xiāo)售額還是銷(xiāo)量所占市場(chǎng)比重都將持續下降。