MCU與MPU市場(chǎng)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(chǎng)趨勢的看法，以及下一步的發(fā)展策略。

32位MCU領(lǐng)風(fēng)騷，物聯(lián)網(wǎng)應用受寵

　　ST亞太區微控制器(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(chǎng)總監Daniel Colonna和ST中國MCU事業(yè)部市場(chǎng)及應用總監曹錦東先生介紹如下。

　　MCU市場(chǎng)呈現穩定增長(cháng)的趨勢。因為MCU 廣泛應用于大眾市場(chǎng)和細分市場(chǎng)，新的需求或新型產(chǎn)業(yè)的出現都會(huì )產(chǎn)生大量的MCU需求。

　　縱觀(guān)市場(chǎng)上的眾多應用，一是過(guò)去沒(méi)有用MCU的應用，如今在用MCU，例如可穿戴產(chǎn)品、共享單車(chē)等;二是過(guò)去用MCU的應用現在依然在用MCU，可能是更高性能、更低功耗的MCU;三是當一個(gè)市場(chǎng)成熟時(shí)，會(huì )有一些SoC出來(lái)，搶占部分MCU市場(chǎng)，或者把MCU集成到主芯片里。因此MCU市場(chǎng)是非常動(dòng)態(tài)的，涉及新應用、傳統應用，也會(huì )有應用消失。例如共享單車(chē)，有一些車(chē)鎖過(guò)去沒(méi)有MCU， 而如今已采用MCU。

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

　　而32位MCU在此輪創(chuàng )新中成了主要驅動(dòng)力。據IC Insights調查，2015年32位MCU占據50%的市場(chǎng)份額，預計2020年將占到65%(如圖1)。所以整個(gè)MCU市場(chǎng)是在成長(cháng)的，但更大的成長(cháng)來(lái)自于32位的MCU。

　　從應用來(lái)看，IoT(物聯(lián)網(wǎng))驅動(dòng)MCU市場(chǎng)的增長(cháng)。其中32位MCU功不可沒(méi)，從銷(xiāo)售額到銷(xiāo)售數量都有很大的增長(cháng)。具體地，從2013年到2020年的6年間，IoT市場(chǎng)32位MCU銷(xiāo)售額復合增長(cháng)率是17.6%，銷(xiāo)量增長(cháng)率是25.6%。

　　再看整個(gè)市場(chǎng)的增長(cháng)，32位MCU在所有市場(chǎng)里增長(cháng)率是10%(如圖1)。即IoT市場(chǎng)對MCU，尤其是32位MCU的需求、驅動(dòng)遠遠超過(guò)市場(chǎng)的平均速度。所以，從10%到17.6%，到25.6%的增長(cháng)，更大的驅動(dòng)力來(lái)自于IoT市場(chǎng)。

　　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IHS 2016年下半年市場(chǎng)報告，ST是中國市場(chǎng)第二大通用MCU廠(chǎng)商。在國內Cortex-M市場(chǎng)，ST公司的STM32市場(chǎng)份額為45.8%。ST稱(chēng)其36%的MCU業(yè)務(wù)來(lái)自中國市場(chǎng)。其中70%客戶(hù)是中小企業(yè)，只有30%是大客戶(hù)。

　　ST稱(chēng)，很多客戶(hù)從8位轉向了32位MCU的應用。例如無(wú)人機、電動(dòng)自行車(chē)、玩具航母等。這主要歸功于32位MCU的新技術(shù)使產(chǎn)品成本并沒(méi)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(lái)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(gè)基于A(yíng)RM 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(chǎng)上默默無(wú)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IHS 2016年下半年市場(chǎng)報告，NXP(恩智浦)是中國市場(chǎng)第一大通用MCU廠(chǎng)商。NXP自稱(chēng)其50%業(yè)務(wù)來(lái)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(wù)，在華業(yè)務(wù)占70%。

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

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

　　原因之一是中國的家電、汽車(chē)、工業(yè)等市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，驅動(dòng)因素當屬I(mǎi)oT?！爸袊楷F出越來(lái)越多的新應用?，F在中國不只是像過(guò)去一樣做簡(jiǎn)化版、低價(jià)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(kāi)始?！盙eoff稱(chēng)。例如共享單車(chē)、共享充電寶等。

　　在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，一個(gè)新亮點(diǎn)是從2017年開(kāi)始，人們對更好的人機界面需求越來(lái)越多。以前的MCU都是用按鈕控制，現在很多應用場(chǎng)合要有屏，而且最好是觸控屏，這促使NXP的i.MX產(chǎn)品線(xiàn)需求的增長(cháng)。未來(lái)人通過(guò)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(gè)喇叭可以成為控制所有東西的入口。在汽車(chē)應用中，車(chē)內麥克風(fēng)和車(chē)上的攝像頭可以根據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(shí)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。從傳統意義的控制到現在的娛樂(lè )系統(圖像、聲音、手勢識別)，預計明年會(huì )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(dòng)態(tài)圖像識別，普通的圖形顯示器也需要美顏，以提升用戶(hù)體驗。Microchip公司32位單片機產(chǎn)品部資深產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Bill Hutchings近日稱(chēng)，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(jiǎn)化了24位彩色大屏幕的圖形設計，實(shí)現了圖形功能的突破。典型應用之一是咖啡機，如果做成物聯(lián)網(wǎng)時(shí)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(zhù)要三層數字控制器。另外，它能夠實(shí)時(shí)地把數據傳給咖啡制造商，例如這個(gè)客戶(hù)的購買(mǎi)行為，他更多的是買(mǎi)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(shí)段、哪種咖啡最暢銷(xiāo)，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(dòng)化中，房間空調顯示屏過(guò)去是黑白的，而且圖形簡(jiǎn)單，很多客戶(hù)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(xiàn)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(hù)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(shí)代也是很重要的。

　　ST在10年間推出了11個(gè)ARM Cortex-M系列的MCU。ST稱(chēng)，將會(huì )進(jìn)一步加強產(chǎn)品線(xiàn)的開(kāi)發(fā)，在產(chǎn)品線(xiàn)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(chǎng)商戰略

　　NXP：大力拓展i.MX系列，重視MCU與MPU融合

　　對于看好用戶(hù)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(diǎn)是采用i.MX 6ULL架構，具有MPU應用處理器般的性能，同時(shí)又繼承了MCU的開(kāi)發(fā)工具鏈部署起來(lái)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(kāi)發(fā)工具和實(shí)時(shí)操作系統，而且價(jià)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(lái)自于物聯(lián)網(wǎng)的需求。一方面，傳感端要求非常長(cháng)的電池使用時(shí)間和非常低的漏電;另一方面，隨著(zhù)人們對物聯(lián)網(wǎng)的連接性和顯示的要求越來(lái)越高，再加上語(yǔ)音和圖像等人機交互方式出現，因此催生低功耗和高性能的產(chǎn)品。