解析MCU技術(shù)發(fā)展線(xiàn)路 中國MCU如何取勝？

　　中國MCU發(fā)展機遇

　　1.中國單機片30年

　　上個(gè)世紀80年代初北京工業(yè)大學(xué)電子廠(chǎng)掀起了TP801開(kāi)發(fā)熱潮，同期，上海和江蘇等地開(kāi)發(fā)了MCS-51的單片機開(kāi)發(fā)系統，這股單片機的熱潮引發(fā)了全國的智能電子的大變革。1986年10月，在上海復旦大學(xué)舉行了第一次全國單片機學(xué)術(shù)交流會(huì )，這標志著(zhù)由此開(kāi)始，中國單片機事業(yè)經(jīng)歷30年輝煌發(fā)展歷程。2016年11月，嵌入式系統聯(lián)誼會(huì )舉辦了中國單片機30年紀念活動(dòng)，老中輕三代單片機工作者齊聚北航回憶這段歷程，共議中國單片機發(fā)展的美好前景。

　　過(guò)去幾年，中國MCU市場(chǎng)一直持續增長(cháng)。據isuppli Research研究報告，2011年中國MCU市場(chǎng)銷(xiāo)售額約30億美元，到了2016年已經(jīng)有40億美元，其中32位MCU市場(chǎng)份額持續增大，期內復合增長(cháng)率已經(jīng)接近10%。但有關(guān)研究報告還指出,全球8大MCU企業(yè)沒(méi)有中國的企業(yè)，中國大陸和中國臺灣MCU企業(yè)在中國市場(chǎng)各有10%的份額。2017年STM32峰會(huì )信息顯示，2016年ST中國通用MCU市場(chǎng)營(yíng)收在其全球市場(chǎng)占比36%，從2007年開(kāi)始一直保持27%的年復合增長(cháng)率，以物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴、智能手機、智能樓宇和表計以及電動(dòng)汽車(chē)和無(wú)人機等新型應用，是拉動(dòng)MCU快速增長(cháng)重要引擎。

　　中國單片機30年，MCU廠(chǎng)商很多，但多數混跡8/16位低端市場(chǎng)，中國是全球第一大電子制造基地，有足夠大的市場(chǎng)來(lái)養活這些小廠(chǎng)商。但設計能力低、缺少戰略發(fā)展規劃和資金支持的中小MCU 廠(chǎng)商，難以改變中國企業(yè)在MCU市場(chǎng)的弱勢地位。

　　2.國產(chǎn)32位MCU提速

近年中國MCU企業(yè)的增長(cháng)提速，尤其是在32位MCU市場(chǎng)上涌現出像兆易創(chuàng )新、致象科技和靈動(dòng)微電子這樣的企業(yè)，他們基于A(yíng)RM Cortex M技術(shù)的MCU芯片受到了市場(chǎng)的歡迎，國產(chǎn)MCU產(chǎn)品的市場(chǎng)戰略一般是更低的價(jià)格、更好的性能、本地周到的服務(wù)、與國外產(chǎn)品 pin-pin兼容，這些市場(chǎng)策略讓國內企業(yè)非常受用，取得了豐碩的成果。

　　據財經(jīng)媒體報道，2016年，兆易創(chuàng )新實(shí)現營(yíng)收14.89億元，凈利1.76億元，營(yíng)收同比增長(cháng)25%、利潤增長(cháng)了12%;MCU芯片實(shí)現營(yíng)收1.97億元，同比增長(cháng)55.2%，銷(xiāo)量4578萬(wàn)顆，兆易創(chuàng )新最近以65億元收購北京矽成。矽成的主營(yíng)業(yè)務(wù)是以易失性存儲芯片為主，主要從事SRAM、中低密度DRAM、EEPROM等集成電路產(chǎn)品的設計與銷(xiāo)售，產(chǎn)品應用于汽車(chē)、工業(yè)醫療、網(wǎng)絡(luò )移動(dòng)通訊、電子消費產(chǎn)品等領(lǐng)域。這與兆易創(chuàng )新的非易失性存儲芯片，包括NOR Flash和NAND Flash及其衍生產(chǎn)品以及MCU微控制器產(chǎn)品的研發(fā)、技術(shù)支持和銷(xiāo)售的業(yè)務(wù)范圍正好互補。收購矽成對于未來(lái)兆易創(chuàng )新GD32系列MCU發(fā)展將起到積極作用，或將有助于兆易創(chuàng )新拓展汽車(chē)電子市場(chǎng)的計劃。

　　3.國產(chǎn)MCU的挑戰

　　比較國產(chǎn)高端CPU的發(fā)展，國產(chǎn)32位MCU 要順利的多。相比智能手機芯片，生態(tài)環(huán)境相對單純和簡(jiǎn)單是幫助國產(chǎn)MCU 發(fā)展的重要原因。我們知道，開(kāi)發(fā)智能手機芯片要有巨資投入最先進(jìn)的制程工藝，比如三星Galaxy S8 機型搭載高通驍龍830處理器，并且處理器將會(huì )由三星獨家制造，制程工藝為驚人的10nm。還有Android OS，圍繞Android OS 的開(kāi)放手機聯(lián)盟現在有84個(gè)成員，如果你們企業(yè)不是成員，你或許拿不到最新的Anrdoid版本的軟件，即使你是成員，如果不能投入大量的Android開(kāi)發(fā)人員，你也很難與高通、三星和華為這樣的手機巨頭競爭。

　　前面介紹MCU的技術(shù)線(xiàn)路，它與智能手機完全不一樣，MCU 還是一個(gè)多元化的應用市場(chǎng)，雖然有幾個(gè)很熱鬧的產(chǎn)品，比如無(wú)人機、可穿戴手環(huán)、智能溫控器，但是這些產(chǎn)品在數量上與智能手機無(wú)法比擬，而且它們每一個(gè)的軟硬件平臺都不一樣。憑借基礎的開(kāi)發(fā)工具、90nm制程和應用方案，加上中國企業(yè)擅長(cháng)的“保姆式”服務(wù)，國產(chǎn)MCU 有機會(huì )出奇制勝，一展宏圖。

　　是不是國產(chǎn)MCU可以高枕無(wú)憂(yōu)，一路順利發(fā)展呢?不是的。如果看看全球領(lǐng)先的MCU企業(yè)的產(chǎn)品線(xiàn)就不難發(fā)現，中國企業(yè)差距很大，STM32 750余款MCU，多數采用90nm制程上，ST計劃發(fā)布的超高性能STM32H7將采用40nm制程，而靈動(dòng)微電子成熟產(chǎn)品F103采用的還是傳統的0.18um。

　　在開(kāi)發(fā)工具上，國產(chǎn)MCU 基本沒(méi)有自己的開(kāi)發(fā)工具，推薦都是ARM KEIL和IAR，為了支持自己公司的MCU，一般會(huì )開(kāi)發(fā)一個(gè) KEIL MDK或者IAR插件，沒(méi)有經(jīng)費的用戶(hù)多是使用盜版IDE。

　　在應用設計方案和生態(tài)環(huán)境建設方面，國產(chǎn)MCU 更是遠遠落在外國企業(yè)后面，比如STM32峰會(huì )第二天，幾十家合作伙伴展示了包括LoRa、藍牙和WiFi模塊、空中固件升級、NB-IoT診斷儀、多功能汽車(chē)總線(xiàn)通信平臺和安全認證的RTOS等百余種解決方案，以及大疆和小米無(wú)人機、華為運動(dòng)手表、MOOV 耳機和阿兒法智能機器人等數十種國內設計和生產(chǎn)的基于STM32產(chǎn)品。這大大提升了與會(huì )的開(kāi)發(fā)者的興趣。

　　32位MCU市場(chǎng)發(fā)展，芯片設計和制造技術(shù)固然很重要，而產(chǎn)品線(xiàn)生態(tài)建設，開(kāi)發(fā)工具的研究、嵌入式OS的支持、創(chuàng )新型的應用案例、穩定的貨源供應和技術(shù)支持也非常重要，每一項都缺一不可，都做好了真的不容易，國產(chǎn)MCU要進(jìn)入國內電子企業(yè)主流供應商名單，要走向國際舞臺，還有很長(cháng)路要走。