中國MCU如何完成逆襲？

　　早期的微控制器是將一個(gè)計算機集成到一個(gè)芯片中，實(shí)現嵌入式應用，故稱(chēng)單片機。微處理器和單片機從上個(gè)世紀70年代在歐美開(kāi)始興起，1981年8051單片機問(wèn)世，到今天已經(jīng)36年了。目前，單片機已廣泛稱(chēng)作微控制器(MCU)，也有由微處理器發(fā)展的微控制器。

　　在市場(chǎng)上，8位單片機是MCU市場(chǎng)的主力，而32位MCU已經(jīng)成為今天全球消費和工業(yè)電子產(chǎn)品的核心。

　　MCU技術(shù)發(fā)展進(jìn)程

　　單片機出現的歷史并不長(cháng)，但發(fā)展十分迅猛，它的產(chǎn)生與發(fā)展和MCU的產(chǎn)生與發(fā)展大體同步，自1971年美國的Intel公司率先推出4位微處理器以來(lái)，它的發(fā)展到目前為止大致可分為5個(gè)階段。

　　第一階段：?jiǎn)纹瑱C發(fā)展的初級階段(1971年-1976年)

　　1971年11月Intel公司率先設計集成度為2000只晶體管/片的4位微處理器，并配有RAM/ROM以及移位寄存器，構成了第一臺MCS-4微處理器，而后，其他公司相繼推出8位MCU。

　　第二階段：?jiǎn)纹瑱C的低性能階段(1976年-1980年)

　　1976年Intel公司推出MCS-48系列，采用8位CPU、8位并行I/O接口、8位定時(shí)/計數器、RAM和ROM集成于一塊半導體芯片上的單片結構，其功能可滿(mǎn)足一般工業(yè)控制和智能化儀器、儀表的使用。

　　第三階段：?jiǎn)纹瑱C的高性能階段(1980年-1983年)

　　相比于第二階段，這一階段的高性能8位單片機普遍帶有串行口，有多級中斷處理系統，多個(gè)16位定時(shí)器、計數器，并且RAM、ROM的容量加大，個(gè)別還存有A/D轉換接口。

　　第四階段：16位單片機階段(1983年-80年代末)

　　1983年Intel公司推出了高性能16位單片機，采用最新的制作工藝，使芯片集成度高達12萬(wàn)只晶體管/片。

　　第五階段：?jiǎn)纹瑱C的全方位高水平發(fā)展(1990年代)

　　單片機在集成度、功能、速度、可靠性、應用領(lǐng)域等全方位的向更高水平發(fā)展。其應用覆蓋測控系統、智能儀表、機電一體化產(chǎn)品、智能接口、智能民用產(chǎn)品中，其多機應用系統可分為功能集散系統、并行多機控制系統及局部網(wǎng)絡(luò )系統。

　　MCU市場(chǎng)需求持續擴大

　　2017年MCU市場(chǎng)十分活躍，市場(chǎng)增長(cháng)很快，尤其是消費電子市場(chǎng)。據市場(chǎng)研究機構IHS數據，2017年中國MCU出貨量達到46億美元，同比增加17.6%。據意法半導體(ST)在STM32峰會(huì )上的報道，ST有61%的收入來(lái)自亞太區，通用MCU的收入超4成來(lái)自亞太區。從2007年STM32問(wèn)世到至今，ST MCU在中國年復合增長(cháng)率為27%。

　　另外一個(gè)方面，2017年下半年，MCU嚴重缺貨，幾家MCU大廠(chǎng)紛紛將供貨周期調至14—16周，8位MCU的供貨周期還要更長(cháng)。導致嚴重缺貨的原因有多個(gè)方面：比如8位MCU缺貨是因為MCU企業(yè)將這部分產(chǎn)能轉移到高利潤的產(chǎn)品和應用上，還有中低端MCU生產(chǎn)的原材料短缺，這種缺貨情況持續到今年。

　　中國MCU發(fā)展現狀

　　中國為全球最大的消費電子制造中心，為國內MCU企業(yè)創(chuàng )造廣闊市場(chǎng)。從全球市場(chǎng)來(lái)看，汽車(chē)電子是MCU最大的應用，而中國MCU最大的應用則是消費電子。主要因為中國是全球最大的消費電子產(chǎn)品和計算機制造中心，因此全球6成的家電產(chǎn)能都在中國。

　　國內消費電子市場(chǎng)無(wú)論在規模還是在質(zhì)量上都在不斷崛起，以美的、格力為代表的家電企業(yè)，以及以華為、OPPO、VIVO為代表的手機廠(chǎng)商已進(jìn)入全球市場(chǎng)前列。這廣闊的市場(chǎng)空間和本土消費電子企業(yè)的崛起為本土消費電子MCU企業(yè)提供了優(yōu)越的成長(cháng)環(huán)境，加上國家政策支持 IC國產(chǎn)化的背景下，國內MCU企業(yè)將迎來(lái)高速成長(cháng)。

　　中國MCU待突破

　　國內現有的40余家MCU企業(yè)，比如兆易創(chuàng )新、中穎電子、華大半導體、靈動(dòng)微電子和東軟載波(原海爾集成電路)等等，這些企業(yè)具備開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)當今市場(chǎng)主流MCU的能力。

　　總體看中國MCU，不論是市場(chǎng)份額還是技術(shù)先進(jìn)性，都無(wú)法和國外企業(yè)相比。對于中國企業(yè)而言，目前占據的主流市場(chǎng)還停留在8位MCU，占比50%左右。16/32位MCU占比分別為20%左右。這意味著(zhù)，國內MCU應用領(lǐng)域多集中在低端電子產(chǎn)品，中高端電子產(chǎn)品市場(chǎng)還在外企手里。

　　建立MCU生態(tài)，助力中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　中國MCU企業(yè)想跳出8位MCU、低端產(chǎn)品和解決方案的困境，需要積極研發(fā)32位MCU，進(jìn)軍中端產(chǎn)品和發(fā)展通用性芯片及其解決方案。而建立MCU生態(tài)一直是中國MCU的短板。對于獲得ARM內核授權的中國MCU企業(yè)來(lái)說(shuō)，ARM多年打造的生態(tài)環(huán)境是一個(gè)很好的跳板。但是，如何打造出差異化是一個(gè)難點(diǎn)。

　　1、MCU基礎核心技術(shù)方面

　　中國企業(yè)最近在超低功耗、無(wú)線(xiàn)、高精度模擬和存儲技術(shù)上下功夫。

　　2、軟件和應用上

　　中國MCU企業(yè)正加強與中國軟件企業(yè)合作，打造自主可控的嵌入式系統生態(tài)環(huán)境，將已經(jīng)具備主流嵌入式OS基本功能的嵌入式/物聯(lián)網(wǎng)OS，結合阿里和華為云等企業(yè)平臺優(yōu)勢，使其在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應用上有所創(chuàng )新。

　　MCU作為通用電子產(chǎn)品的基礎部件和心臟，重要性不言而喻。政府部門(mén)、研究和投資機構重視國產(chǎn)MCU的發(fā)展，在積極重點(diǎn)扶持有專(zhuān)業(yè)特色的MCU企業(yè)，有望經(jīng)過(guò)3—5年發(fā)展，整合成有一定規模的企業(yè)，與外企一爭高下，中國的MCU正在逆襲的道路上走得越來(lái)越好。