技術(shù)應用多元發(fā)展 MCU廠(chǎng)商如何差異化應對

　　編者按：在32位MCU全面替代8位大勢已定的情況下，如何更好地向新的應用領(lǐng)域延伸成為2014年MCU行業(yè)的主旋律。不同市場(chǎng)所需MCU的性能、規格、功耗有何不同?MCU廠(chǎng)商如何應對?這里特邀主流MCU廠(chǎng)商和分銷(xiāo)商發(fā)表觀(guān)點(diǎn)。

　　飛思卡爾亞太區汽車(chē)微控制器市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監易生海

　　瑞薩電子(香港)有限公司通用和SoC產(chǎn)品中心統括經(jīng)理王志航

　　瑞薩電子(中國)有限公司汽車(chē)業(yè)務(wù)中心統括經(jīng)理趙坤

　　恩智浦半導體微控制器產(chǎn)品技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理張小平

　　英飛凌科技(中國)有限公司汽車(chē)電子事業(yè)部市場(chǎng)總監杜曦

　　英飛凌科技(中國)有限公司汽車(chē)電子工業(yè)及多元化市場(chǎng)部高級經(jīng)理王亦菁

　　SiliconLabs微控制器產(chǎn)品市場(chǎng)總監GregHodgson

　　意法半導體中國區MCU市場(chǎng)高級經(jīng)理曹錦東

　　微芯亞太區家電解決方案部市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理AlanLee

　　Marvell副總裁兼移動(dòng)及物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部總經(jīng)理PhilipPoulidis

　　東芝電子(中國)有限公司技術(shù)統括部長(cháng)尾一幸

　　兆易創(chuàng )新GigaDeviceMCU產(chǎn)品經(jīng)理金光一

　　安富利電子元件中國區業(yè)務(wù)發(fā)展總監鐘金洪

　　貿澤電子亞太區市場(chǎng)與商務(wù)拓展總監田吉平

　　e絡(luò )盟大中華區總經(jīng)理劉嘉功

　　低功耗必然的發(fā)展趨勢

　　王志航：使用低功耗MCU來(lái)實(shí)現環(huán)保節能是市場(chǎng)的發(fā)展趨勢。在家電行業(yè)，瑞薩重點(diǎn)推廣RL78MCU系列。RL78基于16位CISC架構，具有豐富的模擬外設功能，專(zhuān)門(mén)面向超低功耗應用，讓用戶(hù)能夠以更低的成本構建小型、高能效系統。在運行效率達到1.39DMPS/MHz的前提下，RL78的運行功耗很低;當開(kāi)啟實(shí)時(shí)時(shí)鐘和低電壓檢測模式時(shí)，RL78所消耗的電流僅為0.57μA。另外，RL78有3種低功耗模式(停止，暫停和貪睡)，可以通過(guò)關(guān)閉某些CPU功能來(lái)最大化地延長(cháng)電池壽命。

　　GregHodgson：低能耗對MCU來(lái)說(shuō)越來(lái)越重要。SiliconLabs可提供業(yè)內最節能的8位和32位MCU，是能耗敏感、電池供電設備的理想選擇。所有GeckoMCU都具有外設反射系統(PRS)，能夠監視復雜的系統級事件，允許不同MCU外設之間進(jìn)行自治通信，同時(shí)保持CPU盡可能長(cháng)地處于節能休眠模式，從而降低系統整體能耗。SiliconLabs的SimplicityStudio開(kāi)發(fā)平臺包括能耗感知的開(kāi)發(fā)工具，是嵌入式開(kāi)發(fā)人員針對低能耗進(jìn)行優(yōu)化設計的。

　　張小平：恩智浦MCU應用范圍很廣，在客戶(hù)比較關(guān)心芯片的功耗和體積，以及有關(guān)傳感器的軟件支持等方面。恩智浦MCU提供了LPC1100系列和LPC800系列低功耗產(chǎn)品，分別是基于Cortex-M0和Cortex-M0+的內核。未來(lái)我們會(huì )推出基于M4內核的全新低功耗產(chǎn)品系列，為市場(chǎng)提供更高性能的低功耗MCU產(chǎn)品系列。

　　金光一：GigaDeviceGD32MCU具備高性能、低功耗和易用性的應用優(yōu)勢。GD32MCU采用了高速的Cortex-M3內核和自主知識產(chǎn)權的gFlash專(zhuān)利技術(shù)，實(shí)現了內核對Flash訪(fǎng)問(wèn)的零等待。對比測試結果來(lái)看，GD32的代碼執行效率比市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品提高30%～40%，并針對家電的節能環(huán)保及電池供電等應用進(jìn)行了功耗優(yōu)化。GD32MCU提供了3種省電模式，同主頻下的工作電流比市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品降低了20%～30%，在最高主頻下的全速運行功耗僅為1.05mW/MHz。另外，我們的MCU還提供了多種封裝形式，全系列產(chǎn)品在軟件和引腳封裝方面全兼容，適合從低端到高端的不同項目需求。

　　AlanLee：微芯多年來(lái)始終致力于發(fā)展可降低能耗和提高能效的技術(shù)。我們的超低功耗技術(shù)可提供行業(yè)最低的運行和休眠電流，具備超低功耗技術(shù)的產(chǎn)品可以使設計人員降低系統的待機功耗。在家電中，電機能耗占總能耗的比例較大。通過(guò)在無(wú)刷直流電機和永磁同步電機上采用先進(jìn)的電機控制技術(shù)，可以實(shí)現更高的能效。微芯擁有種類(lèi)齊全的電機控制IC，可實(shí)現高性能、精確的電機控制系統設計，并使之更為節能且運行更安靜。最近，我們擴展了16位dsPIC系列和三相BLDC電機驅動(dòng)器，這樣便可涵蓋范圍廣泛的包括低成本和高級設計在內的電機控制應用。

　　曹錦東：在智能照明時(shí)代MCU應具有高調光精度、低成本、節能以及應急保護功能，具體對MCU的需求表現在如下幾個(gè)方面：精準控制電流，延長(cháng)燈具壽命;多種保護功能，保證燈具安全;高集成度，節省空間和成本;靈活且精確的調光，同等亮度更少能耗;為多通道提供獨立的定時(shí)器門(mén)限輸出功能;通信方式多樣化，支持IR/無(wú)線(xiàn)/DALI/DMX512/PLC/;具有較高的工作溫度等。

　　王亦菁：家電領(lǐng)域的低功耗包括運行和待機功耗。相比手持設備，家電對于低功耗的要求并不是非?？量?，其更關(guān)心的是如何在整個(gè)系統上實(shí)現節能，而非微控制器本身的功耗。英飛凌的微控制器XMC1000系列主要應用于電機控制方面，關(guān)注整個(gè)系統的變頻節能，其本身在運行功耗上也比較有優(yōu)勢。

　　MCU+無(wú)線(xiàn)物聯(lián)時(shí)代新寵

　　PhilipPoulidis：針對物聯(lián)網(wǎng)的應用，Marvell的策略是進(jìn)行完整的IoT平臺的開(kāi)發(fā)。首先，整合了無(wú)線(xiàn)技術(shù)，將周邊不同的裝置都整合到我們的平臺上。近期，我們在IoT平臺解決方案上推出了3款芯片。這3款芯片都是單一芯片，第一款是WiFi跟MCU的整合，第二款是藍牙跟MCU的整合，第三款是EZ—Connect和ZigBee的整合。從WiFi到藍牙，再到ZigBee，Marvell在不同無(wú)線(xiàn)技術(shù)方面的整合是業(yè)界中最完整的。低功耗是非常重要的元素。有一些家庭的設備里面裝的是電池，所以低功耗和續航能力非常重要。同時(shí)在這個(gè)平臺上還需要完整的軟件和SDK技術(shù)，讓用戶(hù)可以更容易、更方便地開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。在IoT領(lǐng)域，不僅終端有非常好的設備功能，在云端上服務(wù)方面也需要做整合。

　　長(cháng)尾一幸：近年來(lái)，傳統的白色家電也開(kāi)始通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)實(shí)現家電聯(lián)網(wǎng)，用手機控制各類(lèi)家電的設想逐漸變成現實(shí)。這對MCU提出了新要求：鏈接功能提升、高速數據處理能力、大容量Flash、低功耗。

　　針對上述新要求，東芝已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各類(lèi)MCU滿(mǎn)足客戶(hù)需求。例如內置以太網(wǎng)、USBHost、USBDevice、CAN總線(xiàn)等的M369+東芝的藍牙或者WiFi，將各類(lèi)家電輕松接入Internet。東芝開(kāi)發(fā)了帶浮點(diǎn)運算、高達1.5MBytesFlash容量、運算頻率達120MHz的TOSHIBAMCUM461和M462，可以滿(mǎn)足客戶(hù)高速數據處理的需求。我們計劃開(kāi)發(fā)藍牙+M0的一體芯片，可以實(shí)現低功耗無(wú)線(xiàn)數據傳送。M0+ETC的一體芯片，使客戶(hù)能更便捷地開(kāi)發(fā)ETC產(chǎn)品，令高速公路更暢通。

　　AlanLee：隨著(zhù)生活水平不斷提高，家電需要超越最基本的功能?，F在，我們已擁有將傳統家電轉變?yōu)橹悄茉O備所需的一切關(guān)鍵技術(shù)。例如，豐富多樣的傳感技術(shù)和連接技術(shù)。連接功能，尤其是無(wú)線(xiàn)連接可以將家電連接到Internet和智能電網(wǎng)上，這是智能家居市場(chǎng)所需的關(guān)鍵技術(shù)之一。雖然市場(chǎng)中有許多WiFi解決方案，但針對功耗至關(guān)重要的嵌入式控制設計解決方案卻很少。微芯提供超低功耗WiFi和Sub-GHz模塊。此外，我們的射頻模塊是經(jīng)權威機構認證的標準模塊，能減少射頻開(kāi)發(fā)的時(shí)間和工作量。

　　GregHodgson：我們把物聯(lián)網(wǎng)(IoT)看作計算的進(jìn)一步演進(jìn)，在我們生活中電氣設備添加智能感應、處理和無(wú)線(xiàn)連接，將使它們變得更加實(shí)用。IoT早已對家電、LED照明和汽車(chē)市場(chǎng)產(chǎn)生了顯著(zhù)影響。SiliconLabs為各類(lèi)IoT應用提供了覆蓋廣泛的基于8051內核的8位MCU和基于A(yíng)RM內核的32位MCU產(chǎn)品，同時(shí)也包括完整的開(kāi)發(fā)環(huán)境——SimplicityStudioTM，用于加速I(mǎi)oT系統設計。對于應用廣泛的LED照明市場(chǎng)，我們提供了業(yè)內領(lǐng)先的基于A(yíng)RM內核的ZigBeeSoC，能夠為智能燈控系統提供智能無(wú)線(xiàn)連接和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )。

　　SoC要和應用捆綁

　　易生海：SoC是一個(gè)很好的話(huà)題，汽車(chē)電子功能實(shí)現從板級向芯片轉移，在某些方面的確在發(fā)生。這背后包括了很多客觀(guān)因素，需要很多條件。但就中國的本土汽車(chē)電子規模而言，總體還不到這個(gè)程度。SoC第一位的決定因素是ROI(投資回報率)。估算中國本土汽車(chē)電子市場(chǎng)規模在1.4億美元左右，分布在10多個(gè)應用里面，SoC主要和應用捆綁，所以能做的就很有限了。

　　張小平：SoC的集成度越來(lái)越高，這是一個(gè)發(fā)展趨勢，而MCU是其中不可或缺的一部分。從連接無(wú)線(xiàn)芯片、GPS和傳感器，到信息數據的采集處理以及人機交互操作，MCU都具有更強的適用性和更大的靈活性?；谖磥?lái)的技術(shù)發(fā)展趨勢，MCU會(huì )不斷集成、整合更多的功能，這也是恩智浦的優(yōu)勢所在。SoC+MCU的應用模式設計靈活，能夠為客戶(hù)提供不同資源配置的MCU，從而提供最優(yōu)性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品。結合市場(chǎng)需求、行業(yè)應用、技術(shù)發(fā)展趨勢以及低功耗要求，恩智浦MCU一直致力于為客戶(hù)提供單芯片解決方案的MCU產(chǎn)品系列。

　　長(cháng)尾一幸：東芝半導體有非常豐富的產(chǎn)品線(xiàn)：MCU、模擬器件、通信產(chǎn)品(藍牙、WiFi、NFC等)、傳感器。有效地整合以上技術(shù)，開(kāi)發(fā)適合市場(chǎng)的SoC，是東芝半導體發(fā)展的一個(gè)方向。例如東芝的TMPM342，內置2路7位步進(jìn)馬達驅動(dòng)、PSC、運放等功能模塊，廣泛應用于數碼相機、鏡頭控制、安防以及家用監視探頭等領(lǐng)域。中國的MCU市場(chǎng)本土化進(jìn)程不斷加快，競爭越來(lái)越加劇。東芝的策略是利用自身技術(shù)優(yōu)勢，走技術(shù)差異化的道路。

　　金光一：面對新型的特定性應用需求，SoC芯片有其自身的優(yōu)勢，可以有效地整合處理資源并提高系統硬件的集成度，但在兼顧外設模塊的通信需求及人機交互等方面，不如通用MCU靈活經(jīng)濟。因此SoC芯片可以發(fā)揮算法處理的核心功能，但MCU作為系統管理的核心器件還將在數字家電市場(chǎng)得到更廣泛的應用，包括數據流的傳輸、人機界面、顯示與觸摸控制、無(wú)線(xiàn)控制等。目前已經(jīng)有非常多的客戶(hù)在游戲機、攝像頭、路由器、音響、遙控手柄等產(chǎn)品中使用了GigadeviceGD32系列Cortex-M3MCU，預計今年還將繼續增長(cháng)。

　　曹錦東：就SoC的趨勢來(lái)看，針對連接需求增長(cháng)，MCU需要提供更多的外設與外部模擬和數字世界進(jìn)行數據交互;針對智能，MCU需要獲取信息進(jìn)行高效的、智能化的信息處理;針對處理需求，MCU一方面需要滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性處理要求，另一方面還要與遠程中心進(jìn)行信息互換。這些都是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對MCU的需求。

　　杜曦：早在幾年前，英飛凌就曾推出了基于8051核的8位SoC芯片，該芯片被成功地應用在小功率汽車(chē)電機控制系統里。最近我們又將推出基于A(yíng)RM的32位SoC芯片，分別集成了橋驅動(dòng)或繼電器輸出驅動(dòng)輸出。用SoC構建的控制系統體積小，易于和被控對象集成，功能單一，控制對象固定的應用有其獨特的優(yōu)勢。但是，需要指出，針對系統工作環(huán)境苛刻、控制對象復雜、驅動(dòng)功率要求較大的系統，通用型MCU會(huì )更適合，靈活性更高。在SoC整合中要考量的因素包括：應用的靈活度，比如是否要進(jìn)一步擴展其功能;應用環(huán)境和標準;方案的性?xún)r(jià)比以及半導體技術(shù)的實(shí)現。SoC方案的差異化將表現在應用控制功能的不同。

　　中國市場(chǎng)復合增長(cháng)率高達雙位數

　　鐘金洪：過(guò)去5～6年中國半導體市場(chǎng)快速增長(cháng)，由過(guò)去占全球的30%到現在的40%左右。在各類(lèi)元器件里，MCU增長(cháng)尤其迅速，復合增長(cháng)率已高達雙位數。這是因為中國電子產(chǎn)品功能越來(lái)越多、變化越來(lái)越快、開(kāi)發(fā)周期越來(lái)越短。MCU利用軟件來(lái)實(shí)現各種功能的變化，從而縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，成為理想的解決方案。

　　易生海：中國平均每輛汽車(chē)的控制器(MCU/MPU)為45美元左右，同時(shí)期美國平均每輛汽車(chē)的控制器為140美元左右，可見(jiàn)中國汽車(chē)電子的發(fā)展大有可為。微控制器的發(fā)展趨勢是跟著(zhù)汽車(chē)電子系統的要求走的，不同系統對MCU的要求不同。

　　田吉平：中國的MCU市場(chǎng)構成很豐富，幾乎覆蓋了各種應用。MCU相關(guān)開(kāi)發(fā)工具的進(jìn)步，以及網(wǎng)絡(luò )平臺技術(shù)交流的普及，使得中國已經(jīng)有了相當數量的高水平MCU應用工程師。對MCU應用技術(shù)的深厚理解與掌握，讓他們有更個(gè)性化的MCU選型需求。我們認為中國MCU市場(chǎng)的特點(diǎn)是MCU料號需求寬泛，某些應用對價(jià)格非常敏感，對新產(chǎn)品的需求不斷提高。

　　長(cháng)尾一幸：中國MCU市場(chǎng)低端產(chǎn)品面臨價(jià)格劇烈競爭，高端的產(chǎn)品客戶(hù)缺乏自主開(kāi)發(fā)能力。東芝堅持走技術(shù)差異化路線(xiàn)，以提供附加價(jià)值的策略來(lái)贏(yíng)得客戶(hù)。除了提供先進(jìn)的產(chǎn)品，提供增值服務(wù)也是東芝的方針之一?，F在東芝仍然堅持為客戶(hù)提供各種參考方案，使得客戶(hù)能在較短時(shí)間內很輕松地完成開(kāi)發(fā)工作。

　　GregHodgson：中國市場(chǎng)需要特別豐富的MCU產(chǎn)品組合，需要多種Flash存儲大小、多種外設選項的特性豐富的產(chǎn)品系列以及在各類(lèi)MCU系列產(chǎn)品內引腳和軟件兼容。為實(shí)現客戶(hù)產(chǎn)品快速上市，MCU產(chǎn)品也必須能夠提供較短的交貨周期。MCU的產(chǎn)品價(jià)格必須具有較高的競爭力，要提供最低物料(BOM)成本的解決方案。在中國IP保護是一項重要考慮因素，MCU必須提供基于Flash的內容保護。同樣的，在中國市場(chǎng)為客戶(hù)提供版權保護的編譯器授權以滿(mǎn)足法律要求，這對MCU供應商是有益的。

　　張小平：中國MCU市場(chǎng)覆蓋了幾乎所有電子行業(yè)，具有分布范圍廣、技術(shù)更新速度快、產(chǎn)業(yè)鏈健全等特點(diǎn)。為了更好地適應中國市場(chǎng)的需求，恩智浦與中國市場(chǎng)的客戶(hù)進(jìn)行著(zhù)更加廣泛的深度合作，為客戶(hù)提供最及時(shí)的技術(shù)服務(wù)和支持，從而使我們能擁有更大的市場(chǎng)份額。

　　劉嘉功：由于產(chǎn)品生命周期縮短，利用MCU進(jìn)行產(chǎn)品設計的工程師需要更好的途徑獲得正確的解決方案、產(chǎn)品及相關(guān)資料。越來(lái)越多中國公司將采用更先進(jìn)的技術(shù)以提高生產(chǎn)率并加快產(chǎn)品上市速度，從而提升成本效益。而那些能夠改變制造過(guò)程、改變供應鏈并改進(jìn)商業(yè)模式的產(chǎn)品與服務(wù)將備受歡迎。

　　金光一：中國市場(chǎng)對于32位MCU的需求量在逐年提升，工業(yè)控制、家用電器、移動(dòng)支付和物聯(lián)網(wǎng)等市場(chǎng)都是目前的應用熱點(diǎn)。我們作為中國首個(gè)Cortex-M3系列32位通用MCU的半導體供應商，充分了解本地市場(chǎng)高性能、低成本和易用性的使用需求，為中國用戶(hù)帶來(lái)優(yōu)異的系統性能與靈活的應用體驗。同時(shí)，我們的產(chǎn)品設計及生產(chǎn)制造均在國內完成，訂貨交期有保障。