嵌入式系統IC市場(chǎng)格局(圖)

　　世界嵌入式處理器市場(chǎng)

　　MCU市場(chǎng)近幾年保持著(zhù)增長(cháng)的態(tài)勢。WSTS 2005年10月的報告(如圖1)顯示，32位及以上的MCU、DSP等保持了相對較大的增長(cháng)勢頭，其他領(lǐng)域則較為平緩。



　　從數量上來(lái)說(shuō)，全球現在每年交付使用的嵌入式芯片約為400億片，其中絕大多數還是4位和8位CPU。但是值得注意的是：32位異軍突起，成為了嵌入式處理器領(lǐng)域的明亮之星。

　　32位

　　32位的市場(chǎng)總值達到30億美元，從單位數量來(lái)說(shuō)不到10億個(gè)，現在是6~7億個(gè)左右。在未來(lái)的四年間，這一部分市場(chǎng)會(huì )從30億美元漲到80億美元以上，所以從營(yíng)收的角度來(lái)看增長(cháng)是很大的。據NXP(原Philips半導體部)分析，在32位中，所有類(lèi)型的產(chǎn)品增長(cháng)都是很迅速的，從1美元32位的ARM7 MCU，到高性能產(chǎn)品的增長(cháng)都很可觀(guān)。


　　
　　2位重要的應用領(lǐng)域是消費電子領(lǐng)域。ARM認為高性能消費電子產(chǎn)品的增長(cháng)是拉動(dòng)32位強勁增長(cháng)的主要原因。隨著(zhù)后PC時(shí)代的來(lái)臨，消費電子成為了推動(dòng)半導體行業(yè)發(fā)展的主要動(dòng)力。而在消費電子中，32位嵌入式CPU居主導地位。其原因是：首先，用戶(hù)希望消費電子產(chǎn)品的性能提高，功耗降低，價(jià)格降低，32位嵌入式系統具有優(yōu)勢。其次，在一些傳統的消費電子產(chǎn)品中，用戶(hù)對操作界面的要求越來(lái)越高，同時(shí)希望這些產(chǎn)品能滿(mǎn)足可聯(lián)性和更豐富的性能；面對這樣的市場(chǎng)需求，傳統的4位和8位系統已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足，32位系統正在逐漸取而代之。


　　
　　在32位領(lǐng)域，ARM擁有得天獨厚的優(yōu)勢。據ARM公司預計，今年基于A(yíng)RM架構的芯片交付量將超過(guò)20億(編者注：絕大部分用于SoC中，例如手機的SoC中，只有少量用于嵌入式MCU)；到2010年這個(gè)數字可能超過(guò)45億，預計嵌入式ARM MCU將比06年增長(cháng)10倍。

　　8位和16位

　　雖然8位和16位單片機(MCU)營(yíng)收增長(cháng)緩慢，數量增長(cháng)卻是很大，某些局部產(chǎn)品增長(cháng)很可觀(guān)。據Microchip介紹，目前8位和16位的總規模達到約90億美元。NXP也認為現在8位的市場(chǎng)的總額已經(jīng)達到了50億美元，單位數是350億塊，單位數量的年增長(cháng)率是17%。因此，這一塊市場(chǎng)很有吸引力，但同時(shí)涉足此領(lǐng)域的廠(chǎng)商也要很謹慎，要參與增長(cháng)最迅速的大部分市場(chǎng)。




　　
　　16位MCU市場(chǎng)曾一度受到8位和32位MCU產(chǎn)品的沖擊，當時(shí)一度認為其市場(chǎng)規模將會(huì )縮小，但目前依然維持著(zhù)一定的規模。最大的16位MCU廠(chǎng)商瑞薩指出，究其原因是8位MCU的功能和性能有時(shí)不能滿(mǎn)足產(chǎn)品的應用需求，必須使用16位MCU(例如，AV、工業(yè)機器應用)。同時(shí)，16位MCU市場(chǎng)中，汽車(chē)電子應用被預測為最大的應用領(lǐng)域，其應用正在不斷持續擴大。

　　Microchip與瑞薩等公司認為，MCU中的可重編程產(chǎn)品部分將繼續保持較快的增長(cháng)速度?？芍鼐幊痰膯纹瑱C是指那些以閃存(Flash)作為其主存儲的器件，用戶(hù)可以輕松地對在這些單片機上運行的軟件進(jìn)行定義或重定義。采用可重編程單片機的用戶(hù)在開(kāi)發(fā)和制造最終產(chǎn)品的過(guò)程中，將獲得非常大的靈活性。

　　同時(shí)，MCU正把更多的外圍器件集成進(jìn)來(lái)，以滿(mǎn)足各種特定的控制需要。例如，ZiLOG在8bit技術(shù)的發(fā)展演化方面正扮演著(zhù)自己的角色，添加新的功能、并將數量越來(lái)越多的外設，如溫度傳感器、模數轉換器(ADC)、內部精密振蕩器(IPO)和通信功能，集成到其8bit系列器件中。較小的封裝和較低的耗電產(chǎn)品也深受歡迎。
   
　　中國嵌入式處理器市場(chǎng)

　　在中國的增長(cháng)率要超過(guò)全球增長(cháng)。據神州龍芯介紹：中國嵌入式CPU的銷(xiāo)售額及預測如圖2所示。在高增長(cháng)的同時(shí)，95%的嵌入式CPU是進(jìn)口的，只有C*Core和神州龍芯等區區幾款是國內自己研制的嵌入式CPU(如圖3所示)。因此，發(fā)展自主知識產(chǎn)權的32位嵌入式CPU是所有關(guān)心民族產(chǎn)業(yè)人士的共識。

　　中國目前是8位MCU的應用王國。瑞薩認為，目前為止，8位MCU市場(chǎng)在全球 MCU市場(chǎng)中依然占據著(zhù)巨大的比例——無(wú)論是在金額還是在數量上。應用范圍涵蓋了從白色家電、PC/AV產(chǎn)品到醫療保健儀器等各個(gè)方面。由于中國在上述領(lǐng)域十分擅長(cháng)，因此，可以認為中國是8位MCU的最大消費市場(chǎng)。

　　PLD市場(chǎng)

　　這兩年，革了ASIC命的PLD(可編程邏輯器件)高唱凱歌，逐漸獨樹(shù)一幟。整個(gè)PLD的營(yíng)業(yè)額如圖4所示，全球PLD市場(chǎng)2005年總值估計約為28億美元。據Xilinx分析，2006日歷年度的PLD市場(chǎng)增長(cháng)速度預計為12%~16%。Altera預測，今后將以年均增長(cháng)率17%的速度發(fā)展。PLD主要分為CPLD和FPGA，從圖5可看出，CPLD的發(fā)展速度平穩，具有潛力的是FPGA。PLD主要用于通信、數字類(lèi)消費電子、工業(yè)、計算機和存儲等領(lǐng)域，Altera分析其增長(cháng)率如圖5所示。Xilinx預計亞太區業(yè)務(wù)將會(huì )有強勁的增長(cháng)，其中約40%來(lái)自通信領(lǐng)域，約16%來(lái)自消費和汽車(chē)領(lǐng)域。

　　如今，通過(guò)進(jìn)入新市場(chǎng)(例如消費電子)，Xilinx預計到2009年將有望增長(cháng)到228億美元，其中亞太區市場(chǎng)將達到48億美元(根據iSuppli公司05年12月的半導體行業(yè)研究報告)。Altera也將通過(guò)開(kāi)發(fā)新市場(chǎng)(例如通過(guò)Hardcopy技術(shù)，進(jìn)入18億美元的結構化ASIC市場(chǎng))擴張。

　　FPGA領(lǐng)域盡管潛力巨大，但主要是兩位巨人出盡了風(fēng)頭：Xilinx和Altera占有了80%左右的市場(chǎng)營(yíng)收份額，其他的幾家廠(chǎng)商在超低功耗或安全性等幾個(gè)特定的“藍海”發(fā)展。

　　嵌入式軟件

　　隨著(zhù)嵌入式系統復雜性的提高，嵌入式軟件扮演著(zhù)越來(lái)越重要的角色：如實(shí)時(shí)操作系統(RTOS)、編譯器、中間件(Middleware)、嵌入式數據庫(RTDB)和網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)平臺等。其中實(shí)時(shí)操作系統起著(zhù)尤為關(guān)鍵的作用，根據VDC的預估：2005~2008年實(shí)時(shí)操作系統的復合年均增長(cháng)率(CAGR)約為13.5%左右(圖7為VDC2004年預估的數值)。



　　從RTOS等開(kāi)發(fā)平臺的角度來(lái)看，主要分為以下幾類(lèi)：

　　以Windows CE和Linux為代表的、以高端應用為目標的嵌入式軟件平臺；

　　以DeltaOS、VxWorks、INTEGRITY和NUCLEUS為代表的、傳統嵌入式應用為目標的嵌入式軟件平臺；

　　以Symbian、PalmOS為代表的、面向特定應用領(lǐng)域的行業(yè)性軟件平臺；

　　以配套特定應用為目的、非公開(kāi)應用的專(zhuān)屬性軟件平臺。

　　對于以上類(lèi)型的開(kāi)發(fā)平臺，應該說(shuō)都擁有較大的應用范圍。




　　
　　從嵌入式軟件的應用部分來(lái)看，消費類(lèi)和電信/數據應用是最大的市場(chǎng)，兩者的營(yíng)業(yè)額相加占有將近半壁江山(VDC 2004年7月統計)。但是，其他的多種應用幾乎都與安全有關(guān)。因此，在嵌入式軟件開(kāi)發(fā)中，安全成為重頭戲。