本土市場MCU未來如何發(fā)展

本土市場MCU未來如何發(fā)展主流車規(guī)級MCU多以自有架構(gòu)為主要路線，海外廠商已實現(xiàn)32位產(chǎn)品量產(chǎn)，核心廠商料號可達上千顆，國內(nèi)領(lǐng)先廠商均在百顆以下。海外廠商主要以IDM（整合制造模式）為主，擁有自己的晶圓廠，在產(chǎn)研調(diào)動上更具有優(yōu)勢，國產(chǎn)MCU廠商仍為Fabless（設(shè)計模式）為主。國內(nèi)MCU公司對比國際大廠，國內(nèi)MCU企業(yè)更加貼近主要芯片市場......據(jù)IHS統(tǒng)計預(yù)測，2020年中國MCU市場規(guī)模超過268億元。預(yù)計2021-2026年增長率約8%，至2026年市場規(guī)模將達513億元。MCU應(yīng)用主要集中在汽車電子、工控/醫(yī)療、計算機網(wǎng)絡(luò)和消費電子等領(lǐng)域。在中國市場，由于新基建的需求帶動，汽車電子和工業(yè)控制應(yīng)用對MCU的需求增長是最快的。物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算等新興應(yīng)用對MCU有著強大的需求，但也提出了新的挑戰(zhàn)。在AIoT領(lǐng)域，設(shè)備面臨智能化、信息安全、功能安全的新挑戰(zhàn)，比如無人機、穿戴設(shè)備健康監(jiān)測對傳感器融合的需求，智能音箱對自動語音識別的需求，智能門鈴對生物特征識別的需求等都意味著，計算能力需求在進一步提升。除此之外，還有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備信息安全的重要性在增加，本土市場MCU對高可靠性的要求在提高。安謀科技處理器產(chǎn)品總監(jiān)陳江杉先生表示，Star-MC1得到客戶充分的任何，出貨量高達100M+，在通用片機、互聯(lián)芯片、穿戴式、系統(tǒng)控制、汽車電子、存儲、定位、傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等市場都得到了廣泛的使用，對于當(dāng)前AIoT設(shè)備的新挑戰(zhàn)，安謀科技推出了基本第一代Star-MC1的本土團隊研發(fā)的Star-MC2，是高效、安全、可靠的嵌入式處理器。在性能、規(guī)格、能力上得到了全方位的提升，面向人工智能、物聯(lián)網(wǎng)信息安全、最高車規(guī)級的MCU，在2022年第三季度開始對外授權(quán)。自1971年開始，MCU的發(fā)展歷程至今已有51年，新能源汽車的智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動化、共享化“新四化”為MCU市場帶來更大的需求。自2021年以來，世界及國內(nèi)各大汽車制造商因芯片短缺而被迫縮減產(chǎn)能，形成全球性危機。截止2022年6月19日，根據(jù)汽車行業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測公司，AFS的最新數(shù)據(jù)，由于芯片短缺，今年全球汽車市場累積減產(chǎn)量約為225.8萬量，預(yù)計今年全球汽車市場累積減產(chǎn)量會攀升至逾306萬量。減產(chǎn)芯片主要集中在ECU（電子控制單元）和ESP（車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)）的MCU，然后現(xiàn)實非常嚴峻，中國作為全球最大的汽車市場，車規(guī)級MCU占全球市場30%，基本上全靠進口。車規(guī)級MCU具有較高的行業(yè)壁壘，根據(jù)StrategyAnalysis，2020年車規(guī)級MCU芯片市場，海外廠商瑞薩電子、恩智浦、英飛凌、賽普拉斯、德州儀器、微芯科技、意法半導(dǎo)體占有率高達98%。中微半導(dǎo)體的副總經(jīng)理兼銷售總監(jiān)柳澤宇先生表示，“主流車規(guī)級MCU多以自有架構(gòu)為主要路線，海外廠商已實現(xiàn)32位產(chǎn)品量產(chǎn)，核心廠商料號可達上千顆，國內(nèi)領(lǐng)先廠商均在百顆以下。海外廠商主要以IDM（整合制造模式）為主，擁有自己的晶圓廠，在產(chǎn)研調(diào)動上更具有優(yōu)勢，國產(chǎn)MCU廠商仍為Fabless（設(shè)計模式）為主。國內(nèi)MCU公司對比國際大廠，還有質(zhì)量體系研發(fā)體系IATF16949、ISO26262的不足，IP庫的成熟度和豐富度不足，設(shè)計團隊的研發(fā)經(jīng)驗較弱，市場占有率低，但國內(nèi)MCU企業(yè)更加貼近主要芯片市場，對應(yīng)用客戶的響應(yīng)速度快，工程師的供給速度和產(chǎn)品迭代速度快。國產(chǎn)車規(guī)級芯片的進階之路可從設(shè)計、生產(chǎn)、測試三個層面發(fā)力，微半導(dǎo)體與SGS通標(biāo)標(biāo)準技術(shù)服務(wù)有限公司簽約，‘ISP26262汽車功能安全ASIL-D流程認證項目’啟動，不斷完善公司設(shè)計開發(fā)流程，提高質(zhì)量管控綜合實力?，F(xiàn)階段應(yīng)用案例有輔助駕駛通信模塊、倒車警報系統(tǒng)、前裝ETC、TPMS接收端、車載無線充、電子水泵、PTC加熱系統(tǒng)，倒車雷達、汽車自動踏板等?！薄癈PU最大的問題不是技術(shù)問題，是‘世界’‘行業(yè)’生態(tài)問題，RISC-V是在生態(tài)普適性和國產(chǎn)自主可控之間最好的平衡方式，目前RISC-V具有全套開源免費的編譯器、開發(fā)工具和軟件開發(fā)環(huán)境，這是RISC-V的巨大優(yōu)勢，但相比ARM的商用編譯器和IDE而言，還頗有差距。在ARM一統(tǒng)天下的時間里培養(yǎng)出來的用戶習(xí)慣才是最大的挑戰(zhàn)和阻力。”珠海昇生微電子應(yīng)用支持中心總監(jiān)李鵬先生表示，“昇生微指令實現(xiàn)，模塊定制優(yōu)化，低功耗；擴展指令集，根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用場景貼身適配；SSDDebugger；擁有完整工具鏈；產(chǎn)品大類有POWERMCU和8-bitMCU，GUI-MCU和32-bitRISC-V，PMIC，BMS，擁有AIoT全應(yīng)用場景解決方案和開發(fā)生態(tài)、產(chǎn)業(yè)落地能力、團隊實力雄厚等優(yōu)勢。”處理器是軟件和互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的硬件核心，提供關(guān)鍵性能，長期由x86和ARM指令集主導(dǎo)。南京沁恒微電子的技術(shù)總監(jiān)楊勇先生表示，近年來RISC-V指令集獲得業(yè)界青睞，其架構(gòu)更新，發(fā)展勢頭迅猛，RISC-V生態(tài)漸入佳境。RISC-V對芯片設(shè)計而言，節(jié)省第三方IP的授權(quán)費和每只芯片的提成費，便于與應(yīng)用結(jié)合提升專業(yè)性和靈活性，實現(xiàn)芯片“內(nèi)核自由”；對用戶而言，能節(jié)約內(nèi)含的IP提成費，帶來實實在在的應(yīng)用端便利和價值。沁恒微專注于連接技術(shù)和MCU內(nèi)核研究，基于自研收發(fā)器PHY和內(nèi)核IP的全棧研發(fā)模式提供接口芯片和MCU，其青稞微處理器首家支持WFE低功耗睡眠指令，最低睡眠功耗低至0.2μA。沁恒微基于自研的RISC-V處理器IP，自研垂直全鏈IP打造出專業(yè)的連接型/互聯(lián)型/無線型的全棧MCU。“為實現(xiàn)更復(fù)雜的汽車需要域控制器技術(shù)DCU，域控制器SoC芯片地位愈發(fā)凸顯。下一代電氣化汽車平臺另一關(guān)鍵變化是電壓提升到800V，涉及到車內(nèi)電源到車外充電整個強電鏈路。未來以SiC功率器件為核心的800V強電系統(tǒng)，將在主逆變器，車載充電器全面替代硅基器件。MCU芯片通過AEC-Q100的認證，芯片廠商就必須要做完28項試驗。實際工況環(huán)境包括PCB的測試，在不同的頻率、不同的電壓、不同的溫度、以及高覆蓋率測試向量、以及EMC的測試。MCU從生產(chǎn)出來到封裝出貨主要有兩大測試：晶圓級測試（WAT）和芯片級測試（FT）。源表SMU是芯片ATE測試機的核心測試設(shè)備之一，用于MCU靜態(tài)電流測試、工作電壓電流測試等，是實現(xiàn)芯片穩(wěn)定供電和數(shù)據(jù)采樣的重要硬件支撐，”艾德克斯電子有限公司中國區(qū)產(chǎn)品應(yīng)用工程師宋辰辰先生表示，“新一代多合一源表技術(shù)將測試成本降低超60%，多表合一包括電壓源、電流源、6?數(shù)字萬用表、脈沖發(fā)生器、電子負載、電池模擬器。ITECH新一代圖形化源量測單元SMU——IT2800系列源表應(yīng)用于車規(guī)級MCU測試，支持高達16CH通道的并行測試能力，即支持將高達16臺獨立SMU組合成單一且緊密同步的多通道系統(tǒng)運行；提供先進的光纖級聯(lián)技術(shù)，將高達16臺設(shè)備作組合成單一且緊密同步的多通道系統(tǒng)運行；多量程、高精度?！膘`動微電子的產(chǎn)品經(jīng)理李珂先生分享了靈動新推出的搭載安謀科技“星辰”STAR-MC1處理器的全新MM32“星”平臺-MM32F5系列，采用Armv8-MMainline架構(gòu)，4.02CoreMark/MHz對比M3/M4性能提升20%，1.5DMIPS/MHz提升20%，集成DSP和FPU?！靶浅健盨TAR-MC1支持常用的編譯工具，如KEIL,IAR,GCC,J-LINK,ULINK2。實現(xiàn)高性能、多并發(fā)、生態(tài)完備，且自動可控，保障供應(yīng)鏈安全。高性能F5系列擴充靈動豐富產(chǎn)品組合，全面提升性能、存儲、架構(gòu)、外設(shè)。此外，靈動還推出低功耗MM32L0130系列和軟件開發(fā)平臺-MindSDK。MindSDK用于開發(fā)MM32MCU應(yīng)用的軟件開發(fā)套件，包含驅(qū)動程序、功能組件、樣例工程及演示工程。孤波科技產(chǎn)品市場負責(zé)人馬力斯先生表示，MCU公司實驗室驗證中面臨的挑戰(zhàn)有產(chǎn)品復(fù)雜度變高、驗證項目增多、車規(guī)應(yīng)用要求嚴苛、需求可追溯可閉環(huán)。孤波車規(guī)MCU實驗室測試驗證方案能在OneTest平臺上標(biāo)準化測試方法，開發(fā)自動化測試程序，以標(biāo)準軟件兼容多種硬件的思路，取代重復(fù)操作，大幅提高開發(fā)、調(diào)試、測試用例遍歷的效率；利用孤波在多種測試項目上的Know-how積累，提供通用IP和定制化軟硬件服務(wù)，實現(xiàn)成本可控、測試項覆蓋率高的方案。孤波科技期望將產(chǎn)品測試用例管理和測試方法標(biāo)準IP結(jié)合，統(tǒng)一產(chǎn)品管理和測試用例的管理；支持多維度數(shù)據(jù)分析、探索式分析、數(shù)據(jù)挖掘的半導(dǎo)體專用數(shù)據(jù)分析工具，賦能工程師收集、清洗、分析測試數(shù)據(jù)；可追溯的Spec與Compliance管理支持數(shù)據(jù)與研發(fā)設(shè)計指標(biāo)閉環(huán)。國民技術(shù)市場戰(zhàn)略部市場總監(jiān)劉亞明表示，國民技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，提供全場景、廣覆蓋、高性能、安全可靠的增強工業(yè)級MCU產(chǎn)品，覆蓋數(shù)字能源、工業(yè)電器、工業(yè)機器人、工業(yè)物聯(lián)、工業(yè)打印機商顯、智能樓宇、交通等廣泛領(lǐng)域。N32系列MCU現(xiàn)已形成超過16個產(chǎn)品序列，100多款量產(chǎn)型號。國民技術(shù)在面向IoT領(lǐng)域，創(chuàng)新推出一系列通用安全解決方案，比如高速ADC讓激光雷達測距更精準、更快，數(shù)字DVP簡化復(fù)雜應(yīng)用，片內(nèi)安全提升生物識別安全性，BLEMCU助力BMS無線化，內(nèi)置國密算法簡化門禁非接觸讀卡應(yīng)用，提升安全性，低功耗技術(shù)延長IoT設(shè)備使用時長，差分FOTA讓系統(tǒng)升級更高效更穩(wěn)定。小華半導(dǎo)體前身是華大半導(dǎo)體MCU事業(yè)部，華大半導(dǎo)體MCU事業(yè)部成立于2016年，在2021年11月26日公司化后成立小華半導(dǎo)體。其專業(yè)團隊近270人，其中75%以上為研發(fā)人員，核心骨干MCU行業(yè)經(jīng)驗大于20年。小華半導(dǎo)體市場部產(chǎn)品總監(jiān)張建文表示，小華MCU產(chǎn)品系列涵蓋靜、動、智、車四大系列，分別對應(yīng)超低功耗MCU、電機控制MCU、通用控制MCU、汽車電子MCU，面向工業(yè)、汽車、家電和物聯(lián)網(wǎng)。張建文重點對其MCU產(chǎn)品HC32F4A0做了特性介紹，ARMCortex-M4內(nèi)核，240MHz主頻，高算力、大容量2MBDualBankeFlash，516KBRAM、多通道模擬單元配合高性能PWM，可支持5個電機FOC控制，便利的“通信端口自由映射”特性，豐富的模擬外設(shè)特性，支持Ethernet，16個50ps高分辨率HRPWM。還對即將面世的幾款新品做了預(yù)告。深開鴻研發(fā)管理部高級架構(gòu)師張新星表示，芯片和操作系統(tǒng)作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“芯”和“魂”，對推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智慧化轉(zhuǎn)型升級起著重要作用。其中，操作系統(tǒng)作為鏈接軟硬件生態(tài)的核心，是實現(xiàn)軟硬件解耦，生態(tài)開放的破局關(guān)鍵。市場亟需一個萬物智聯(lián)的OS實現(xiàn)海量智能設(shè)備間的互聯(lián)互通。今年7月，中軟國際聯(lián)合深開鴻發(fā)布“（1+1）×N”全新戰(zhàn)略，基于OpenHarmony，以一個KaihongOS底座，一個超級終端管理平臺，聚合成深開鴻場景化超級終端解決方案，賦能智慧基建、智慧養(yǎng)老、智慧礦山、智慧交通、智慧制造、智慧政務(wù)、智慧新零售、智慧教育等多個行業(yè)場景。KaihongOS是深開鴻基于OpenHarmony研發(fā)的面向未來全場景操作系統(tǒng)，