(原标题:MCU“变局”)Bsports网页版登录
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比年来,受益于AI、物联网、智能家居、汽车电子、工业规则等商场昌盛发展,MCU芯片商场限制赶快增长。据Yole洽商敷陈自大,2023年大家MCU商场限制约229亿好意思元,瞻望至2028年将以5.3%的年复合增速达到320亿好意思元。
将来,跟着新动力汽车浸透率进一步提高,电动化、智能化不停升级,会有愈来愈多的场景需要高性能MCU来救助复杂的及时规则功能,有望推动车规级MCU量价都升。在工业范围,机器东谈主、电子元件制造建筑和工业相聚等范围也存在着巨大的商场后劲,这都将为MCU 居品的庸俗吸收提供助力。
不错看出MCU商场呈现出各样化的特色,涵盖了从低端到高端的不同居品和利用范围。同期,MCU期间也正在资历着前所未有的变革,从最初的8位和16位MCU,到如今的32位以致更高性能的MCU,这一范围的期间和商场阵势都在不停演变。
在商场与期间的双重驱动下,MCU行业正在迎来新的变革和竞争态势。
国产MCU解围背后,危险四伏?
从MCU大家商场阵势来看,由于较高的行业和客户认证壁垒,目下高端MCU芯片商场竞争阵势较为荟萃,基本由西洋日厂商所把持。
以期间壁垒较高的汽车MCU为例,字据Omdia数据自大,大家汽车MCU商场目下主要由瑞萨电子、恩智浦、英飞凌、Microchip、意法半导体国际大厂等所主导。其中,瑞萨电子目下商场份额最高达到了30%;恩智浦在2015年收购飞念念卡尔之后强化汽车范围,车用MCU实力大幅普及,占比约为26%名轮番二;英飞凌在收购赛普拉斯后,完善了汽车电子MCU居品线,目下商场份额为19%,名轮番三。
联系于大家MCU商场而言,国内MCU厂商则荟萃在花消类电子和工业等中低端利用商场,在汽车等中高端范围的浸透率还有很大普及空间。
不外,跟着上一轮“缺芯潮”和比年来的“国产化机遇”,以及受益于汽车产业“新四化”的迅猛发展趋势,给国内MCU公司带来替代机会,国内汽车厂商正积极考证国产MCU,给国产MCU厂商进攻高端商场提供了新的机会。
全体来看,受MCU坐褥和认证圭臬影响,汽车MCU的坐褥圭臬和难度远高于工控和花消类,因而比拟于国际大厂的全地点居品布局,国内MCU厂商在居品利用布局时,起先对准花消电子商场,通过多年规划集结后再渐渐布局工控类以致是车用MCU商场。据数据统计,2022年工业用MCU商场限制占中国MCU商场限制的比例约为17.1%;车用MCU商场限制占中国MCU商场限制的比例约为31.6%,共计商场份额占比近一半。
从居品类型来看,以前原土企业主攻8位MCU,而中高端的32位居品商场主要被国际大厂驾驭。近些年,跟着国内商场对国际大厂中高端MCU居品的期间和利用不停消化,同期国表里企业之间的东谈主才流动更加雷同,通过期刻集结,中邦原土企业在32位MCU方面获得了昭彰逾越。
中邦原土32位MCU在芯片瞎想、制造工艺、封装期间等方面都获得了显贵逾越,不停普及可与国际先进水平失色的芯片性能、功耗、安全性等要害目的。同期在安全性和可靠性方面也获得了昭彰逾越,包括硬件加密、安全启动、安全认证、存储器保护等。
原土企业正在通过期间调动、居品各别化和处事优化等政策握续普及竞争力,通过产业链险阻游企业之间的协作来优化供应链、责骂老本、提高坐褥后果,为商场带来了新的机遇和可能性。
其中值得稳重的是,华为海念念公司也积极布局MCU范围,并于客岁底推出了一款全新AI期间框架的海念念A2 MCU,颇为引东谈主护理。
据了解,A2 MCU是海念念针对家电、动力、工业、汽车等范围推出的全新治理决策。它吸收了海念念自研RISC-V高性能内核,以及海念念自研MCU算法和镶嵌式AI期间,还包含了高性能兼容ARM教唆集的MPU,以及与之考究配吞并优化的操作系统。
笼统来看,国产MCU追逐之势,可想而知。
在这么的商场景色中不错发现,MCU商场竞争日趋强烈。对此,国际巨头正在握续通过期间调动、品牌上风和居品规划等技能巩固和拓展商场份额。
MCU大厂,险阻夹攻
一方面,跟着MCU的算力不停普及,其主频照旧普及到GHz级,不错欢娱角落侧低算力AI利用需求了,因此,将AI集成在MCU上,用一颗芯片结尾端侧部署,正在成为新的潮水。
包括瑞萨电子、英飞凌、恩智浦等在内的多家MCU大厂都在探索将MCU与AI汇注的期间,掀翻了MCU新一轮的升级换代。将来,MCU也有望在AI范围宏图大展。
另一方面,英飞凌、TI、NXP等国际大厂比年来不仅在不停普及MCU的性能,也运转将图形处理才调(GPU)等各种利用集成到车规级MCU芯片当中,况兼运转推动车规级MCU工艺制程朝28nm、22nm乃至16nm进发。
有行业内行暗意,车规MCU要结尾更强的性能,需要更先进的工艺制程,同期高性能车规级MCU关于可靠性、运行平稳性、及时性等要求更为严苛。车规MCU需要在各个任务之间作念到捏造化和隔断机制,需要芯片公司具备一定的Know-how及研发告戒集结。
这意味着,车规MCU的瞎想将更加复杂,期间难度也更高。在此布景下,MCU头部厂商正在接踵推出新品新期间,加速抢滩高端MCU商场。
此外,MCU行业也正在探索多重调动旅途,新式存储成为MCU新的护理地点。
征引电子工程寰宇报谈,跟着商场需求越来越复杂,MCU缓缓向200MHz以上主频、低功耗和大容量存储地点发展,加之多核异构需求,其片上的大多器件制程也需要压到28nm以下,eFlash的制程隔断就越来越昭彰了。
从汽车MCU片上闪存的性能和容量趋势来看,全体MCU的性能要求在10年内增长约20倍,这需要由架构演进,如高速缓存存储器的使用和多核CPU的结尾、eFlash速率提高救助、器件延伸可靠性瞎想等。与此同期,片上ROM容量以每年23%的速率增长。
对此,行业厂商们纷繁寻求解药,eMRAM、eRRAM(eReRAM)、ePCM、eFeRAM等新式存储四肢潜在期间,或将约略显贵提高MCU性能,责骂全体功耗。
需要指出的是,这不代表eFlash就没用了,而是eFlash照旧弥漫进修,将来eFlash的MCU和新式存储的MCU将会是天差地远的两条赛谈。
据悉,刻下商场共有三种新式存储器照旧运转用在MCU内,即eRRAM(阻变存储)、eMRAM(磁性存储器)、ePCM(PCRAM,相变存储器)。
eRRAM:英飞凌是在这条路子上的最大玩家。英飞凌与台积电协作的为28nm eRRAM。
eMRAM:瑞萨和恩智浦是主要鼓舞者。恩智浦与台积电协作的为16nm FinFET eMRAM,瑞萨斥地的则是22nm eSTT-MRAM。
ePCM:意法半导体是主要鼓舞者。意法半导体此前与三星协作的为28nm FD-SOI ePCM,最近则升级到18nm FD-SOI ePCM。
通过上述头部玩家的布局能看到,MCU制程均已打破28nm,对准汽车商场。而上述期间表面工艺节点均可达5nm。除了让节点更进一步,更换eFlash也带来了更多工艺,这其中就包括了FD-SOI和FinFET,这部老实容就不在此赘述了。
“卷死”8位MCU?
除了在高端商场积极卡位以外,MCU大厂近期也运转向另一个地点发力,旨在领略中低端的商场份额。
无人不晓,即便32位MCU成为商场主流,但8位和16位MCU仍然因其纵容、低老本和低功耗等特色,在很多利用中具有不能替代的地位。
行业厂商依旧和会过不停优化和普及这些居品的性能与功能,为客户提供更加全面、高效和可靠的MCU 治理决策。
近期,两大MCU巨头ST和TI都推出了其全新的,基于Arm Cortex-M0+的32位新品。在MCU行业资深从业者看来,此举对准的除了万亿级的物联网结尾生态外,也吹响了他们试图用32位MCU“卷死”8位MCU的军号。
实质上,Arm Cortex-M0+是2012发布的一款低功耗后果的微处理器,于今已有12年历史,在这期间瑞萨电子、英飞凌和NXP等MCU头部厂商多量已有该类芯片,且较为进修。
MCU的低门数使其约略部署在需要纵容功能的利用中。而Arm的32位Cortex-M0+处理器吸收了低老本90纳米低功耗工艺,耗电量仅 9μA/MHz,约为主流8位或16位处理器的1/3,却能提供更高的性能。
图源:Arm
这种行业发轫的低功耗和高性能的汇注为仍在使用8位或16位架构的用户提供了一个转型斥地32位器件的梦想机会,从而在不捐躯功耗和面积的情况下,提高浮浅建筑的智能化进度,可针对家用电器、医疗监控、电子测量、照明建筑以及功耗与汽车规则器件等各式庸俗利用的智能传感器与智能规则系统,提供超低功耗、低老本的MCU。
而这次ST和TI转而布局Arm Cortex-M0+处理器的原因在于,他们看到了8位MCU现在正在深耕的花消和家电商场还有很大的机会。
ST曾在其著作《STM32C0,你的下一代8位利用神器》中提到,因为8位MCU老本低、便于斥地,性能不错欢娱大部分场景需要,被庸俗利用于花消、工业规则、家电和汽车电扇、雨刷天窗等范围。
MicrochipMCU部门营销副总裁Greg Robinson曾经暗意,在那些对尺寸、空间、低功耗和寿命有需求的利用范围,越来越多地使用 8 位处理器充任系统带理 IC 和协处理器的脚色。这在很猛进度上是由于诀别式智能在物联网角落节点、汽车安全、工业规则系统、医疗电子和家用电子等利用方面的急剧增长。即使是起先进的5G系统,咱们也雷同不错从将某些任务卸载到更小的8位处理器中获益,从而开释更高等别的处理器来阐扬它们的魅力并作念它们最擅长的事情。
可见,凭借着在性能、价钱、功耗、可靠性及平稳性上无缺的“均衡”阐扬,8位MCU仍然占据着很是的地位,呈现出断然的生命力。据ICInsights统计,2011-2020年大家MCU居品中,4/8位MCU占比为15%。到2026年,大家4/8位MCU依然有24亿好意思元的限制。
据统计,2020年中国通用型MCU商场中,8位商场占比43%。
因此,也有声息暗意,ST和TI等大厂此举将在国内MCU行业推动大洗牌。
在此趋势下,跟着Arm从Cortex M3内核,再到Cortex M0内核,再到M0+内核的升级和精简,Arm照旧为32位取替8位MCU创造了更好的条目。
ST和TI进攻Cortex M0级别的32位MCU,除了看好8位MCU所深耕商场带来的机遇外,还与他们本人的发展近况和商场的竞争阵势干系。
关于ST来讲,在往日几年国产厂商的冲击下,其STM8的商场份额日渐下落。且正如ST在上述著作中所说,将来STM8 的产能规划不会加多,这意味着ST不会推选新客户和新利用接续吸收STM8。
于是,ST推出了平替8位/16位瞎想的Arm Cortex M0+内核系列居品STM32C0。
据先容,STM32C0是为8位/16位典型利用而生的居品。其外设纵容,经济适用,相称相宜工程师斥地;与商场上同类居品比拟,STM32C0具有更苍劲的性能、质料可靠性和平稳性,此外,STM32C0还具有STM32广大进修的生态系统,供货平稳,更可加速居品斥地和上市,是结尾8位/16位典型利用的无缺之选。
此外,STM32L0 和STM32U0系列新一代初学级超低功耗MCU亦然基于 Arm Cortex-M0+内核,欢娱能耗、功能和老本三者的梦想组合。
而多年不在低老本MCU商场发力的TI,荒漠的全面施行其32位M0+的居品。有行业东谈主士合计,这主如果因为TI的低功耗居品MSP430在往日几年因小见大,尤其是国内商场更是在繁密厂商的围攻下节节溃退。在32位MCU商场,TI固然约略凭借C2000系列的长盛不衰获得方寸之地,但也只在一些特定商场阐扬作用。
基于此,TI近日也推出了基于Arm Cortex-M0+的超微型 MSPM0 MCU 新品,超廉价钱 1 元起。
这款MCU不仅具有32位 Arm Cortex-M0+内核,更在性能上结尾了大幅普及,同期保握了极低的老本。其超微型的瞎想,使得它在各式空间敏锐型利用中具有先天不足的上风。为客户提供了增强系统传感和规则功能所需的活泼性,同期责骂了老本、复杂性,并裁减了瞎想时刻。
正如上文所述,在国内刻下的MCU竞争阵势下,这两家大厂的举措,为 MCU 商场注入新活力的同期,也或将在国内MCU商场引起新的漂泊。
一方面,在往日多年的发展中,国产MCU固然获得了长足的逾越,但从MCU产业生态来看,国产MCU与外洋巨头仍有不小的差距。况兼国产MCU厂商也堕入了低质料“内卷”之中,使其禁绝易作念出更高质料的高端居品与国际巨头竞争。
另一方面,有厂商将其M0+级别的MCU订价较低,基本不挣钱以致亏钱。这导致国内其他MCU厂商为了生计只可跟进,有商场外传称,国内一家MCU上市公司缱绻两年不盈利,也要确保销售功绩和商场份额。这使扫数行业难以解脱低端化竞争的窘境,让本就不彊的国产MCU厂商跻身了廉价竞争怪圈,给底本就有生态、老本以致产能上风的国际大厂带有上风。
在此境遇下,高端商场被大厂把持,而在中低端范围,堕入“内卷”的原土MCU厂商又正在迎来新的冲击。
除此以外,面对中邦原土厂商32位MCU的逾越,国际MCU大厂的日子也不好过,为了普及竞争力,比年来它们运转了价钱战,想通过期间优,价钱差未几的政策,从中邦原土MCU厂商手中夺回原有的商场份额。
国产MCU厂商,如何海誓山盟?
目下时期,MCU期间与商场正处于快速发展和变革的阶段。面对挑战和机遇并存的时势,MCU企业需要保握明锐的商场瞻念察力和调动意志,不停推动期间调动和居品升级;同期,也需要积极应答商场竞争和协作机遇,寻求更加宽敞的发展空间和协作机会。
纵不雅比年来产业发展趋势,大家MCU商场从2020年之前的沉稳发展,到2021年的缺货加价,再到2022年的急速下滑,发展到2023下半年,运转出现回暖迹象,大起大落之下,给国际大厂和中邦原土企业带来了多方面的挑战和机遇。
相对而言,在商场压力之下,国际大厂凭借其商场占有率和影响力,会有更多的腾挪空间,也有更多的牌可打。
那么国产MCU厂商又该如何海誓山盟,收拢机遇?
谈到中邦原土MCU企业的发展机遇,有行业内行指出:发轫是基于原土广大的商场限制,在此基础上,期间调动和利用变化给了中邦原土企业追逐国际大厂的机会,主要体现在两方面:一、期间不停进修,来自国际大厂的期间竞争壁垒缩小;二、AI化对传统MCU产生的影响正在自大,中邦原土企业不错在期间变革期内加速追逐脚步。
另外,从多家原土MCU原厂反映来看,精确定位,深耕意见商场;期间升级,普及居品商场竞争力亦然其要点所在。
往日几年,大家结尾商场需求不盛,半导体行业全体较为低迷,MCU身处其中也濒临价钱转念、去库存化和商场竞争等重重压力。在这种商场困局中,国产MCU产业竞争升级,国产替代过问新阶段,各企业对期间需求及期间趋势也有了新的念念考。
内容参考
德州仪器,
https://mp.weixin.qq.com/s/gsoM29RSQp7WWcs2QjsahA
电子工程寰宇,
https://mp.weixin.qq.com/s/fvZ6D_Vw0F-_q9l3GyvvVg
半导体行业不雅察,
https://mp.weixin.qq.com/s/nvgpTtDmYO5N7DTrKZ4Ekw
电子居品寰宇,
https://finance.sina.com.cn/tech/roll/2023-10-20/doc-imzrtwam7221573.shtml
电子居品寰宇,
https://www.eepw.com.cn/article/202403/456216.htm
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