MCU新战局

因为物联网和汽车的巨大吸引力,MCU正在成为市场的香饽饽。 

根据ICinsights的统计显示,2020年,全球MCU市场规模高达150亿美元。他们进一步指出,预计算2023年市场规模将达到188亿美元,对应3年复合增速8%。按照中金的说法,这些MCU增长主要源于智能家居与可穿戴设备的市场规模增长强劲和汽车智能化趋势下电子功能的升级带动单车MCU价值量的提升。 

在这种巨大市场增量的吸引下,传统MCU厂商纷纷摩拳擦掌,力争在这个市场抢占先锋。与此同时,那些本身做无线芯片的厂商也纷纷加大在控制器市场的投入、一些使用MCU的系统厂也开始向上游迈进,甚至连一些本身不做MCU或无线芯片的厂商也都投身其中。 

毫无疑问,MCU市场正在酝酿一波新变局。 

渐变的需求

从芯片产业的发展历史看来,一个发展了多年的市场之所以能够引起多方的“关注”,那必然是因为需求发生了变化。如上文所说的物联网和汽车市场的转变就是诱因。而归根到底,这都是技术嬗变带来的驱动。 

物联网市场为例,MCU在其中不但要继续做好控制。随着技术的演进,大家都希望它们能同时执行无线连接,因为这两种功能是物联网应用必须的。不过,跟过往MCU和无线芯片分立的设计不一样,现在行业都希望打造一些“MCU+无线”的产品,这就给大家带来了新的机会。 

国民技术执行总监钟新利在接受半导体行业观察记者采访时回应道,无线连接在物联网应用中作为端侧设备连接局域网网关或者直接连接云端使用已经非常广泛,MCU和无线已经成为了物联网应用中不可缺少的感知和连接的核心器件。所以MCU集成更多无线连接的功能将是一个发展趋势。 

芯海科技无线MCU产品经理陈定平也指出,在物联网时代,各种智能产品持续发酵,越来越多的传统产品加入了无线通信功能,实现产品智能化,如智能水杯、智能跳绳等。这些传统产品智能化转换推动了无线MCU发展。 

“同时随着通用MCU市场的缺货造成价格上涨,及无线MCU芯片先进工艺的使用,降低了无线MCU的成本,使无线MCU相比通用MCU,性价比优势日趋上升,无线MCU市场再赢新高。”陈定平补充说。除了“MCU+无线”以外,包括“MCU+AI”和“MCU+传感”在内的“MCU+”概念正在成为厂商追逐的热点。 

芯科科技副总裁兼MCU与无线产品部门总经理Daniel Cooley在接受媒体采访时也表示:“物联网将不再由高效分析能力、先进制程处理器主宰,取而代之将以低功耗、高整合、小体积为设计DNA,并支持多频多天线通信实体层(PHY)、电源管理和多元技术的物联网SoC,传感器联网应用领域对芯片运算/功能的要求,同时目标系统开发成本。” 

正是在上述技术转变的驱动下,MCU市场迎来了新的机遇。 

厂商踊跃进入

站在新风口上,首先“醒过来”的是传统的MCU厂商。 

类似ST、NXP、TI和Silicon labs等国外领先的MCU大厂自不用说。国内包括兆易创新、华大、国民、极海、灵动微和芯海也都各凭所长,各拥优势涌入其中。例如国民技术方面,能够凭借20年的SoC、低功耗射频和信息安全的技术积累,推出成熟的MCU产品和射频产品;芯海科技作为一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链集成电路设计公司,也紧跟市场趋势,推出了一系列蓝牙无线MCU产品。 

此外,一大波做无线的芯片厂商也开始涌入MCU这个赛道。乐鑫、泰凌微、博通集成等国内早期无线芯片厂商俨然成为“无线MCU”的重要参与者。联盛德、恒玄、中科蓝讯和杰理在内的无线芯片厂商也都在觊觎这个市场。在无线方面拥有深厚积累的海思也推出了WiFi MCU。 

不仅MCU和无线厂商看上了物联网市场,就连以射频著称的卓胜微也跃跃欲试。今年九月,卓胜微董秘在回答投资者问题的时候表示,公司已经推出应用于物联网领域的低功耗蓝牙微控制器产品,目前已经实现量产出货。 

在中国任何一个有机会的半导体市场,除了已有的芯片厂商转型以外,新兴的挑战者也是当中一个重要组成,这在MCU赛道也不例外。成立于2021年4月的微纳核芯相信会成为当中的一个重要角色。 

据介绍,该公司研发应用于多种电子设备和物联网的超低功耗/高能效AIOT SOC系列化芯片,以嵌入式处理器为内核,集成高精度/高能效模拟前端和模数/数模转换 (ADC/DAC) 、嵌入式存储、高能效嵌入式AI引擎等扩展功能的主控芯片(AIOT SoC),致力于成为智能物联网AIOT芯片研发及先进技术应用的践行者与开拓者,为客户提供持续芯片科技赋能。 

拥有丰富经验团队的上海泰矽微电子也想在这个市场分一杯羹。自2019成立以来,公司就定位于”MCU+”的发展思路,即站在应用角度,以MCU为基础,以创新为特色,自主定义和开发适合于海量垂直市场的高性能专用SoC芯片。 

正如上文所说,万物智联的驱动下,不但吸引了芯片厂,系统厂也跃跃欲试。包括美的、格兰仕和格力在内的大型家电厂商正在打造自己的MCU,虽然他们的想法不一定成为现实,但他们也会成为这个大时代下的影响因素。 

值得一提的是,在笔者看来,假以时日,那些之前做端侧AI芯片的厂商,未来也必将成为这个市场的又一个重要组成,让我们拭目以待。 

挑战仍在前头

虽然这些厂商都不约而同的看中了大市场,但对他们来说,是否能够拥有足够的技术和眼光,才是决定他们能否在新市场胜出的关键。还是以物联网市场为例。 

Daniel Cooley也在上文谈到的报道中也表示:“要实现物联网SoC高度集成,芯片商要具备MCU、无线连接和μA/MHz级别的低功耗管理技术,并需要有效融合MCU数逻辑制程,以及无线电、电源和传感器等类比混合信号制程,同时还有发展Wi-Fi、蓝牙、Thread、ZigBee和Sub-GHz的软件栈(Software Stack)方案和开发工具。” 

国民技术的钟新利也指出,随着物联网,人工智能,工业自动化技术的发展,MCU作为端侧感知和执行核心器件,应该具备高性能,低能耗技术,更智能化的感知能力,安全信息能力,集成无线连接能力等技术特征。尤其是对国产MCU而言,带来挑战更甚。 

“随着国内技术的进步以及国际贸易形式和全球疫情的影响,国产MCU也逐渐开始被市场所接受,但是国内目前MCU厂商数量众多,大部分都存在产品单一,无法满足客户所有应用需求的情况,所以能提供全系列全场景产品序列,尤其在产品上有创新性特色,可以简化客户的系统设计,提升终端产品用户体验的差异化MCU产品的品牌备受市场青睐。”钟新利接着说。 

芯海科技陈定平则认为,随着物联网深入发展,价格竞争日趋激烈,特定应用场景越来越通用化,刺激了MCU市场将由之前的通用化转向专用化发展。专用MCU通过裁剪通用MCU冗余的外设,同时加入特定应用场景的专业外设模块,降低了产品成本,同时提高了产品的性能。 

从上文的介绍我们看到,原本就已经热闹无比的MCU市场,又多了多方“搅局者”。这无疑将进一步加剧这本就激烈的竞争格局。针对这个一拥而上,各方乱战的市场。有行业观察人士告诉笔者:“MCU是个慢跑的塞道,坚持品质,坚持技术叠代,真正解决终端厂商的痛点才是致胜的根本,相信2-3年便见分晓。” 

作者:穆梓

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