本土市场MCU未来如何发展

本土市场MCU未来如何发展主流车规级MCU多以自有架构为主要路线，海外厂商已实现32位产品量产，核心厂商料号可达上千颗，国内领先厂商均在百颗以下。海外厂商主要以IDM（整合制造模式）为主，拥有自己的晶圆厂，在产研调动上更具有优势，国产MCU厂商仍为Fabless（设计模式）为主。国内MCU公司对比国际大厂，国内MCU企业更加贴近主要芯片市场......据IHS统计预测，2020年中国MCU市场规模超过268亿元。预计2021-2026年增长率约8%，至2026年市场规模将达513亿元。MCU应用主要集中在汽车电子、工控/医疗、计算机网络和消费电子等领域。在中国市场，由于新基建的需求带动，汽车电子和工业控制应用对MCU的需求增长是最快的。物联网和边缘计算等新兴应用对MCU有着强大的需求，但也提出了新的挑战。在AIoT领域，设备面临智能化、信息安全、功能安全的新挑战，比如无人机、穿戴设备健康监测对传感器融合的需求，智能音箱对自动语音识别的需求，智能门铃对生物特征识别的需求等都意味着，计算能力需求在进一步提升。除此之外，还有联网设备信息安全的重要性在增加，本土市场MCU对高可靠性的要求在提高。安谋科技处理器产品总监陈江杉先生表示，Star-MC1得到客户充分的任何，出货量高达100M+，在通用片机、互联芯片、穿戴式、系统控制、汽车电子、存储、定位、传感器控制、网络设备等市场都得到了广泛的使用，对于当前AIoT设备的新挑战，安谋科技推出了基本第一代Star-MC1的本土团队研发的Star-MC2，是高效、安全、可靠的嵌入式处理器。在性能、规格、能力上得到了全方位的提升，面向人工智能、物联网信息安全、最高车规级的MCU，在2022年第三季度开始对外授权。自1971年开始，MCU的发展历程至今已有51年，新能源汽车的智能化、网联化、电动化、共享化“新四化”为MCU市场带来更大的需求。自2021年以来，世界及国内各大汽车制造商因芯片短缺而被迫缩减产能，形成全球性危机。截止2022年6月19日，根据汽车行业数据预测公司，AFS的最新数据，由于芯片短缺，今年全球汽车市场累积减产量约为225.8万量，预计今年全球汽车市场累积减产量会攀升至逾306万量。减产芯片主要集中在ECU（电子控制单元）和ESP（车身稳定控制系统）的MCU，然后现实非常严峻，中国作为全球最大的汽车市场，车规级MCU占全球市场30%，基本上全靠进口。车规级MCU具有较高的行业壁垒，根据StrategyAnalysis，2020年车规级MCU芯片市场，海外厂商瑞萨电子、恩智浦、英飞凌、赛普拉斯、德州仪器、微芯科技、意法半导体占有率高达98%。中微半导体的副总经理兼销售总监柳泽宇先生表示，“主流车规级MCU多以自有架构为主要路线，海外厂商已实现32位产品量产，核心厂商料号可达上千颗，国内领先厂商均在百颗以下。海外厂商主要以IDM（整合制造模式）为主，拥有自己的晶圆厂，在产研调动上更具有优势，国产MCU厂商仍为Fabless（设计模式）为主。国内MCU公司对比国际大厂，还有质量体系研发体系IATF16949、ISO26262的不足，IP库的成熟度和丰富度不足，设计团队的研发经验较弱，市场占有率低，但国内MCU企业更加贴近主要芯片市场，对应用客户的响应速度快，工程师的供给速度和产品迭代速度快。国产车规级芯片的进阶之路可从设计、生产、测试三个层面发力，微半导体与SGS通标标准技术服务有限公司签约，‘ISP26262汽车功能安全ASIL-D流程认证项目’启动，不断完善公司设计开发流程，提高质量管控综合实力。现阶段应用案例有辅助驾驶通信模块、倒车警报系统、前装ETC、TPMS接收端、车载无线充、电子水泵、PTC加热系统，倒车雷达、汽车自动踏板等。”“CPU最大的问题不是技术问题，是‘世界’‘行业’生态问题，RISC-V是在生态普适性和国产自主可控之间最好的平衡方式，目前RISC-V具有全套开源免费的编译器、开发工具和软件开发环境，这是RISC-V的巨大优势，但相比ARM的商用编译器和IDE而言，还颇有差距。在ARM一统天下的时间里培养出来的用户习惯才是最大的挑战和阻力。”珠海昇生微电子应用支持中心总监李鹏先生表示，“昇生微指令实现，模块定制优化，低功耗；扩展指令集，根据产品应用场景贴身适配；SSDDebugger；拥有完整工具链；产品大类有POWERMCU和8-bitMCU，GUI-MCU和32-bitRISC-V，PMIC，BMS，拥有AIoT全应用场景解决方案和开发生态、产业落地能力、团队实力雄厚等优势。”处理器是软件和互联网等信息技术的硬件核心，提供关键性能，长期由x86和ARM指令集主导。南京沁恒微电子的技术总监杨勇先生表示，近年来RISC-V指令集获得业界青睐，其架构更新，发展势头迅猛，RISC-V生态渐入佳境。RISC-V对芯片设计而言，节省第三方IP的授权费和每只芯片的提成费，便于与应用结合提升专业性和灵活性，实现芯片“内核自由”；对用户而言，能节约内含的IP提成费，带来实实在在的应用端便利和价值。沁恒微专注于连接技术和MCU内核研究，基于自研收发器PHY和内核IP的全栈研发模式提供接口芯片和MCU，其青稞微处理器首家支持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处理器IP，自研垂直全链IP打造出专业的连接型/互联型/无线型的全栈MCU。“为实现更复杂的汽车需要域控制器技术DCU，域控制器SoC芯片地位愈发凸显。下一代电气化汽车平台另一关键变化是电压提升到800V，涉及到车内电源到车外充电整个强电链路。未来以SiC功率器件为核心的800V强电系统，将在主逆变器，车载充电器全面替代硅基器件。MCU芯片通过AEC-Q100的认证，芯片厂商就必须要做完28项试验。实际工况环境包括PCB的测试，在不同的频率、不同的电压、不同的温度、以及高覆盖率测试向量、以及EMC的测试。MCU从生产出来到封装出货主要有两大测试：晶圆级测试（WAT）和芯片级测试（FT）。源表SMU是芯片ATE测试机的核心测试设备之一，用于MCU静态电流测试、工作电压电流测试等，是实现芯片稳定供电和数据采样的重要硬件支撑，”艾德克斯电子有限公司中国区产品应用工程师宋辰辰先生表示，“新一代多合一源表技术将测试成本降低超60%，多表合一包括电压源、电流源、6½数字万用表、脉冲发生器、电子负载、电池模拟器。ITECH新一代图形化源量测单元SMU——IT2800系列源表应用于车规级MCU测试，支持高达16CH通道的并行测试能力，即支持将高达16台独立SMU组合成单一且紧密同步的多通道系统运行；提供先进的光纤级联技术，将高达16台设备作组合成单一且紧密同步的多通道系统运行；多量程、高精度。”灵动微电子的产品经理李珂先生分享了灵动新推出的搭载安谋科技“星辰”STAR-MC1处理器的全新MM32“星”平台-MM32F5系列，采用Armv8-MMainline架构，4.02CoreMark/MHz对比M3/M4性能提升20%，1.5DMIPS/MHz提升20%，集成DSP和FPU。“星辰”STAR-MC1支持常用的编译工具，如KEIL,IAR,GCC,J-LINK,ULINK2。实现高性能、多并发、生态完备，且自动可控，保障供应链安全。高性能F5系列扩充灵动丰富产品组合，全面提升性能、存储、架构、外设。此外，灵动还推出低功耗MM32L0130系列和软件开发平台-MindSDK。MindSDK用于开发MM32MCU应用的软件开发套件，包含驱动程序、功能组件、样例工程及演示工程。孤波科技产品市场负责人马力斯先生表示，MCU公司实验室验证中面临的挑战有产品复杂度变高、验证项目增多、车规应用要求严苛、需求可追溯可闭环。孤波车规MCU实验室测试验证方案能在OneTest平台上标准化测试方法，开发自动化测试程序，以标准软件兼容多种硬件的思路，取代重复操作，大幅提高开发、调试、测试用例遍历的效率；利用孤波在多种测试项目上的Know-how积累，提供通用IP和定制化软硬件服务，实现成本可控、测试项覆盖率高的方案。孤波科技期望将产品测试用例管理和测试方法标准IP结合，统一产品管理和测试用例的管理；支持多维度数据分析、探索式分析、数据挖掘的半导体专用数据分析工具，赋能工程师收集、清洗、分析测试数据；可追溯的Spec与Compliance管理支持数据与研发设计指标闭环。国民技术市场战略部市场总监刘亚明表示，国民技术持续创新，提供全场景、广覆盖、高性能、安全可靠的增强工业级MCU产品，覆盖数字能源、工业电器、工业机器人、工业物联、工业打印机商显、智能楼宇、交通等广泛领域。N32系列MCU现已形成超过16个产品序列，100多款量产型号。国民技术在面向IoT领域，创新推出一系列通用安全解决方案，比如高速ADC让激光雷达测距更精准、更快，数字DVP简化复杂应用，片内安全提升生物识别安全性，BLEMCU助力BMS无线化，内置国密算法简化门禁非接触读卡应用，提升安全性，低功耗技术延长IoT设备使用时长，差分FOTA让系统升级更高效更稳定。小华半导体前身是华大半导体MCU事业部，华大半导体MCU事业部成立于2016年，在2021年11月26日公司化后成立小华半导体。其专业团队近270人，其中75%以上为研发人员，核心骨干MCU行业经验大于20年。小华半导体市场部产品总监张建文表示，小华MCU产品系列涵盖静、动、智、车四大系列，分别对应超低功耗MCU、电机控制MCU、通用控制MCU、汽车电子MCU，面向工业、汽车、家电和物联网。张建文重点对其MCU产品HC32F4A0做了特性介绍，ARMCortex-M4内核，240MHz主频，高算力、大容量2MBDualBankeFlash，516KBRAM、多通道模拟单元配合高性能PWM，可支持5个电机FOC控制，便利的“通信端口自由映射”特性，丰富的模拟外设特性，支持Ethernet，16个50ps高分辨率HRPWM。还对即将面世的几款新品做了预告。深开鸿研发管理部高级架构师张新星表示，芯片和操作系统作为产业发展的“芯”和“魂”，对推动产业数字化、智慧化转型升级起着重要作用。其中，操作系统作为链接软硬件生态的核心，是实现软硬件解耦，生态开放的破局关键。市场亟需一个万物智联的OS实现海量智能设备间的互联互通。今年7月，中软国际联合深开鸿发布“（1+1）×N”全新战略，基于OpenHarmony，以一个KaihongOS底座，一个超级终端管理平台，聚合成深开鸿场景化超级终端解决方案，赋能智慧基建、智慧养老、智慧矿山、智慧交通、智慧制造、智慧政务、智慧新零售、智慧教育等多个行业场景。KaihongOS是深开鸿基于OpenHarmony研发的面向未来全场景操作系统，