隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,各大MCU廠商都把注意力集中到
32位MCU上,那么目前主流的8位MCU最終是否會(huì)退出市場(chǎng)?32位MCU在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代會(huì)成為市場(chǎng)的絕對(duì)主流嗎?
IC Insights研究報(bào)告顯示,2015年全球MCU市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到168億美元,較去年增長(zhǎng)5.6%,出貨量255億顆比去年提升12.4%,預(yù)計(jì)2016年全球MCU市場(chǎng)出貨量將突破300億顆大關(guān)。其中,2015年全球32位MCU出貨量超過4/8位MCU與16位MCU出貨量的總和,而且未來幾年應(yīng)該會(huì)保持30%左右的高速增長(zhǎng)的水平。
IHS研究顯示,相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的全球微控制器(MCU)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以11%的復(fù)合年成長(zhǎng)率(CAGR)成長(zhǎng),從2014年的17億美元增加到2019年時(shí)達(dá)到28億美元的市場(chǎng)規(guī)模。物聯(lián)網(wǎng)熱門應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、智能汽車、穿戴式設(shè)備、智能家電、無人機(jī)等產(chǎn)品不僅需要大量的MCU芯片的支撐,對(duì)于硬件處理能力要求的提高也將逐漸增加32位MCU的市場(chǎng)份額。
32位MCU來勢(shì)洶洶
過去兩年,半導(dǎo)體行業(yè)的整并與收購(gòu)給MCU帶來了劇烈的變化。2015年3月2日,恩智浦宣布以大約118億美元收購(gòu)飛思卡爾成為MCU市場(chǎng)排名第二的供應(yīng)商后,在兩個(gè)月內(nèi),Microchip也通過收購(gòu)Atmel使其排名迅速爬升至第三,日本瑞薩和NEC電子2010年合并之后就穩(wěn)居第一。面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的新需求,MCU廠商也積極應(yīng)對(duì),加速發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)熱門應(yīng)用智能汽車的先進(jìn)巡航控制、自動(dòng)泊車、防撞系統(tǒng)等ADAS系統(tǒng)的智能化應(yīng)用需要更高性能的32位MCU。此外,物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域新用比如醫(yī)療電子用品(如電子血壓計(jì)、智能血糖機(jī)等)、個(gè)人健康監(jiān)測(cè)產(chǎn)品(如智能手表、智能衣、智能手環(huán)、心率帶等等)這些需要低功耗、長(zhǎng)時(shí)間使用無線通信的產(chǎn)品,也必須依靠32位MCU來實(shí)現(xiàn)。
32位MCU工作頻率大多在100~350MHz之間,執(zhí)行效能更佳,能夠滿足眾多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理能力要求,內(nèi)核占裸片的面積只有5%-7%,而且極大的降低了成本,兼容性非常高。通過在工藝、架構(gòu)等方面的優(yōu)化,32位MCU將能夠兼顧物聯(lián)網(wǎng)的低功耗和高性能要求。未來,MCU廠商為龐大的無線傳感節(jié)點(diǎn)推出集成傳感器和無線模塊的32位低功耗MCU會(huì)成為新的趨勢(shì)。
瑞薩電子作為領(lǐng)先的汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商,近兩年將工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)作為其重點(diǎn)領(lǐng)域。不僅推出了針對(duì)汽車電子的采用40納米工藝的RH850系列32位MCU,應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的32位MCU也陸續(xù)推出。
意法半導(dǎo)體也在2010年32位MCU的市場(chǎng)份額首次超過8位MCU之后不斷擴(kuò)寬其產(chǎn)品線。“2010年以前,我們有8位微控制器,16位微控制器和32位微控制器,但現(xiàn)在32位微控制器是我們主推的一個(gè)產(chǎn)品。”意法半導(dǎo)體集團(tuán)副總裁微控制器產(chǎn)品部總經(jīng)理Michel Buffa 表示。
除了國(guó)際大廠,國(guó)內(nèi)擁有ARM Cortex-M3和Cortex-M0內(nèi)核多次授權(quán)的MCU廠商靈動(dòng)靈動(dòng)微電子在看到全球3MCU市場(chǎng)的變化之后,針對(duì)傳感控制、工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)主控等不同應(yīng)用也推出了32位的MM32定制MCU。
那么32位MCU真的就是物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的絕對(duì)主流?
8位MCU在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的可能性
8位MCU在工業(yè)控制、安防、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)類電子等諸多領(lǐng)域依然隨處可見,這些年來8位MCU的應(yīng)用人群沒有太大變化,但是很多應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展其實(shí)是相關(guān)的,比如一輛智能汽車中8位MCU需要60-70顆。
Microchip MCU8部門副總裁Steve Drehobl表示,在過去的20年里,多數(shù)8位MCU供應(yīng)商持續(xù)發(fā)布新的產(chǎn)品,但這些產(chǎn)品的特性其實(shí)并沒有實(shí)質(zhì)改變,僅僅只是增加了存儲(chǔ)容量、提高時(shí)鐘速度、擴(kuò)展引腳數(shù)和添加更多同類外設(shè)而已。
意法半導(dǎo)體MCU事業(yè)部大中華區(qū)高級(jí)市場(chǎng)經(jīng)理曹錦東說:“MCU增長(zhǎng)主要來源于創(chuàng)新應(yīng)用市場(chǎng)。整個(gè)亞洲區(qū)通用微處理器市場(chǎng)的增長(zhǎng)動(dòng)力同樣來自新應(yīng)用市場(chǎng),包括物聯(lián)網(wǎng)安全、智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備和外設(shè)的智能樓宇、傳感控制器、智能抄表、電動(dòng)汽車和無人機(jī)等。8位MCU因其可靠性和不斷改善的性能也仍然保持增長(zhǎng),ST 32位MCU出貨量至今已超過16億顆,而8位MCU出貨量突破了20億顆。”
Microchip認(rèn)為,8位MCU仍舊是目前應(yīng)用最為廣泛的架構(gòu),未來通過不斷地推出一些創(chuàng)新性的解決方案來保持8位單片機(jī)的生命力,8位單片機(jī)是不會(huì)消亡的。
32位MCU是物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)主流,但不是絕對(duì)
32位MCU雖然已經(jīng)在電機(jī)及變頻控制、指紋識(shí)別、樓宇安防監(jiān)控、大屏幕顯示與觸控按鍵及支持物聯(lián)網(wǎng)的家電產(chǎn)品上發(fā)揮著重要的作用。無人機(jī)、智能手表、虛擬現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用也將推動(dòng)32位MCU的發(fā)展。
但是,對(duì)于像醫(yī)療領(lǐng)域的新應(yīng)用,有很多即用即拋的產(chǎn)品,這類產(chǎn)品通常功能簡(jiǎn)單,要求低成本和功耗低。還有大量工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境注定了系統(tǒng)中的核心控制器件必須穩(wěn)定、可靠、易維護(hù),8位MCU在滿足需求的情況下,處理器越簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性就越強(qiáng),越有利于產(chǎn)品的安全維護(hù),這些場(chǎng)合8位MCU非常適合。
除此之外,即便32位MCU與8位MCU成本方面的差距在縮小,但由于32位MCU操作數(shù)與內(nèi)存長(zhǎng)度的增加,相同功能的程序代碼長(zhǎng)度較8/16bit MCU會(huì)增加30~40%,這導(dǎo)致嵌入式FLASH內(nèi)存容量不能太小,而芯片引腳數(shù)量增加,將會(huì)限制32bit MCU的成本縮減能力。
因此,32位MCU成為物聯(lián)網(wǎng)的主流勢(shì)不可擋,但基于物聯(lián)網(wǎng)非常廣泛的應(yīng)用,對(duì)于成本敏感,處理性能要求不高的應(yīng)用,8位MCU依然是不二的選擇。無論是8位、16位還是32位MCU,對(duì)于不用的應(yīng)用領(lǐng)域都有其優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),重要的是取其所長(zhǎng),把它們應(yīng)用在能充分發(fā)揮其長(zhǎng)處的地方。MCU廠商也應(yīng)該結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)推出高性價(jià)比的產(chǎn)品,而不是一味追求高性能。
深圳市英尚微電子有限公司是一家專業(yè)的靜態(tài)隨機(jī)記憶體產(chǎn)品及方案提供商,十年來專業(yè)致力代理分銷存儲(chǔ)芯片IC, SRAM、MRAM、pSRAM、 FLASH芯片、SDRAM(DDR1/DDR2/DDR3)等,為客人提供性價(jià)比更高的產(chǎn)品及方案。
英尚微電子中國(guó)區(qū)指定的授權(quán)代理:VTI、NETSOL、JSC濟(jì)州半導(dǎo)體(EMLSI)、Everspin 、IPSILOG、LYONTEK、ISSI、CYPRESS、ISOCOME、PARAGON、SINOCHIP、UNIIC; 著名半導(dǎo)體品牌的專業(yè)分銷商 如:RAMTROM、ETRON、FUJITSU、LYONTEK、WILLSEMI。