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一度出現(xiàn)的缺芯潮令許多非專業(yè)人士也熟悉了微控制器（MCU）這個專業(yè)名詞。近來MCU市場再次暗潮涌動，國際MCU大廠紛紛推出基于ARM Cortex-M0+內核的低成本MCU，旨在替代8位MCU。以32位MCU替代8位MCU是領域內的一個長期話題，此番重新被炒熱，反映出MCU行業(yè)的何種動向？
大廠激戰(zhàn)8位MCU市場
根據(jù)總線寬度，MCU通常可分為4位、8位、16位與32位等不同類型。從當前市場情況來看，4位與16位MCU的應用案例越來越少，市場上活躍的主要是8位與32位MCU。在過去以機械控制與簡單指令為主的年代里，8位MCU有過輝煌時光，曾廣泛應用于遙控器、電源開關、鍵盤鼠標，以及馬達、工具機等設備之中，目前依然堅守著一片固有市場。但是隨著電子產品走向智能化、網絡化，網絡通信、工業(yè)控制、邊緣智能等高階需求促使新設備向32位MUC靠攏，32位MCU已經成為主流，并不斷向下蠶食8位市場。
值得注意的是，近來國際MCU大廠加快了替代8位MCU的步伐。意法半導體近日推出基于ARM Cortex-M0+的STM32C0系列產品。Cortex-M0+是ARM推出面向低成本設備市場的芯片內核。意法半導體中國區(qū)微控制器和數(shù)字IC產品部總監(jiān)曹錦東表示，STM32C0是意法半導體非常實惠的32位MCU產品，大大降低了32位功能的使用門檻，縮短了8位或16位MCU與更高性能32位MCU之間的差距。
德州儀器也在近日帶來了基于ARM Cortex-M0+的MSPM0系列產品。德州儀器相關人員表示，這次推出的MCU新品為客戶提供了增強系統(tǒng)傳感和控制功能所需的靈活性，同時降低了成本、復雜性，并縮短了設計時間。而在首次推出數(shù)十款產品以外，德州儀器計劃在今年推出100多款MCU，力圖將MSPM0產品系列打造為品類齊全的ARM Cortex-M0+ MCU產品組合。
對此，芯謀研究高級分析師張彬磊認為，這些MCU大廠一直都有基于M0/M0+的32位產品。此番加速產品推出很正常，是他們強化低端市場的一個策略。中科芯蕊總經理胡曉宇也表示，大家再次關注8位市場是因為目前行業(yè)內比較卷，市場不太好做。從去年開始，整個消費類市場的訂單萎縮得非常嚴重。對于那些以32位MCU為主的大廠來說，至少8位的訂單是存在的。
8位MCU廠商對于這樣的舉措自然也并非全無反應。依然保有較強8位產品線的MCU大廠微芯，日前宣布一項新的晶圓廠制造計劃，耗資8億美元將其位于美國俄勒岡州的格雷舍姆制造工廠產能提高兩倍。不難想見，微芯的這次擴產行動中亦將包含8位MCU的產能擴充，進一步顯示了其對8位MCU市場的信心。
有關8位MCU市場的競爭再次變得激烈起來。
成本是8位MCU當前最大優(yōu)勢
面對32位MCU的“侵襲”，8位MCU有何優(yōu)勢？未來市場將會如何發(fā)展？對此，胡曉宇認為，8位MCU最大的優(yōu)勢在于成本。8位MCU的發(fā)展可以上溯到20世紀70年代，以8051架構為基礎的8位MCU得到廣泛應用。發(fā)展至今，很多廠商又對8051內核進行了一系列精簡，以應對不同應用需求。這就使得此類芯片產品表現(xiàn)出極強的成本優(yōu)勢。
據(jù)了解，目前市場上的一顆8位MCU，售價還不到1元，廠商依然能夠保持不錯的毛利率。這對32位MCU來說，具有非常大的挑戰(zhàn)性。即使廠商能把價格壓到1元以下，毛利也會變得非?？蓱z。張彬磊也認為，8位MCU短期之內仍不會被32位所取代。相對8位MCU，32位還沒有表現(xiàn)出足夠的性價比。據(jù)ICInsights統(tǒng)計，2011—2020年全球MCU產品中，4/8位MCU占比為15%。到2026年，全球4/8位MCU依然有24億美元的規(guī)模。
值得注意的是，即使8位MCU依舊會存留相當長的一段時間，但隨著邊緣領域智能化的發(fā)展，被32位替代依然是大勢所趨，特別是當8位MCU的成本優(yōu)勢不再明顯或者用戶對智能化的需求蓋過成本的時候。胡曉宇指出，現(xiàn)在32位MCU采用的工藝制程越來越先進，很多新產品已經開始采用了40納米甚至是28納米工藝。這比8位MCU已經先進太多。8位MCU表現(xiàn)出來的功耗優(yōu)勢在制程紅利面前已基本不存在。如果價格優(yōu)勢再失去，就會被32位所替代。
“現(xiàn)在M0內核產品的價格已經比較低了，但是M0內核還是有授權費用的，所以32位的性價比暫時還是不能超過8位和16位。但當M0位內核免費或者是針對一些特殊市場免費以后，那么它是可以和8位、16位競爭性價比的。它的晶圓面積更大，工藝節(jié)點也更小?！睆埍蚶谡J為。
做好向32位MCU轉移的準備
在過去十多年的發(fā)展中，我國本土MCU企業(yè)取得了長足進步，尤其是2021年的芯片短缺令本土MCU廠商獲得了一次難得的發(fā)展機遇?！斑@些年有越來越多的本土廠商投入MCU市場的開發(fā)，且這些企業(yè)多以32位為主。”胡曉宇指出。但也應該注意到，行業(yè)內依然存在不少固守8位市場的本土企業(yè)。當前情況下，這些企業(yè)應當做好向32位轉移的準備。
“國內MCU廠商現(xiàn)在確實是要把8位和16位盡快轉向32位，8位在短期內是具有一些性價比優(yōu)勢的，但是在性能方面已經相對落后了。32位產品一旦把價格打下來，你的8位還沒有來得及轉型，很可能就再沒有轉型的機會了。其實去年MCU市場轉冷之后，受沖擊最大的就是8位和16位產品?！睆埍蚶趶娬{。
航順芯片資深FAE產品經理陳水平則從另一個角度提出建議，目前中國本土的MCU公司越來越多，這也說明國內半導體設計行業(yè)的氛圍也越來越好，許多以前做8位MCU的企業(yè)現(xiàn)在開始轉向32位MCU。但是在轉向過程中，本土廠商開發(fā)的產品大部分依然集中于中低端市場，因此下一步最迫切的任務是向更高端的市場空間拓展。這就要求本土企業(yè)投入更多人才、設備、資金，同時處理好上游晶圓、制程工藝等問題。這一任務的達成是由多重因素決定的，需要企業(yè)投入大量的精力。
編輯丨趙晨
美編丨馬利亞
