6487
MCU（MicrocontrollerUnit），又稱(chēng)單片微型計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、微控制單元，是把中央處理器、存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器（timer/counter）、各種輸入輸出接口等都集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。與CPU相比，它體積更小、成本更低、集成度更高，但也意味著功能相對(duì)專(zhuān)一，每一類(lèi)MCU都有“擅長(zhǎng)”的領(lǐng)域。
據(jù)IC Insights 數(shù)據(jù)，2021年全球MCU 市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到196 億美元，同比增長(zhǎng)23.4%，預(yù)計(jì)至2026年將以6.7%的復(fù)合增速達(dá)到272億美元。隨著疫情的影響逐漸消散，全球MCU市場(chǎng)需求或?qū)⒂瓉?lái)一波小高峰。此外，目前中國(guó)不斷提升對(duì)半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的重視，在資本與政策的雙重加持下，國(guó)產(chǎn)MCU正飛速崛起。國(guó)際局勢(shì)風(fēng)云變化的大背景下，國(guó)產(chǎn)替代浪潮高漲，更多開(kāi)發(fā)者開(kāi)始重視國(guó)產(chǎn)MCU產(chǎn)品。
圖源：IC Insights
與非網(wǎng)梳理了目前國(guó)內(nèi)百余家布局MCU企業(yè)2023年第二季度MCU上新情況，共統(tǒng)計(jì)到40顆新上市MCU供參考，如有遺漏或錯(cuò)誤，歡迎評(píng)論區(qū)留言。
性能最強(qiáng)：兆易創(chuàng)新GD32H7系列
兆易創(chuàng)新作為國(guó)產(chǎn)MCU的龍頭企業(yè)，其產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)能力不必多說(shuō)。從其產(chǎn)品線來(lái)看，兆易創(chuàng)新的MCU主要集中于Arm架構(gòu)的高端產(chǎn)品上。MCU主要面向消費(fèi)電子通用應(yīng)用領(lǐng)域，MCU內(nèi)核頻率較高。
本季度兆易創(chuàng)新推出了GD32H737/757/759系列MCU，全部采用Arm Cortex?-M7內(nèi)核。據(jù)了解，本次發(fā)布的GD32H7系列是其首次采用Cortex?-M7內(nèi)核，甚至是國(guó)產(chǎn)MCU首次采用。官方介紹其內(nèi)核頻率高達(dá)600MHz，為本季度國(guó)產(chǎn)MCU產(chǎn)品中頻率最高的一款，配備了1024KB到3840KB的片上Flash及1024KB的SRAM，可廣泛用于數(shù)字信號(hào)處理、電機(jī)變頻、電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)、音頻視頻、圖形圖像等各類(lèi)應(yīng)用。
值得關(guān)注的一點(diǎn)是，在如今物聯(lián)網(wǎng)與人工技術(shù)普及的當(dāng)下，MCU也逐漸加速向智能化的轉(zhuǎn)向。高性能與高算力的MCU帶來(lái)了更多擴(kuò)展機(jī)會(huì)，也給廣大開(kāi)發(fā)者更多發(fā)揮空間。
車(chē)規(guī)場(chǎng)景：賽騰微ASM31AM830系列
毫無(wú)疑問(wèn)，如今汽車(chē)電子已經(jīng)成為科技行業(yè)的焦點(diǎn)。在汽車(chē)進(jìn)行全面電動(dòng)化的大趨勢(shì)下，單車(chē)所需的電子元器件較傳統(tǒng)燃油車(chē)翻了幾十上百倍，這也激發(fā)了對(duì)于車(chē)規(guī)級(jí)控制芯片的新需求。
4月末，賽騰微推出ASM31AM830及ASM8130X系列車(chē)規(guī)MCU，據(jù)官方介紹ASM31AM830系列應(yīng)用覆蓋汽車(chē)應(yīng)用場(chǎng)景，適用于各類(lèi)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)主控MCU，應(yīng)用場(chǎng)景新能源汽車(chē)輔助電控系統(tǒng)與BCM控制器、貫穿式流水燈以及防夾車(chē)窗等復(fù)雜車(chē)身域終端節(jié)點(diǎn)。ASM8130X系列則適用于、車(chē)載風(fēng)扇以及門(mén)鎖開(kāi)關(guān)等多種車(chē)身控制單元上。其中，ASM31AM830的工作溫度范圍為-40~125°C，具備ESD>8KV、EFT>4.5KV1的抗磁能力，符合AEC-Q100 Grade1標(biāo)準(zhǔn)。
兩個(gè)系列MCU產(chǎn)品均采用Cortex?-M0內(nèi)核。值得關(guān)注的是，ASM31AM830系列支持OTA與帶剎車(chē)緊急關(guān)斷PWM輸出，正在做車(chē)規(guī)電控的工程師可以深入了解該系列MCU。
工控領(lǐng)域：小華半導(dǎo)體HC32F448系列
工業(yè)控制系統(tǒng)，一般由人機(jī)交互界面、控制器、驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)等部件構(gòu)成。工控的步驟則是需要控制器接收人機(jī)交互指令后，向驅(qū)動(dòng)器發(fā)送信號(hào)，驅(qū)動(dòng)器再將信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流電壓輸出給電機(jī)。其中電機(jī)控制，是工業(yè)控制的核心領(lǐng)域。
6月，小華發(fā)布HC32F448系列新品MCU，采用Cortex?-M4內(nèi)核。該產(chǎn)品作為前代HC32F460的迭代產(chǎn)品，在參數(shù)上做出了部分調(diào)整。據(jù)官方介紹，迭代后的HC32F448系列Flash與SRAM均有所降低，除了繼續(xù)覆蓋前代產(chǎn)品主打的空調(diào)室外機(jī)雙電機(jī)控制市場(chǎng)應(yīng)用外，還面向低壓變頻器電機(jī)控制、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、工業(yè)伺服編碼器等入門(mén)工業(yè)控制作出優(yōu)化。
還有一點(diǎn)值得關(guān)注，為了加強(qiáng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制，HC32F448系列在定時(shí)器（Timer）模塊上增加了Timer4，用一個(gè)Timer就能輸出4對(duì)互補(bǔ)PWM波形，并加入死區(qū)控制功能。
從總體參數(shù)看，小華新推出的HC32F448系列MCU，在低頻變頻驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域以及步進(jìn)電機(jī)控制上具有優(yōu)勢(shì)。
RISC-V之光：南京中科微CSM32RV003系列
從今年二季度國(guó)產(chǎn)廠商推出的MCU架構(gòu)看，Arm依舊牢牢占據(jù)絕對(duì)領(lǐng)先的地位。隨著國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)形勢(shì)突變，芯片架構(gòu)的完全自主可控成為重要發(fā)展趨勢(shì)。由于RISC-V架構(gòu)的完全開(kāi)源、自由與輕量化的性質(zhì)，使其迅速成為Arm最可能的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
6月，南京中科微推出CSM32RV20系列MCU，降低了成本、復(fù)雜性，并縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，主要面向低功耗與低成本領(lǐng)域。
CSM32RV003是基于RISC-V RV32IMAC 內(nèi)核（2.6 CoreMark/MHz）的32位MCU，最高主頻32MHz，支持32K Flash與4K SRAM。據(jù)官方資料介紹，在使用TSSOP20封裝時(shí)市場(chǎng)建議零售價(jià)格僅為1.2元。
數(shù)據(jù)總結(jié)
據(jù)本次不完全統(tǒng)計(jì)，2023年第二季度推出新品的16家公司40顆MCU中，應(yīng)用場(chǎng)景主要集中于消費(fèi)電子場(chǎng)景中。細(xì)分來(lái)看，大部分MCU都將功能涵蓋了家電電機(jī)控制。
《2022年中國(guó)家電市場(chǎng)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2016-2021年，我國(guó)家電市場(chǎng)線上銷(xiāo)售份額占比逐年提升。2022年受疫情影響，我國(guó)家電市場(chǎng)零售總額為8352億元，同比下降5.2%。盡管去年零售總額有所下降，但市場(chǎng)的整體趨勢(shì)依舊上揚(yáng)，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院都預(yù)計(jì)2023年家電市場(chǎng)將會(huì)回到正增長(zhǎng)階段。芯片作為家電的上游產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)出現(xiàn)回暖跡象，諸多電機(jī)控制MCU相繼落地也意味著下游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能的快速恢復(fù)。
然而小家電仍屬于傳統(tǒng)制造業(yè)，技術(shù)門(mén)檻有限，這意味著上游芯片產(chǎn)業(yè)議價(jià)能力也有限。不過(guò)有一點(diǎn)值得注意，隨著AI爆火，AI大模型帶來(lái)的影響正逐漸深入日常生活中。與此同時(shí)，智能化趨勢(shì)也正逐步延伸到到家電領(lǐng)域。家電智能化所需要的AI模型不同于ChatGPT等AI大模型，應(yīng)用于邊端的通常為小模型。
綜上作者認(rèn)為，目前我國(guó)的家電業(yè)務(wù)正在加速回暖，且隨著智能化程度的深化，未來(lái)家電領(lǐng)域高算力MCU將會(huì)出現(xiàn)一波新需求。同時(shí)，RISC-V架構(gòu)具有的開(kāi)源與靈活特性，已經(jīng)在IOT領(lǐng)域“開(kāi)疆拓土”，高度輕量化的指令集也讓DSA架構(gòu)芯片與AI小模型更加契合。因此預(yù)計(jì)家電智能化也將為RISC-V提供新的發(fā)展機(jī)遇。
感謝與非網(wǎng)資深行業(yè)分析師大志對(duì)本文的幫助。下期“芯品速遞”將統(tǒng)計(jì)國(guó)產(chǎn)廠商模擬芯片的上新情況，有更多建議歡迎留言區(qū)分享。
