MCU(微控制器)幾乎應用于所有的電子產品中。對于全球半導體巨頭而言，MCU都是其重要的產品線。在新興應用的驅動下，“老牌”的MCU產品不斷迸發活力。

    在前不久舉辦的2011智能三表IC創新與設計研討會上，應對智能三表成本敏感型MCU解決方案受到關注。無獨有偶，在近日舉行的中國(重慶)汽車電子高峰論壇上，基于新能源汽車的電子設計也成為熱點話題，而高性能32位閃存MCU成為當仁不讓的主角，從中可管窺MCU在這些新市場的新作為。iSuppli的最新報告顯示，中國MCU市場預期在2015年達到47億美元的營收規模，比2010年的28億美元多2/3以上。

    新考驗來臨

    能“左右”MCU市場的應用不多，然而新興應用領域有著可以預見的巨大需求，這是MCU不容錯過的盛宴。Microchip公司安防、單片機和技術開發部應用、架構和市場總監 FanieDuvenhage向《中國電子報》記者介紹說，新需求體現在一是智能能源的發展，不僅涉及更高效的能源轉換，還包括高效電機控制和半導體照明等應用。二是對環保的考慮，這不僅涉及有關減少電池用量的低功耗節能問題，甚至還涉及旨在減排的發動機點火控制器等。三是通過無線和有線通信協議進行連接的控制等。

    市場的“自發”行為也對MCU提出了新要求。“這要求MCU具有內置冗余性與自檢功能的高可靠性、可延長電池使用壽命的超低功耗性、可采用快速數字控制環路的高級控制算法、具有高級模擬集成性等。”TI半導體事業部MCU業務拓展經理吳健鴻表示。這也表明，集成了更多模擬及其他IC功能、更大容量、更快處理速度的MCU產品比例逐漸提高，基于MCU的功能融合性單芯片(或模塊)產品將成為未來MCU市場的重要發展方向。

    這些新要求也使MCU廠商面臨新的“大考”。飛思卡爾工業和多元市場微控制器部亞太區市場經理曾勁濤指出，每一個應用對MCU的要求側重點都不一樣，MCU供應商需要有很全的產品線才能勝任。

    Fanie Duvenhage也表示，單片機涉及大量的屬性，選型時應權衡系統級集成、功耗、效率、成本、開發工具、軟件等諸多要求，在這些方面要有顯著優勢才能在市場上占據一席之地。

    當然，在MCU市場的“真功夫”還是要“軟硬兼施”。恩智浦半導體大中華區市場總監金宇杰指出，要在MCU市場立足應在硬件和軟件兩個方面下工夫。如今在硬件工藝方面，大多半導體廠商都是找代工廠制造，工藝差別在縮小。而在高性能模擬如RF功能、I/O功能等集成方面，MCU廠商應借此實現獨到之處。在軟件方面，因軟件涉及很多算法，包括一些優化的驅動程序等，比如太陽能發電管理，需要有功率追蹤管理程序、驅動程序等，如果能在提升整體性能方面實現差異，效果將是顯而易見的。

    競合之勢彰顯

    除了MCU需求考驗廠商之外，另一個值得關注的就是DSP、FPGA與ARM融合的跡象日益明顯。MCU有8、16、32位之分，也有ARM與非ARM之別，廠商的策略也是“涇渭分明”。NXP已掉頭轉向ARM核，瑞薩則還堅守自有的核，而其他廠商則“左右逢源”。對于采用了ARM Cortex核設計MCU的廠商，由于Cortex核既有控制功能，又有運算功能，因而也有望進軍DSP領域。同時，FPGA廠商也試圖深入傳統的DSP和嵌入式處理器領域。

    “DSP、FPGA與ARM的融合對于MCU帶來的更多是一種啟示，如何針對市場開發適合的產品以及提升自身的產品性能。”富士通半導體(上海)有限公司市場經理彭濤表示，“MCU、DSP、FPGA在各自的市場中都在尋求突破性的發展，MCU在不斷提升產品性能的同時對于一些專業性的應用市場也開始尋找更多的解決辦法，所以勢必需要融合多種處理手段進行補充，增強系統的可靠性以及性能。DSP、FPGA也在努力地去更加貼近市場，使開發更簡單。未來還會有一些專業、新興的市場應用，MUC、DSP、FPGA還會持續地更新自己的技術提高產品的性能，也必定會用多種方式的融合來贏得市場。”

    “但DSP和FPGA中的單片機內核不會對單片機市場產生顯著影響。”Fanie Duvenhage對此把握十足，“FPGA幾乎是純數字的，而單片機卻集成了更多模擬外設，是采用真正意義的DSP還是單片機來開發應用取決于具體的需求和系統實現方式。”

    雖然DSP、FPGA與MCU各有“安身立命”之所，但當成本成為一個重要的考量指標之際，MCU則有望勝出。瑞薩電子MCU產品中心大中國區副總監吳曉立指出，MCU更多強調通用性和豐富的周邊，在成本和功耗上占有優勢。典型應用中，FPGA在光通信市場、DSP+ARM核在PLC通信和視頻監控應用等市場相比MCU在性能方面占有優勢，并能夠幫助客戶快速進入市場。但當客戶尋求成本領先的解決方案時，融合了新的IP的MCU會成為更好的選擇。

    本土MCU能否崛起

    雖然MCU市場“熱鬧非凡”，但熱鬧好像是國外MCU廠商的，國內本土廠商還稍顯“落寞”。不過近日上海海爾集成電路有限公司宣稱，已經推出一系列完全符合工業標準的8位MCU產品，并于去年12月實現首顆芯片的成功量產，其在高低溫、浪涌以及射頻電磁場傳導抗擾度等方面都表現優異，這意味著本土MCU產品在專業MCU領域將能與國外大廠展開競爭。

    據了解，上海海爾集成電路目前已推出兩個系列11款8位MCU產品。另外，北京希格馬華晶微電子也正在計劃上馬32位MCU；而日松和華潤硅科則正在將觸角伸向16位MCU市場。欣喜之余，也要看到業界的兩大動向值得本土廠商關注：未來一些低成本的、基于最新Cortex-M0架構的32位MCU還會來搶占一些高端8位MCU市場，從而進一步蠶食8位MCU份額，國內本土廠商也應該發起力量向32位MCU進軍，以顯現“中國芯”的實力。而如果想贏在32位MCU這一市場，曾勁濤強調軟件一定要跟上，要在軟件上加大投資力度。

    此外，全球MCU界正在發生一個大的技術遷移，這就是由之前專有的或其他運行多年的架構向最新的ARMCortex-M架構的遷移。NXP、ST、TI、飛思卡爾等都準備在Cortex-M平臺的MCU市場大干一場了，ARM核份額在32位MCU市場會快速增長。對于中國廠商來說另一個重要的優勢是可以借助ARM成熟的生態鏈，克服自身在軟件和生態系統方面的軟肋并大大減小投資，這為中國廠商進入32位MCU市場創造了一個非常好的機遇。

    金宇杰也指出，國內本土廠商在專用MCU領域與國外巨頭的差距在縮小，已形成了一定的優勢。同時，他也坦言，中國本土廠商在高性能的模擬接口和優化的驅動程序等方面要實現性能的提升和實現差異化，還需要長期的積淀。