主流車規級MCU多以自有架構為主要路線,海外廠商已實現32位產品量產,核心廠商料號可達上千顆,國內領先廠商均在百顆以下。海外廠商主要以IDM(整合制造模式)為主,擁有自己的晶圓廠,在產研調動上更具有優勢,國產MCU廠商仍為Fabless(設計模式)為主。國內MCU公司對比國際大廠,國內MCU企業更加貼近主要芯片市場......
據IHS統計預測,2020年中國MCU市場規模超過268億元。預計2021-2026年增長率約8%,至2026年市場規模將達513億元。MCU應用主要集中在汽車電子、工控/醫療、計算機網絡和消費電子等領域。在中國市場,由于新基建的需求帶動,汽車電子和工業控制應用對MCU的需求增長是最快的。?物聯網和邊緣計算等新興應用對MCU有著強大的需求,但也提出了新的挑戰。
在AIoT領域,設備面臨智能化、信息安全、功能安全的新挑戰,比如無人機、穿戴設備健康監測對傳感器融合的需求,智能音箱對自動語音識別的需求,智能門鈴對生物特征識別的需求等都意味著,計算能力需求在進一步提升。除此之外,還有聯網設備信息安全的重要性在增加,本土市場MCU對高可靠性的要求在提高。
安謀科技處理器產品總監陳江杉先生表示,Star-MC1得到客戶充分的任何,出貨量高達100M+,在通用片機、互聯芯片、穿戴式、系統控制、汽車電子、存儲、定位、傳感器控制、網絡設備等市場都得到了廣泛的使用,對于當前AIoT設備的新挑戰,安謀科技推出了基本第一代Star-MC1的本土團隊研發的Star-MC2,是高效、安全、可靠的嵌入式處理器。在性能、規格、能力上得到了全方位的提升,面向人工智能、物聯網信息安全、最高車規級的MCU,在2022年第三季度開始對外授權。
自1971年開始,MCU的發展歷程至今已有51年,新能源汽車的智能化、網聯化、電動化、共享化“新四化”為MCU市場帶來更大的需求。自2021年以來,世界及國內各大汽車制造商因芯片短缺而被迫縮減產能,形成全球性危機。截止2022年6月19日,根據汽車行業數據預測公司,AFS的最新數據,由于芯片短缺,今年全球汽車市場累積減產量約為225.8萬量,預計今年全球汽車市場累積減產量會攀升至逾306萬量。減產芯片主要集中在ECU(電子控制單元)和ESP(車身穩定控制系統)的MCU,然后現實非常嚴峻,中國作為全球最大的汽車市場,車規級MCU占全球市場30%,基本上全靠進口。車規級MCU具有較高的行業壁壘,根據StrategyAnalysis,2020年車規級MCU芯片市場,海外廠商瑞薩電子、恩智浦、英飛凌、賽普拉斯、德州儀器、微芯科技、意法半導體占有率高達98%。
中微半導體的副總經理兼銷售總監?柳澤宇先生表示,“主流車規級MCU多以自有架構為主要路線,海外廠商已實現32位產品量產,核心廠商料號可達上千顆,國內領先廠商均在百顆以下。海外廠商主要以IDM(整合制造模式)為主,擁有自己的晶圓廠,在產研調動上更具有優勢,國產MCU廠商仍為Fabless(設計模式)為主。國內MCU公司對比國際大廠,還有質量體系研發體系IATF16949、ISO26262的不足,IP庫的成熟度和豐富度不足,設計團隊的研發經驗較弱,市場占有率低,但國內MCU企業更加貼近主要芯片市場,對應用客戶的響應速度快,工程師的供給速度和產品迭代速度快。國產車規級芯片的進階之路可從設計、生產、測試三個層面發力,微半導體與SGS通標標準技術服務有限公司簽約,‘ISP26262汽車功能安全ASIL-D流程認證項目’啟動,不斷完善公司設計開發流程,提高質量管控綜合實力。現階段應用案例有輔助駕駛通信模塊、倒車警報系統、前裝ETC、TPMS接收端、車載無線充、電子水泵、PTC加熱系統,倒車雷達、汽車自動踏板等。”
“CPU最大的問題不是技術問題,是‘世界’‘行業’生態問題,RISC-V是在生態普適性和國產自主可控之間最好的平衡方式,目前RISC-V具有全套開源免費的編譯器、開發工具和軟件開發環境,這是RISC-V的巨大優勢,但相比ARM的商用編譯器和IDE而言,還頗有差距。在ARM一統天下的時間里培養出來的用戶習慣才是最大的挑戰和阻力。”珠海昇生微電子應用支持中心總監?李鵬先生表示,“昇生微指令實現,模塊定制優化,低功耗;擴展指令集,根據產品應用場景貼身適配;SSD Debugger;擁有完整工具鏈;產品大類有POWER MCU和8-bit MCU,GUI-MCU和32-bit RISC-V,PMIC,BMS,擁有AIoT全應用場景解決方案和開發生態、產業落地能力、團隊實力雄厚等優勢。”
處理器是軟件和互聯網等信息技術的硬件核心,提供關鍵性能,長期由x86和ARM指令集主導。南京沁恒微電子的技術總監?楊勇先生表示,近年來RISC-V指令集獲得業界青睞,其架構更新,發展勢頭迅猛,RISC-V生態漸入佳境。RISC-V對芯片設計而言,節省第三方IP的授權費和每只芯片的提成費,便于與應用結合提升專業性和靈活性,實現芯片“內核自由”;對用戶而言,能節約內含的IP提成費,帶來實實在在的應用端便利和價值。沁恒微專注于連接技術和MCU內核研究,基于自研收發器PHY和內核IP的全棧研發模式提供接口芯片和MCU,其青稞微處理器首家支持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處理器IP,自研垂直全鏈IP打造出專業的連接型/互聯型/無線型的全棧MCU。
“為實現更復雜的汽車需要域控制器技術DCU,域控制器SoC芯片地位愈發凸顯。下一代電氣化汽車平臺另一關鍵變化是電壓提升到800V,涉及到車內電源到車外充電整個強電鏈路。未來以SiC功率器件為核心的800V強電系統,將在主逆變器,車載充電器全面替代硅基器件。MCU芯片通過AEC-Q100的認證,芯片廠商就必須要做完28項試驗。實際工況環境包括PCB的測試,在不同的頻率、不同的電壓、不同的溫度、以及高覆蓋率測試向量、以及EMC的測試。MCU從生產出來到封裝出貨主要有兩大測試:晶圓級測試(WAT)和芯片級測試(FT)。源表SMU是芯片ATE測試機的核心測試設備之一,用于MCU靜態電流測試、工作電壓電流測試等,是實現芯片穩定供電和數據采樣的重要硬件支撐,”艾德克斯電子有限公司中國區產品應用工程師?宋辰辰先生表示,“新一代多合一源表技術將測試成本降低超60%,多表合一包括電壓源、電流源、6 ?數字萬用表、脈沖發生器、電子負載、電池模擬器。ITECH新一代圖形化源量測單元SMU——IT2800系列源表應用于車規級MCU測試,支持高達16 CH通道的并行測試能力,即支持將高達16臺獨立SMU組合成單一且緊密同步的多通道系統運行;提供先進的光纖級聯技術,將高達16臺設備作組合成單一且緊密同步的多通道系統運行;多量程、高精度。”
靈動微電子的產品經理?李珂先生分享了靈動新推出的搭載安謀科技“星辰” STAR-MC1 處理器的全新 MM32 “星”?平臺?- MM32F5 系列,采用Armv8-M Mainline 架構,4.02 CoreMark/MHz對比M3/M4性能提升20%,1.5 DMIPS/MHz提升20%?,集成 DSP 和 FPU。“星辰” STAR-MC1支持常用的編譯工具,如KEIL, IAR, GCC, J-LINK, ULINK2。實現高性能、多并發、生態完備,且自動可控,保障供應鏈安全。高性能 F5系列擴充靈動豐富產品組合,全面提升性能、存儲、架構、外設。此外,靈動還推出低功耗 MM32L0130?系列和軟件開發平臺?- MindSDK。MindSDK 用于開發MM32 MCU應用的軟件開發套件,包含驅動程序、功能組件、樣例工程及演示工程。
孤波科技產品市場負責人?馬力斯先生表示,MCU公司實驗室驗證中面臨的挑戰有產品復雜度變高、驗證項目增多、車規應用要求嚴苛、需求可追溯可閉環。孤波車規MCU實驗室測試驗證方案能在OneTest平臺上標準化測試方法,開發自動化測試程序,以標準軟件兼容多種硬件的思路,取代重復操作,大幅提高開發、調試、測試用例遍歷的效率;利用孤波在多種測試項目上的Know-how積累,提供通用IP和定制化軟硬件服務,實現成本可控、測試項覆蓋率高的方案。孤波科技期望將產品測試用例管理和測試方法標準IP 結合,統一產品管理和測試用例的管理;支持多維度數據分析、探索式分析、數據挖掘的半導體專用數據分析工具,賦能工程師收集、清洗、分析測試數據;可追溯的Spec與Compliance管理支持數據與研發設計指標閉環。
國民技術市場戰略部市場總監劉亞明表示,國民技術持續創新,提供全場景、廣覆蓋、高性能、安全可靠的增強工業級MCU產品,覆蓋數字能源、工業電器、工業機器人、工業物聯、工業打印機商顯、智能樓宇、交通等廣泛領域。N32系列MCU現已形成超過16個產品序列,100多款量產型號。國民技術在面向IoT領域,創新推出一系列通用安全解決方案,比如高速ADC讓激光雷達測距更精準、更快,數字DVP簡化復雜應用,片內安全提升生物識別安全性,BLE MCU助力BMS無線化,內置國密算法簡化門禁非接觸讀卡應用,提升安全性,低功耗技術延長IoT設備使用時長,差分FOTA讓系統升級更高效更穩定。
小華半導體前身是華大半導體MCU事業部,華大半導體MCU事業部成立于2016年,在2021年11月26日公司化后成立小華半導體。其專業團隊近270人,其中75%以上為研發人員,核心骨干MCU行業經驗大于20年。小華半導體市場部產品總監?張建文表示,小華MCU產品系列涵蓋靜、動、智、車四大系列,分別對應超低功耗MCU、電機控制MCU、通用控制MCU、汽車電子MCU,面向工業、汽車、家電和物聯網。
張建文重點對其MCU產品HC32F4A0做了特性介紹,ARM Cortex-M4內核,240MHz主頻,高算力、大容量2MB Dual Bank eFlash,516KB RAM、多通道模擬單元配合高性能PWM,可支持5個電機FOC控制,便利的“通信端口自由映射”特性,豐富的模擬外設特性,支持Ethernet,16 個 50ps 高分辨率 HRPWM。還對即將面世的幾款新品做了預告。
深開鴻研發管理部高級架構師?張新星表示,芯片和操作系統作為產業發展的“芯”和“魂”,對推動產業數字化、智慧化轉型升級起著重要作用。其中,操作系統作為鏈接軟硬件生態的核心,是實現軟硬件解耦,生態開放的破局關鍵。市場亟需一個萬物智聯的OS實現海量智能設備間的互聯互通。今年7月,中軟國際聯合深開鴻發布“(1+1)× N”全新戰略,基于OpenHarmony,以一個KaihongOS底座,一個超級終端管理平臺,聚合成深開鴻場景化超級終端解決方案,賦能智慧基建、智慧養老、智慧礦山、智慧交通、智慧制造、智慧政務、智慧新零售、智慧教育等多個行業場景。KaihongOS是深開鴻基于OpenHarmony研發的面向未來全場景操作系統,適配各式各樣終端設備,同時基于分布式軟總線、無感配網、自組網等特性,KaihongOS形成了統一格式、自組網、安全可靠、穩定連接、柔性組合、彈性部署等獨特優勢。
上海睿賽德電子科技有限公司社區技術負責人?郭占鑫表示,AIoT嵌入式技術發生變化,面向交互、邊緣技術、安全、應用開發APP化,物聯網操作系統往一致平臺、中立開源、生態服務完整、本土化不可逆的趨勢發展。智能設備以實時系統為核心,RT-Thread小而美的IoT OS可實現本土團隊、自主可控、中立第三方,做到社區化、開源、中立。
編輯:黃飛
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