作為嵌入式領(lǐng)域的“王牌”，MCU在自身進(jìn)階和產(chǎn)業(yè)的變革中不斷磨合與匹配，屢創(chuàng)新高。據(jù)IC Insights研究報(bào)告，全球MCU市場(chǎng)將于2020年達(dá)到高峰，銷售額達(dá)209億美元，出貨267億顆。而占據(jù)C位的中國(guó)市場(chǎng)自承其重，據(jù)IHS研究報(bào)告，2021年中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)64.2億美元。

　　與這一巨大市場(chǎng)空間形成對(duì)比的是，國(guó)外大廠ST、瑞薩、NXP、TI等頭部廠商占據(jù)九成以上份額，國(guó)內(nèi)MCU廠商仍在奮力從低端向中高端加快滲透步伐。在國(guó)產(chǎn)化替代的道路上，國(guó)內(nèi)廠商如何趟出一條新路?

　　流變

　　技術(shù)的進(jìn)階與應(yīng)用的升級(jí)，使得MCU的“進(jìn)化”難有止盡。

　　應(yīng)用層面，物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、汽車電子等新興市場(chǎng)容量巨大，不斷強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)，并驅(qū)動(dòng)MCU業(yè)快速發(fā)展。兆易創(chuàng)新產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)金光一表示，MCU的應(yīng)用在不斷增長(zhǎng)，包括智能化的需求以及IoT等新興應(yīng)用的帶動(dòng)，不同應(yīng)用領(lǐng)域的新機(jī)會(huì)還在不斷發(fā)掘，未來幾年MCU增勢(shì)不減。

　　而技術(shù)的“擔(dān)當(dāng)”要求包括處理能力提升、支持多種通信協(xié)議接口、提升可靠性和安全性等，相應(yīng)地需要高性能、低功耗、超大容量Flash和RAM，支持無(wú)線技術(shù)和OTA空中升級(jí)等將引領(lǐng)新一代MCU的技術(shù)升級(jí)。

　　這些走向?qū)?guó)內(nèi)MCU廠商而言或承接更多的利好。金光一認(rèn)為，在IoT和AI飛速發(fā)展時(shí)代，國(guó)內(nèi)整機(jī)企業(yè)領(lǐng)先于全球，同時(shí)帶動(dòng)智能家居、無(wú)線通信、電子支付、生物識(shí)別等新興應(yīng)用，對(duì)MCU的要求也走在了行業(yè)的前列，無(wú)論是時(shí)效性、便捷性以及本地服務(wù)和支持方面，都為國(guó)內(nèi)MCU廠商提供了更多機(jī)會(huì)，并有助于芯片國(guó)產(chǎn)化份額的進(jìn)一步提升。

　　值得注意的是，在嵌入式領(lǐng)域已出現(xiàn)MCU與AI芯片有本質(zhì)差異的芯片群。前者是滿足工具智能化的智能控制芯片，以控制為主；后者是滿足智能機(jī)器深度學(xué)習(xí)的計(jì)算芯片，以計(jì)算見長(zhǎng)。兩者既不可相互替代，又有不同的技術(shù)發(fā)展方向。但毫無(wú)疑問，在32位MCU的基礎(chǔ)上，智能化會(huì)成為下一個(gè)MCU的演進(jìn)方向。

　　而在智能化技術(shù)路徑或是整合加速器IP，基于AI加速IP的智能MCU尚處于蓄勢(shì)待發(fā)階段，但由于基于此的智能MCU在碎片化應(yīng)用中或遇到應(yīng)用覆蓋過窄的問題，因而改良處理器架構(gòu)成為MCU智能化的另一技術(shù)路徑。

　　生態(tài)之爭(zhēng)

　　MCU發(fā)展到現(xiàn)在已成為集大成的系統(tǒng)，因而競(jìng)爭(zhēng)也要從系統(tǒng)角度考量。業(yè)界專家何立民教授曾說過，MCU之爭(zhēng)就是生態(tài)系統(tǒng)之爭(zhēng)。

　　而如今的生態(tài)都需要以原廠為核心來構(gòu)建。早期MCU的生態(tài)體系體現(xiàn)在MCU廠家的全面技術(shù)支持和第三方的開發(fā)環(huán)境支持，后來MCU廠家為了完善其生態(tài)體系，不惜投巨資全面自主構(gòu)建開發(fā)環(huán)境。在推出新款MCU的同時(shí)，提供相應(yīng)的集成開發(fā)環(huán)境(包括開發(fā)工具、操作系統(tǒng)、產(chǎn)品化軟硬件平臺(tái))，使MCU的易用性、可靠性、繼承性成為克敵致勝的法寶。而ARM倚仗與眾多半導(dǎo)體廠家形成了MCU領(lǐng)域的扇形產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，因而一家獨(dú)大。

　　因而，對(duì)于現(xiàn)時(shí)在戰(zhàn)場(chǎng)拼殺的MCU廠商而言，一方面要注重引入合作伙伴共同擴(kuò)展生態(tài)系統(tǒng)，通過引入創(chuàng)新的設(shè)計(jì)方案，加速合作伙伴產(chǎn)品落地；另一方面需專注垂直行業(yè)應(yīng)用，提供高性價(jià)比的MCU、應(yīng)用支持及Know-How加快落地。

　　值得注意的是，伴隨著MCU智能化趨勢(shì)，兩條技術(shù)路徑之間的選擇不僅會(huì)影響MCU市場(chǎng)，更有可能對(duì)于IC生態(tài)造成深遠(yuǎn)影響——如果專用加速器IP獲勝，則ARM將繼續(xù)成為領(lǐng)導(dǎo)者；反之如果新架構(gòu)獲勝，則ARM將會(huì)遇到強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)。

　　現(xiàn)已興起的RISC-V就在發(fā)力。但上海靈動(dòng)微電子股份有限公司CTO劉強(qiáng)認(rèn)為，ARM的生態(tài)完善，基于此開發(fā)MCU沒有太大障礙；RISC-V雖然開源，但開源并不代表就沒有問題，反而會(huì)產(chǎn)生在修改之后兼容難的問題，易導(dǎo)致戰(zhàn)國(guó)時(shí)代。而且，目前RISC-V陣營(yíng)相對(duì)分散，各成其事，而ARM相當(dāng)于帶領(lǐng)著合作伙伴一起跑。對(duì)于RISC-V陣營(yíng)來說，最大的問題是如何將產(chǎn)品開發(fā)出來并在IoT應(yīng)用中顯現(xiàn)優(yōu)勢(shì)、占據(jù)市場(chǎng)才是王道。

　　做細(xì)做精

　　美國(guó)對(duì)華為的打壓讓各路芯片的國(guó)產(chǎn)化替代問題深受關(guān)注，而在MCU領(lǐng)域可謂喜憂參半。

　　靈動(dòng)微劉強(qiáng)認(rèn)為，MCU看似簡(jiǎn)單，但其實(shí)“五臟俱全”，對(duì)性能、開發(fā)環(huán)境支持、服務(wù)等都有高要求，目前國(guó)內(nèi)MCU廠商底子相對(duì)薄弱，有些廠商甚至拿教科書來生搬硬套，而解決問題的癥結(jié)還在于要做精做細(xì)。

　　這就涉及性能、可靠性、便利性等。劉強(qiáng)覺得，可靠性是人品的問題，性能是水平的問題，要賣最好的、最可靠的，需要有每一次迭代可以與歐美MCU來PK的雄心壯志。雖然國(guó)外大廠實(shí)力非常雄厚，但因覆蓋諸多應(yīng)用，通用MCU效果難免會(huì)打折扣，國(guó)內(nèi)廠商可專攻于某一應(yīng)用，比如電機(jī)和IoT市場(chǎng)，容量巨大，還有一些特殊應(yīng)用比如USB PD、NB-IoT等均有亮點(diǎn)，如果國(guó)內(nèi)廠商通過自己積累IP，提升設(shè)計(jì)能力，或以低功耗、或以多連接等差異化來大力推廣，同時(shí)著力構(gòu)建生態(tài)，而不是只打短平快戰(zhàn)役, 在與國(guó)外廠商的競(jìng)爭(zhēng)中仍有勝算。

　　劉強(qiáng)此前有二三十年為數(shù)十家MCU國(guó)際大廠做生態(tài)支持的深厚積累，涉及IP、規(guī)格、工具、驗(yàn)證、開發(fā)板等所有環(huán)節(jié)，這些客戶包括大名鼎鼎的英特爾、三星、微軟、高通、谷歌、東芝、富士通、索尼、ST、NXP、原Freescale等等，因而對(duì)于MCU的發(fā)展很有發(fā)言權(quán)。

　　劉強(qiáng)還強(qiáng)調(diào)了生態(tài)的差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。他舉例說，比如編譯器其實(shí)很快就能開發(fā)出來，但要一直維護(hù)升級(jí)，一直要持續(xù)投入，國(guó)內(nèi)有些廠商就干脆采用別家的編譯器，這方面的心態(tài)要調(diào)整。

　　在靈動(dòng)微，劉強(qiáng)單獨(dú)帶一個(gè)團(tuán)隊(duì)，從前兩年開始著力解決MCU周邊生態(tài)，包括開發(fā)工具、編譯器、開發(fā)板等，具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，劉強(qiáng)表態(tài)說待一切妥當(dāng)之后，后續(xù)將轉(zhuǎn)向新型MCU的規(guī)劃、架構(gòu)、IP驗(yàn)證，半年之后會(huì)推出全新MCU。他舉例說，為了做開發(fā)板，團(tuán)隊(duì)自己建了一條生產(chǎn)線，專門做板子，一年可做266種開發(fā)板，構(gòu)筑了強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。

　　“讓MCU一夜之間超過國(guó)外不太可能，畢竟國(guó)外積累了多年，而做MCU是時(shí)間、資金、人才的積累，想快也快不了，但有了一定的積累之后，國(guó)內(nèi)廠商未來的發(fā)展會(huì)越來越快。而且隨著國(guó)內(nèi)客戶要求越來越高，國(guó)外半導(dǎo)體廠商的通用MCU很難包打天下。國(guó)內(nèi)MCU廠商應(yīng)著力將產(chǎn)品做好，將生態(tài)夯實(shí)，具備獨(dú)創(chuàng)性，沒有知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛，讓國(guó)內(nèi)客戶開發(fā)更加便利，未來一定會(huì)有望比肩國(guó)外大廠。”劉強(qiáng)對(duì)此很有信心。

　　在國(guó)內(nèi)MCU領(lǐng)域表現(xiàn)出色的兆易創(chuàng)新金光一也指出，兆易創(chuàng)新除收購(gòu)思立微完善傳感器產(chǎn)品線，也在圍繞無(wú)線MCU進(jìn)行開發(fā)，包括WiFi、NB-IoT和藍(lán)牙等。同時(shí)針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不斷前移的趨勢(shì)，在芯片產(chǎn)品之外，兆易創(chuàng)新也將在軟件、硬件、解決方案等生態(tài)方面提高支持力度。

　　自古以來，弱者就是變革的發(fā)動(dòng)機(jī)，而觀念的優(yōu)先往往比資源的優(yōu)先更重要。國(guó)內(nèi)MCU廠商站在新浪潮的拐點(diǎn)處，要想迎頭趕上，仍需不斷的自我否定與自我重建。