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MCU处于最好的时代,国产厂商该如何进一步突破?

助工
2018-12-29 10:32:04    评分


IC Insights在近期一份的调查报告中,提高了对MCU出货量的预测,预计在2018年将达到18%,达到近306亿片;营收预计将成长11%,达到186亿美元的历史新高水平,2019年将成长9%,达到204亿美元。

毫无疑问,现在的MCU正在迎来史上最好的光景,大家在使用MCU时留下了哪些深刻的印象?国产MCU与国外等大厂对比优劣势有哪些?该从哪些方面下手抓住机遇实现突破?

@李*(北京交通大学 电气工程及其自动化): 1.使用心得:近些年使用的国产MCU确实看到了他们的进步,但是和国外大厂相比,差距还是存在的。当然相信这种差距会越来越小。

2.国内单片机性能优势:

国内单片机具有高性能CPU,有OTP或FLASH 工艺、指令架构精简等优点,且具有价格优势。国内单片机公司英锐恩提供单片机开发及相应的技术支持,且提供公司的内部开发工具包括烧录器,实现你想要开发的新产品。

国内单片机性能劣势:

总体看国产MCU,不论是市场份额还是技术先进性,都无法和国外企业相比。对于中国企业而言, 目前占据的主流市场还停留在8位MCU,占比50%左右。16/32位MCU占比分别为20%左右。这意 味着,国内MCU应用领域多集中在低端电子产品,中高端电子产品市场还在外企手里。

在技术上,多数国产MCU企业还是依靠ST的生态环境,甚至很多企业产品定义的编号也与ST类似。比如,STM32F103是最流行的32位ARM M3 MCU,现有大约20款产品。国内某企业生产4款常用的产品,与ST的管脚兼容。这样的方法可以很容易地进入市场,尤其在市场缺货和价格竞争激烈的情况下。但是,这样的做法,会面对芯片硬件和支撑软件等领域的侵占知识产权风险。随着中美贸易摩擦的演进,政府也会更加重视这个问题,外企打击盗版的意识和决心也会越来越大。

在开发工具上,国产MCU 基本没有自己的发工具(IDE),推荐都是ARM KEIL 和 IAR,为了支持自己公司的MCU ,一般会开发一个 KEIL MDK 或者IAR 插件,没有经费的用户多是盗版IDE使用。

生态环境建设上,多数国产MCU企业还停留在开发板、烧写器和基础固件库上,至于开发环境(IDE)、RTOS和中间件,依旧依靠第三方更高层应用的支撑,比如物联网、专业算法库、行业应用以及大学计划。值得称赞的是,宏晶电子和兆易创新支持举办了一些高校电子大赛,推动国家人才培养发展。虽然灵动微电子支持华为lite OS物联网操作系统、IAR和KeilARM IDE,但是与MCU外企大厂依旧相距甚远。

3.该从哪些方面下手抓住机遇实现突破?

①价格是国内厂商抢夺市场的一大优势。TI、ST等国际大厂的MCU一般价位较高,而国产同等规格的MCU则价格相对较低,产品隐形成本更少,这对于客户厂商的采购人员来说,是不得不考虑的因素.

②建立MCU生态一直是国产MCU的短板。对于获得ARM内核授权的国产MCU企业来说,ARM多年打造的生态环境是一个很好的跳板。但是,如何打造出差异化是一个难点。在MCU基础核心技术方面,国内企业应有积累和创新,比如超低功耗、无线、高精度模拟和存储技术。在软件和应用上,国产MCU应加强与中国软件企业合作,打造自主可控的嵌入式系统生态环境,比如华为Lite OS、阿里AliOS和RT-thread。这些嵌入式和物联网的OS已经具备主流嵌入式OS的基本功能,再结合阿里和华为云平台优势,在物联网领域内的应用颇具特色。同时,在服务上,国内企业更具特长。

中国MCU企业正加强与中国软件企业合作,打造自主可控的嵌入式系统生态环境,将已经具备主流嵌入式OS基本功能的嵌入式/物联网OS,结合阿里和华为云等企业平台优势,使其在物联网领域的应用上有所创新。

③32位MCU是国产MCU巨大的机遇!

MCU作为通用电子产品的基础部件和心脏,重要性不言而喻。政府部门、研究和投资机构重视国产MCU的发展,在积极重点扶持有专业特色的MCU企业,有望经过3—5年发展,整合成有一定规模的企业,与外企一争高下,中国的MCU正在逆袭的道路上走得越来越好。

@古**(广州新夏启信息科技有限公司 技术总监): 深刻的印象:中高端电子产品所用的MCU几乎是外国厂商的,即使是国产的,也非全生态的

优劣势:国产MCU在生态环境建设上,多数国产MCU企业还停留在开发板、烧写器和基础固件库上,至于开发环境(IDE)、RTOS和中间件,依旧依靠第三方更高层应用的支撑

该从哪些方面下手抓住机遇实现突破?

在MCU基础核心技术方面,国内企业应有积累和创新,比如超低功耗、无线、高精度模拟和存储技术。在软件和应用上,国产MCU应加强与中国软件企业合作,打造自主可控的嵌入式系统生态环境,比如华为Lite OS、阿里AliOS和RT-thread。这些嵌入式和物联网的OS已经具备主流嵌入式OS的基本功能,再结合阿里和华为云平台优势,在物联网领域内的应用颇具特色。同时,在服务上,国内企业更具特长

愿景就是

一是高效,芯片本身的集成度更高、设计更精简、可节省更多的外围设备、支持更低的功耗等,实现了高性价比;

二是稳健,不仅来自于芯片的物理设计,同时也来自于集成更多的安全、可靠性设计;

三是简单,建设完整全面的生态系统跨平台开发工具,如致远电子的AWorks

@石**(法马新智能设备 单片机工程师): 我们先说下MCU,MCU (Micro Controller Unit)中文名称为微控制单元,又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer),是指随着大规模集成电路的出现及其发展,将计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。

90年底初,由于价格的原因,32位MCU只是在一些高性能计算的应用中使用。2008年以后,以物联网(IOT)为代表的新技术出现,让开发者开始寻求具备无线通信功能、有一定计算能力,而且不太贵的MCU。而如今32位MCU正逐渐成为行业升级发展的里程碑,在物联网IOT、智能硬件、机器人等领域发展不可替代的作用。

随着物联网兴起,电子产品智能化需求越来越多,传统芯片代理商已经无力投入日趋复杂的方案设计,电子行业急需MCU 厂商提供更多更好的创新型设计方案。

这也恰好是国产厂商突破市场的机会,最好的方法就是随着5G即将扑面而来,物联网必然会爆发,这个时候根据具体的本土应用场景,从细分领域推出特定场景的解决方案,会有比较大的机会和市场。

@张**(电子科技大学 电子信息工程): 在市场上,8位单片机是MCU市场的主力,而32位MCU已经成为今天全球消费和工业电子产品的核心。

MCU市场需求持续扩大

2017年MCU市场十分活跃,市场增长很快,尤其是消费电子市场。据市场研究机构IHS数据,2017年中国MCU出货量达到46亿美元,同比增加17.6%。据意法半导体(ST)在STM32峰会上的报道,ST有61%的收入来自亚太区,通用MCU的收入超4成来自亚太区。从2007年STM32问世到至今,ST MCU在中国年复合增长率为27%。

另外一个方面,2017年下半年,MCU严重缺货,几家MCU大厂纷纷将供货周期调至14—16周,8位MCU的供货周期还要更长。导致严重缺货的原因有多个方面:比如8位MCU缺货是因为MCU企业将这部分产能转移到高利润的产品和应用上,还有中低端MCU生产的原材料短缺,这种缺货情况持续到现在。

中国MCU发展现状

中国为全球最大的消费电子制造中心,为国内MCU企业创造广阔市场。从全球市场来看,汽车电子是MCU最大的应用,而中国MCU最大的应用则是消费电子。主要因为中国是全球最大的消费电子产品和计算机制造中心,因此全球6成的家电产能都在中国。

国内消费电子市场无论在规模还是在质量上都在不断崛起,以美的、格力为代表的家电企业,以及以华为、OPPO、VIVO为代表的手机厂商已进入全球市场前列。这广阔的市场空间和本土消费电子企业的崛起为本土消费电子MCU企业提供了优越的成长环境,加上国家政策支持 IC国产化的背景下,国内MCU企业将迎来高速成长。

中国MCU待突破

国内现有的40余家MCU企业,比如兆易创新、中颖电子、华大半导体、灵动微电子和东软载波(原海尔集成电路)等等,这些企业具备开发和生产当今市场主流MCU的能力。

总体看中国MCU,不论是市场份额还是技术先进性,都无法和国外企业相比。对于中国企业而言,目前占据的主流市场还停留在8位MCU,占比50%左右。16/32位MCU占比分别为20%左右。这意味着,国内MCU应用领域多集中在低端电子产品,中高端电子产品市场还在外企手里。

建立MCU生态,助力中国产业发展

中国MCU企业想跳出8位MCU、低端产品和解决方案的困境,需要积极研发32位MCU,进军中端产品和发展通用性芯片及其解决方案。而建立MCU生态一直是中国MCU的短板。对于获得ARM内核授权的中国MCU企业来说,ARM多年打造的生态环境是一个很好的跳板。但是,如何打造出差异化是一个难点。

1、MCU基础核心技术方面

中国企业最近在超低功耗、无线、高精度模拟和存储技术上下功夫。

2、软件和应用上

中国MCU企业正加强与中国软件企业合作,打造自主可控的嵌入式系统生态环境,将已经具备主流嵌入式OS基本功能的嵌入式/物联网OS,结合阿里和华为云等企业平台优势,使其在物联网领域的应用上有所创新。

MCU作为通用电子产品的基础部件和心脏,重要性不言而喻。政府部门、研究和投资机构重视国产MCU的发展,在积极重点扶持有专业特色的MCU企业,有望经过3—5年发展,整合成有一定规模的企业,与外企一争高下,中国的MCU正在逆袭的道路上走得越来越好。

@黄*(默研科技 现场应用工程师): 上一个项目尝试过中颖的MCU,各种性能特别是功耗没法达到客户的要求,不得已改用了较贵的国外产的MCU。。

据了解,国内目前占据主流市场还停留在8位MCU,占比50%左右;16/32位MCU占比分别为20%左右。这意味着,国内MCU应用领域多集中在低端电子产品,中高端电子产品市场还在外企手里。

什么,没钱?

知道为啥MCU企业的投资总是雷声大雨点小吗?因为国内MCU企业不仅发展前景不明确,而且产品技术含量不高。

哪个投资人不追求成长性和回报率?

最后,还是希望政府可以给予大力的支持,在资金和人才输出上给出相应的政策,毕竟MCU的研发需要漫长的纠错和长期的发展过程。。

@匿名用户177412: 国内企业都在忙着赚轻松钱呢。这种前期投入大,时间长的事,还是留给国外的企业搞吧。。

@胡**(怀柔一小) : 当然了,一说国产芯片,第一个反应是我靠,然后好吧,国不国产都一样,国产芯片个人看来还是不错的。

@硬件狗(小君科技 PCB Layout): 外国的这些大佬实力太强大了,国内的MCU厂商们不能光想着去拼价格,肯定拼不过人家的,如果拼完价格之后没钱开发下一代产品就悲剧了!应该多注意打造差异化的产品,多了解本土市场的声音,这样才有机会发展壮大,定制化服务会是重点吧!

@李**(英莆莱(上海)电子科技有限公司 现场应用工程师FAE): 其实MCU并不是一个很高大上的产品,但几乎所有的电子产品都会用到。这个看起来不复杂的产品,要想做好也不容易。

MCU的开发过程中需要非常多的技术和经验的积累,属于技术密集型产业,而每个人的能力又往往局限在某一专业领域,于是需要更多的专家投入不同的技术发展领域研究,才能保持产品的持久竞争力。

从人才的吸引、晶圆代工厂的资源、流片的费用、毛利的要求等方面来看,国内厂商所具备的优势,是国外厂家无法比拟的,现在是国产MCU崛起的好时机。

原文:MCU处于最好的时代,国产厂商该如何进一步突破?





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