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MCU可谓“集大成者”，通过将功能部件如CPU、存储器、I/O端口、时钟、A/D转换、PWM等，以及SPI、I2C、ISP等数据传输接口整合，形成芯片级的计算机。多年来，随着MCU功能不断地改进、性能不断提升，MCU在消费电子、计算机与通信、工业、汽车和物联网等领域稳扎稳打，成为控制“中心”。

MCU技术发展进程可大概分为五个阶段。

第一阶段：单片机发展的初级阶段（1971年－1976年）：1971年11月Intel公司率先设计集成度为2000只晶体管/片的4位微处理器，并配有RAM／ROM以及移位寄存器，构成了第一台MCS－4微处理器，而后，其他公司相继推出8位MCU。

第二阶段：单片机的低性能阶段（1976年－1980年）：1976年Intel公司推出MCS－48系列，采用8位CPU、8位并行I／O接口、8位定时／计数器、RAM和ROM集成于一块半导体芯片上的单片结构，其功能可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表的使用。

第三阶段：单片机的高性能阶段（1980年－1983年）：相比于第二阶段，这一阶段的高性能8位单片机普遍带有串行口，有多级中断处理系统，多个16位定时器、计数器，并且RAM、ROM的容量加大，个别还存有A／D转换接口。

第四阶段：16位单片机阶段（1983年－80年代末）：1983年Intel公司推出了高性能16位单片机，采用最新的制作工艺，使芯片集成度高达12万只晶体管／片。

第五阶段：单片机的全方位高水平发展（1990年代）：单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位的向更高水平发展。其应用覆盖测控系统、智能仪表、机电一体化产品、智能接口、智能民用产品中，其多机应用系统可分为功能集散系统、并行多机控制系统及局部网络系统。

从1971年走到现在，不断进阶的MCU已然成为行走的“微型计算机”，被广泛地应用在消费电子、计算机和通信、工业、汽车电子、物联网等领域。消费电子包括家用电器、电视、游戏机和音视频系统等。工业领域包括智能家居、自动化、医疗应用及新能源生成与分配等。汽车领域包括汽车动力总成和安全控制系统等。而传统应用的升级以及新兴应用的带动，仍不断触发其潜力。据IC Insights研究报告，全球MCU市场于2020年再创高峰，销售额将达209亿美元、销售突破267亿颗。

1. 汽车MCU市场需求

随着汽车智能化和网联化程度的不断提高，智能网联汽车也有巨大的市场潜力，包括短期内的驾驶辅助系统和智能网联汽车，以及长期来看，汽车自动化水平的提升将会使用更多的半导体产品。

受惠于车应用趋势的需求上升，全球车用MCU市场规模在2017～2018年有显著成长，虽然受到2018下半年中美贸易与总体经济不稳定影响下，车市销售出现衰退，连带让2019年车用MCU市场规模预估缩水，但未来在各项车应用，包括ADAS、自驾车、车载资通讯、车联网等技术发展下，车用MCU都是重要需求元件。 

ADAS车应用成长快速，持续拉高32-bit高规格车用MCU需求

车用MCU分为8-bit、16-bit与32-bit MCU等3类，受惠于车用电子的功能性与复杂度持续增加，目前以32-bit MCU为主流，占比超过7成，在平均单价上也是8-bit与16-bit的3倍，成为车用半导体厂商发展车用MCU的主要项目。

传统在8-bit与16-bit的车用MCU使用上为较单纯的车用电子控制功能，例如Power Window、Power Steering、Braking System、Keyless等；而32-bit的MCU则应用在需大量信息处理部份，例如ADAS、自驾车、车载资通讯、车舱娱乐等车应用上，未来趋势将朝向多功能整合与低耗能表现发展，使用数量或将持续增加。

以ADAS来说，近年Level 2自驾车功能已普遍成为新车标准配备的卖点，车型也从过去的高级车款逐渐下放至大众车款，有助于提升ADAS功能渗透率，相关装置诸如车用雷达、光达、车载镜头等传感器的规格与数量提升，需要性能更佳的MCU来做感测数据的前处理与机件控制，尤其是在Sensor Fusion的概念下，影像与类比讯号的整合更是至关重要，加上后续Level 3～5自驾车等级，传感器数目更多，带动32-bit车用MCU需求增加与技术发展的主要动能。

此外，对于能结合传感器数据做Sensor Fusion处理的32-bit MCU，虽然价格相对于其他车用装置的MCU高，但对比于整车厂与Tier 1厂商考量的其他车用成本来说，对于MCU并不会特别要求，也让车用半导大厂将产能着重在高规车用MCU，期望获取更好利润。

国内MCU厂商当然不会错过车用MCU市场的大蛋糕。据悉，中颖电子公司正式启动投入汽车电子领域，主要针对车用MCU，已经组建团队，目前进入产品规划期。

近期，赛腾微电子有限公司（以下简称：赛腾微）宣布针对汽车LED尾灯流水转向灯而量身定制的主控MCU芯片——ASM87F0812T16CIT已通过国内知名汽车厂家一系列上车测试认证，出货量超百万颗。赛腾微方面表示，此款MCU成功研制与量产，标志着国产MCU在汽车前装车身控制领域实现了产业化零突破。

四维图新副总裁、AutoChip总经理万铁军曾这样介绍目前国内车载MCU的市场机会，他表示国产汽车MCU厂商的实力较国外虽然还太弱，但国内市场需求旺盛，国外MCU厂商存在本地化运营力度不够等问题，因而国产厂商仍有机会。

2. AIoT市场大机遇

根据Grand View Research，Inc.的一份报告，到2022年，全球物联网MCU市场预计将达到35.6亿美元。

ARM公司的预测：到2035年，物联网提升全球GDP：每年5万亿美元; 到2035年，物联网模块和数据服务的年度支出：每年1万亿美元;2017年至2035年期间物联网连接模块的累计支出：7500亿美元; 2017年和2035年之间建立的物联网设备数量：1万亿。

新的应用推动着MCU在物联网行业的应用发展，也是MCU一个很重要的增长领域。物联网应用中的通信连接、智能传感器等都是主要的应用形式。人常说物联网是“碎片化”的。其中一方面是物联网的规模比较分散和标准不统一。而另外方面看，物联网需要的多样化市场需求也决定了所谓的“碎片化”。“碎片化”的市场需要整合统一的物联网标准，或者是融合各种技术的标准以满足不同的需求。这也为MCU的新产品定义和创新提供了新的条件和机遇。

MCU集成智能化的AI功能现在已经是一个大趋势，因为我们看到如今市面上已经有越来越多的应用在做人脸识别、语音等AI交互功能，像这些终端当中其实有许多设备中都用到了不同数量和种类的MCU。

比如智能门锁，一般都需要三颗以上的MCU去支持无线控制、蓝牙以及智能识别等功能；再比如一些智能机器人，低阶的就可能需要23颗MCU，高阶一点的就多达30颗；还有就是现在非常流行的语音识别，一个便宜的智能音箱可以卖到一两百块钱，而这些音箱当中高性能的处理器基本上都是MCU；比如，可以用MCU来做机器视觉、机器学习、语音处理以及智能网关，现在像ST、TI以及NXP等国际大厂其实都已经在这些方面做了不少尝试，而且像ARM现在也在积极的开发针对MCU的机器学习的处理技术，同时包括软件处理算法和堆栈，以支撑MCU快速适应越来越多的AIoT场景应用。

业界认识表示，32位已经是行业非常明显的趋势。虽然从每年的统计来看，8位在家电和汽车这类换代周期长的市场保持比较好的占有率，看起来绝对值变化不大。但随着现在越来越多AIoT创新应用的出现，里面用的基本大部分都是32位的产品，像如今很多新兴的MCU创业公司也都是从32位MCU开始起步，用ARM的32位核来做，几乎看不到有用8051核做8位产品。

但摆在“智能”MCU面前的最大挑战还是AI与IoT特性之间如何实现统筹兼顾与调和的问题。因为往后在很多AIoT场景当中，贴近于终端设备的边缘计算需求将会越来越大，这为MCU在计算性能、通讯延时、设备供电这些关键节点的能力也提出了颇高的要求。

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。 

国内中小型MCU企业在发展过程中一定要找准自身定位，以市场需求为先，精细自身业务并调整内部运营，对产品及服务进行不断调整和创新，完善产品，实现产品的标准化、规范化，并保证产品质量的稳定性。

而中国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。

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。

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。

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