中國MCU市場(chǎng)將進(jìn)入新時(shí)代

MCU（Micro Controller Unit）是指計(jì)算機(jī)的CPU、RAM、ROM、定時(shí)數(shù)器、多種I/O接口和外圍電路集成在單一芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)。它扮演著各種系統(tǒng)控制核心的角色，協(xié)調(diào)各系統(tǒng)和顯示、鍵盤、傳感器、電機(jī)等周邊器件的操作。

1975年，摩托羅拉公司推出全球第一塊MCU。現(xiàn)在，它已廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子、汽車電子、信息、工控、通信、航天和軍工等諸多領(lǐng)域，并滲透到我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)角落?！熬盼濉逼陂g，我國開始組織MCU芯片的科技攻關(guān)，目前國產(chǎn)MCU僅處于起步階段。

現(xiàn)在，中國已成為全球最大的MCU產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)。在這一市場(chǎng)里，什么樣的MCU正在成為主流，未來還會(huì)有怎樣的變化？為此，《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者采訪了在中國MCU市場(chǎng)占有率第一的日本瑞薩科技公司的相關(guān)人士。

由于對(duì)功能要求有限及對(duì)成本高度敏感，在中國市場(chǎng)上4位和8位MCU一直占據(jù)著主流地位。然而，在接受采訪時(shí)，瑞薩科技公司MCU事業(yè)部董事兼總經(jīng)理武部秀治卻告訴記者：“現(xiàn)在16位和32位MCU銷售額已占到瑞薩MCU總銷售額的60%。”

“雖然與4位和8位MCU相比，16位和32位MCU的產(chǎn)量仍占少數(shù)，但因?yàn)樗鼈兝麧櫢?，所以就成了瑞薩MCU方面的搖錢樹。”對(duì)此，瑞薩電子（上海）有限公司MCU產(chǎn)品營業(yè)部執(zhí)行總監(jiān)邱榮豐這樣向記者解釋。

武部秀治和邱榮豐都認(rèn)為，以中國為中心的亞洲市場(chǎng)已成為全球增長最強(qiáng)勁的MCU產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)。汽車電子和工業(yè)電子成為維持中國MCU市場(chǎng)增長的關(guān)鍵推動(dòng)因素。此外，監(jiān)控、馬達(dá)控制和測(cè)量儀器市場(chǎng)的增長也對(duì)中國MCU市場(chǎng)有較大貢獻(xiàn)，特別是安全系統(tǒng)、馬達(dá)控制、電力機(jī)車、安全與控制以及車載娛樂系統(tǒng)將成為16位和32位MCU產(chǎn)品的新驅(qū)動(dòng)力。而且，3C融合使得高端家用電器也將需要16位甚至32位MCU以滿足更多高級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。

據(jù)市場(chǎng)研究公司iSuppli預(yù)測(cè)，2005年到2010年，中國16位和32位MCU產(chǎn)品市場(chǎng)將分別達(dá)到11%和20%的復(fù)合年增長率。

“從2008年開始，中國的MCU市場(chǎng)會(huì)進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代，對(duì)16位、32位MCU的市場(chǎng)需求會(huì)迅速增加，所以瑞薩計(jì)劃從明年開始推出更多16位、32位MCU產(chǎn)品。”武部秀治表示。

MCU供應(yīng)商為了提供更高性能的產(chǎn)品，無可避免地要面對(duì)功耗挑戰(zhàn)。目前，隨著市場(chǎng)的發(fā)展，單純通過提高時(shí)鐘速率提升性能的方式，將帶來極大的功耗問題。此外，對(duì)MCU廠商來說，未來在汽車應(yīng)用中對(duì)系統(tǒng)安全性的要求會(huì)越來越高，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)管理、安全等直接關(guān)系到乘客生命安全的系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)中往往會(huì)使用多核MCU技術(shù)。為此，各廠商正努力以新的方式尋求突破，當(dāng)前市場(chǎng)主流的方法即采取多核處理器架構(gòu)。

據(jù)悉，在美國加利福尼亞州圣克拉拉市舉行的第四屆ARM開發(fā)者大會(huì)上，ARM公司發(fā)布了其新款Cortex-A9處理器系列。其中，ARM Cortex-A9 MPCore多核處理器與ARM Cortex-A9單核處理器能在嚴(yán)格的功率限制下提供超高性能。Cortex-A9處理器提供了具有高擴(kuò)展性和高功耗效率的解決方案。利用動(dòng)態(tài)長度、八級(jí)超標(biāo)量結(jié)構(gòu)、多事件管道及推斷性亂序執(zhí)行，能在頻率超過1GHz的設(shè)備中，在每個(gè)循環(huán)下執(zhí)行多達(dá)四條指令，同時(shí)還能減少目前主流八級(jí)處理器的成本并提高效率。

今年上半年，MIPS公司推出新型RISC的32位MPU內(nèi)核，該IP核包含一個(gè)超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)以及用于一系列高性能應(yīng)用的亂序技術(shù)。MIPS32 74K產(chǎn)品線由兩個(gè)可合成的1.04GHz內(nèi)核74Kc和74Kf組成，74Kc是基本整數(shù)核，而74Kf則是整型核與高性能浮點(diǎn)單元的結(jié)合。74K以TSMC的65nm工藝技術(shù)為基礎(chǔ)，由一個(gè)超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)及具備增強(qiáng)型DSP指令的17級(jí)管線架構(gòu)構(gòu)成。

同時(shí)，英特爾公司也推出了用于嵌入式計(jì)算的第一個(gè)四核處理器——Quad-Core Xeon處理器5300系列。Xeon E5335和E5345具有雙處理能力，提供8MB L 2高速緩存，前端總線速度為1333MHz。

今年11月，瑞薩科技宣布為采用多核處理器的分布式功能系統(tǒng)開發(fā)出了兩種新的支持技術(shù)：EXREAL-ExARIA和EXREAL-ExVisor。這些新技術(shù)結(jié)合了EXREAL Platform，可以為覆蓋從瑞薩的系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)器件開發(fā)到客戶的系統(tǒng)開發(fā)全過程提供集成解決方案。

“現(xiàn)在瑞薩的產(chǎn)品線上已經(jīng)有了多核的產(chǎn)品，而且在歐美市場(chǎng)已經(jīng)得到應(yīng)用。但是，這些產(chǎn)品是否要在中國推廣，還要看是否存在這樣的市場(chǎng)需求?！鼻駱s豐說，“我們正在作這樣的調(diào)查。”

現(xiàn)在，國內(nèi)MCU市場(chǎng)基本被國外MCU廠商所壟斷。華潤矽科、上海海爾集成等國內(nèi)MCU生產(chǎn)設(shè)計(jì)公司正在奮起直追。不過，由于中國的MCU應(yīng)用市場(chǎng)非常分散，從低端電子玩具到高級(jí)移動(dòng)電話基站，對(duì)國際MCU供應(yīng)商來說，繼續(xù)在中國發(fā)展業(yè)務(wù)也面臨很大的挑戰(zhàn)。

與全球其他區(qū)域相比，邱榮豐認(rèn)為，中國MCU市場(chǎng)的特點(diǎn)是，企業(yè)在推出產(chǎn)品的時(shí)候，要考慮到整體解決方案。其次，產(chǎn)品一定要在成本方面有競爭力。此外，服務(wù)要周到。據(jù)他透露，瑞薩目前在中國已經(jīng)有100多個(gè)專門從事技術(shù)支持的工程師。

“在中國發(fā)展，非常需要中國人的支持?！蔽洳啃阒握f。

據(jù)悉，2007年，瑞薩在中國的MCU營業(yè)額是1.8億美元，2010年這一數(shù)字將變成3.8億美元。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，瑞薩計(jì)劃大幅提升其在中國的投入，將位于北京和蘇州的設(shè)計(jì)公司的設(shè)計(jì)人員從現(xiàn)在的350名增加到2009財(cái)年的500名。

邱榮豐表示：“除價(jià)格外，中國客戶也越來越重視質(zhì)量要求。這是公司加強(qiáng)本地化研發(fā)投入的主要原因?！睋?jù)透露，瑞薩本地研發(fā)主要應(yīng)對(duì)目前占中國市場(chǎng)主流的4位和8位MCU市場(chǎng)，以及今后不斷成長的16位、32位市場(chǎng)。具體而言，在低端市場(chǎng)方面，瑞薩將面向中國市場(chǎng)的閃存MCU、QzROM進(jìn)行本土化開發(fā)，并將空調(diào)、遙控器、電子儀表、小型家電、電動(dòng)自行車作為5大應(yīng)用領(lǐng)域；高端市場(chǎng)方面，瑞薩則會(huì)和中國第一汽車集團(tuán)公司等中國合作伙伴一起開發(fā)，為今后不斷增長的汽車電子市場(chǎng)提供16和32位MCU，以及金融、交通領(lǐng)域的智能安全MCU。