集成考驗持續(xù)
整合將從提升性能、降低功耗、縮短面世時間、降低成本等方面展開。
在ARM核已成主流的情況下,近年來MCU廠家也注重在MCU的外設(shè)上進行不同的整合和創(chuàng)新,如此才能求同存異,彰顯自身價值。
從今年的市場情況來看,MCU廠商的整合在不斷加快。但整合顯然不是一蹴而就的事,帶來的是對廠商持續(xù)的挑戰(zhàn)和考驗。賽普拉斯大中華區(qū)PSoC業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理王冬鋼表示,在整合中需要考慮應(yīng)用工程師面臨的挑戰(zhàn),即對處理器性能的要求、降低開發(fā)調(diào)試難度的要求、消費電子應(yīng)用對于電容式觸摸的要求等等。未來的整合將繼續(xù)從提升性能、降低功耗、縮短面世時間、降低成本四個方面展開。
“只有全能冠軍才可執(zhí)市場之牛耳?!敝蟹f電子股份有限公司MCU事業(yè)部總監(jiān)包旭鶴用這樣的話來描述MCU整合的難度。他指出,因MCU整合模塊主要為高精度模擬模塊、高電壓大電流電源或驅(qū)動模塊、無線通信模塊等,這對MCU廠商是一個綜合技術(shù)能力的考驗。
雖然理論上大部分功能都可以被整合,但是還要考慮工藝、安全性和成本控制等等。瑞薩電子通用和SoC產(chǎn)品中心副總監(jiān)吳曉立也提到,整合主要應(yīng)考慮客戶生產(chǎn)的方便性與安全。例如高壓部分與人機界面控制整合在同一芯片上有可能為客戶的產(chǎn)品設(shè)計帶來風(fēng)險,某些模擬IP的整合對設(shè)計也是挑戰(zhàn)。安森美半導(dǎo)體三洋半導(dǎo)體產(chǎn)品部數(shù)字方案MCU及閃存部主管山田進則認為,MCU的功能整合取決于應(yīng)用。今后,MCU將整合無線通信功能而非有線通信功能。
差異化也是整合的關(guān)鍵因子。飛思卡爾資深全球產(chǎn)品經(jīng)理林明也表示,高速度、高性能和低功耗的模擬系統(tǒng)是差異化競爭的關(guān)鍵。另外,針對物聯(lián)網(wǎng)多元化應(yīng)用來設(shè)計系統(tǒng)外設(shè)和解決方案也能帶來足夠的差異化空間。“內(nèi)核架構(gòu)為MCU提供平臺和生態(tài)系統(tǒng),片上的各種外設(shè)則為不同的客戶和應(yīng)用提供附加的價值。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,簡單易用、高能效的單芯片系統(tǒng)將受到市場的青睞?!绷置鞅硎?。
GigaDevice MCU產(chǎn)品經(jīng)理金光一也提到,F(xiàn)lash閃存技術(shù)作為MCU產(chǎn)品實現(xiàn)差異化并提升性能的關(guān)鍵技術(shù)將對MCU市場布局產(chǎn)生重要影響。另外,存儲器與控制器的結(jié)合也有助于發(fā)揮系統(tǒng)級解決方案的優(yōu)勢。
SoC成為方向之一
SoC確實是MCU未來的發(fā)展方向之一,但它仍將和通用MCU共存。
隨著MCU無論是集成IO,還是模數(shù)混合都越來越豐富,那么SoC是否是MCU未來的一個發(fā)展方向?
對此,包旭鶴指出,我們應(yīng)辯證地看待這個問題,應(yīng)該說SoC是一個趨勢,大部分情況適用,但不可一概而論。他進一步分析道,在實戰(zhàn)中SoC成為包袱的例子也不少:比如整合的技術(shù)變化太快,一旦淘汰即成包袱;整合的模塊不一定能使用到,用戶寧可只用MCU加外圍IC保留靈活性,備庫存也單一?!肮适欠裥枰猄oC不能只看SoC的成本或組裝優(yōu)勢,還要考慮技術(shù)變化和客戶需求等風(fēng)險因素?!?包旭鶴強調(diào)說。
雖然SoC確實是MCU未來的發(fā)展方向之一,但它仍將和通用MCU共存。英飛凌科技(中國)有限公司汽車電子事業(yè)部高級總監(jiān)兼業(yè)務(wù)負責(zé)人徐輝指出,SoC的優(yōu)勢顯而易見,比較適合那些市場需求量大、對功率驅(qū)動要求不高、單一應(yīng)用的領(lǐng)域,在消費類電子、工業(yè)電子和汽車電子應(yīng)用中都有一定市場。而通用MCU則以其廣泛的適用性、應(yīng)用的靈活性等特點,將依舊占據(jù)很大的市場。對于一些新興領(lǐng)域,開始階段會需要通用的MCU,等市場成熟后,則會考慮SoC的需求。
“MCU會和SoC以其不同的特點在市場上共存。目前MCU在整合通信及網(wǎng)絡(luò)、預(yù)驅(qū)、小功率驅(qū)動及多媒體接口等方面已趨于成熟。這種整合過程就是市場細分、差異化及特定應(yīng)用的產(chǎn)品定位的過程。未來的整合還會繼續(xù),不同的應(yīng)用將越來越多地主導(dǎo)SoC的整合方向。”徐輝進一步指出。
山田進同時認為,在復(fù)雜系統(tǒng)方面,SoC將代表MCU的未來發(fā)展趨勢。
同構(gòu)和異構(gòu)角逐
在不同應(yīng)用中,市場會在MCU、DSP及FPGA之間有不同的選擇。
除了SoC外,多核也是MCU值得關(guān)注的走向,而同構(gòu)和異構(gòu)多核技術(shù)最典型的搭配方式有MCUDSP、DSPFPGA、MCUFPGA等,未來究竟誰主沉浮?
ARM中國嵌入式市場總監(jiān)耿立峰表示,在ARM的合作伙伴中,確實看到有很多這樣的應(yīng)用嘗試,比如Microsemi的SmartFusion2,被稱為SoC FPGA,除了FPGA外,還有一個Cortex-M3的CPU內(nèi)核。另外Cypress最新的基于Cortex-M0內(nèi)核的PSoC4系列,他們稱為可編程SoC,也是在CPU以外又集成了可編程的邏輯外設(shè),增加用戶使用的靈活度,同時也可以保護他們的知識產(chǎn)權(quán)。至于MCUDSP的例子,我們看到TI的F28M35x系列,把ARM的Cortex-M3和TI的C28x DSP集成到一個SoC芯片中,DSP去做一些算法運算應(yīng)用,比如太陽能逆變/電機控制等,而Cortex-M3去做系統(tǒng)控制。當然也有一些合作伙伴采用一個Cortex-M4內(nèi)核來同時實現(xiàn)運算和系統(tǒng)控制任務(wù)。
而這樣的“加法”也呈現(xiàn)一些新趨勢?!皹I(yè)內(nèi)新趨勢是通過集成如Cortex-M系列內(nèi)核來對感知的信息進行處理,比如Sensor Fusion。雖然目前對于這種Mixed Signal的設(shè)計還有一些工藝上的顧慮,但我們認為這將是未來一個很大的發(fā)展趨勢?!?耿立峰提到。
徐輝也指出,在不同應(yīng)用、不同商業(yè)模式及性價比等因素影響下,市場將在MCU、DSP及FPGA之間有不同的選擇。例如英飛凌的下一代汽車MCU就集成了多核MCU及DSP處理功能,在實現(xiàn)汽車功能安全的基礎(chǔ)上,提供多任務(wù)、高速(圖像、模擬/數(shù)字)信號處理,實現(xiàn)高效低功耗,已被全球主要汽車廠家應(yīng)用在控制系統(tǒng)中。
市場格局釀變
擁有更完整的產(chǎn)品組合和生態(tài)系統(tǒng)的廠商將會成為最后的贏家。
隨著競爭激烈程度的加劇,MCU市場的格局發(fā)生了較大變化。一方面某些歐美日大廠陸續(xù)退出或部分退出及重組,另一方面留下來堅守的大廠也逐步走下價格“圣壇”,加入價格戰(zhàn)以求市場份額。[!--empirenews.page--]
談及未來市場的格局走向,林明表示,擁有更完整的產(chǎn)品組合和生態(tài)系統(tǒng)的廠商將成為最后的贏家,包括全線、全系列基于ARM價格的MCU產(chǎn)品和完整的軟件工具、開發(fā)環(huán)境和參考設(shè)計。
在競爭激烈的市場立足,也要著重考量整合、并購的“力量”。近期Spansion收購富士迪半導(dǎo)體MCU及相關(guān)業(yè)務(wù)、兆易創(chuàng)新進入32位MCU市場等都表明MUC市場起伏難定。Silicon Labs亞太地區(qū)MCU高級市場營銷經(jīng)理彭志昌表示,未來Silicon Labs將繼續(xù)關(guān)注一些供應(yīng)商整合、戰(zhàn)略投資和收購。一個典型的例子就是Silicon Labs近期對Energy Micro的收購。這次結(jié)合對兩家公司而言實現(xiàn)了雙贏:Silicon Labs通過收購獲得大約250種ARM產(chǎn)品,極大地擴展了其ARM產(chǎn)品組合;同時世界上最為節(jié)能的32位MCU產(chǎn)品現(xiàn)在可以通過Silicon Labs的全球分銷渠道供貨。
在MCU市場嶄露頭角的中國本土廠商的選擇亦決定了未來的發(fā)展。中國本土的集成電路設(shè)計企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小,產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重,在未來的一段時期內(nèi)出現(xiàn)購并潮是一個必然的趨勢。包旭鶴指出,本土MCU企業(yè)需要在激烈的市場競爭中經(jīng)受鍛煉,磨煉出自身頑強的生命力,通過不斷的整合購并,最終中國將出現(xiàn)國際級別的MCU企業(yè)。在這個過程中,國家政策的扶持對于發(fā)展壯大中的本土MCU企業(yè)是非常重要的,如產(chǎn)業(yè)扶持政策、人才政策等將加速推進MCU行業(yè)的進一步發(fā)展。