恩智浦跨界處理器能否改變市場(chǎng)格局

 近年來，MCU領(lǐng)域一直保持著較高的景氣度，據(jù)IC Insights的市場(chǎng)研究報(bào)告中指出，2015年全球MCU市場(chǎng)產(chǎn)值達(dá)168億美元(比2014年增長(zhǎng)5.6%)，出貨量達(dá)209億顆(比2014年提升12.4%)，而平均每顆售價(jià)則是0.81美元。而未來到2019年，MCU的銷售量仍維持逐年遞增(年復(fù)合成長(zhǎng)率CAGR約為6%)、ASP逐年遞減的趨勢(shì)，但整體MCU市場(chǎng)規(guī)模仍是上揚(yáng)的。

物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展是驅(qū)動(dòng)MCU發(fā)展的一大動(dòng)力。其中又因?yàn)槠囻{駛信息系統(tǒng)、油門控制系統(tǒng)、自動(dòng)泊車、先進(jìn)巡航控制、防撞系統(tǒng)等ADAS系統(tǒng)對(duì)于MCU的大規(guī)模需求，將刺激MCU的大幅增長(zhǎng)。

于此同時(shí)，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)正在經(jīng)歷高速發(fā)展，作為物聯(lián)網(wǎng)安全架構(gòu)中安全處理能力的代表，微控制器在我們的未來生活中顯得尤為重要。

作為全球領(lǐng)先的安全連結(jié)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者，恩智浦也為中國(guó)市場(chǎng)帶來了大量用于物聯(lián)網(wǎng)的微控制器新品。

恩智浦的中國(guó)市場(chǎng)戰(zhàn)略

從我們目前的中國(guó)市場(chǎng)行情來講，IT技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展階段，互聯(lián)網(wǎng)開始逐漸步入物聯(lián)網(wǎng)的科技時(shí)代。如果說互聯(lián)網(wǎng)上大量存在的設(shè)備主要是以通用計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)的目的則是讓所有的物品都具有計(jì)算機(jī)的智能但并不以通用計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，并把這些物品與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，可以說嵌入式開發(fā)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。

恩智浦資深副總裁兼微控制器業(yè)務(wù)線總經(jīng)理Geoff Lees表示：“中國(guó)的嵌入式市場(chǎng)，過去3-5年里中國(guó)市場(chǎng)享受了一個(gè)很大的增長(zhǎng)，我認(rèn)為未來3-5年里這個(gè)增長(zhǎng)勢(shì)頭是不會(huì)減慢的。”

1986年，恩智浦進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，現(xiàn)在在中國(guó)有7000個(gè)員工，50%的市場(chǎng)營(yíng)收來自中國(guó)，如果加上國(guó)外設(shè)計(jì)在中國(guó)制造或是在國(guó)外設(shè)計(jì)在中國(guó)做附屬設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，這一比例將上升至70%。從2014年開始，恩智浦加大了面向中國(guó)市場(chǎng)進(jìn)行產(chǎn)品定義、設(shè)計(jì)和制造的力度。

從2014年開始，恩智浦在中國(guó)設(shè)計(jì)，在中國(guó)生產(chǎn)，為中國(guó)市場(chǎng)做了一個(gè)產(chǎn)品線——KE1，該產(chǎn)品線主要針對(duì)中國(guó)的家電和工業(yè)。“我們?cè)谶^去幾年里真正做到了在中國(guó)定義、在中國(guó)設(shè)計(jì)、在中國(guó)生產(chǎn)、為中國(guó)要求非常嚴(yán)格的工業(yè)類物聯(lián)網(wǎng)和一些付費(fèi)應(yīng)用的市場(chǎng)。我希望在未來幾年里我們會(huì)加速中國(guó)這些團(tuán)隊(duì)的發(fā)展，給中國(guó)市場(chǎng)和全世界開發(fā)更多的產(chǎn)品。”

Geoff Lees表示，未來幾年里市場(chǎng)對(duì)性能的要求，例如人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、自動(dòng)駕駛的要求，使得我們對(duì)于芯片性能的要求越來越高。除了剛才提到的縱向應(yīng)用，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的市場(chǎng)來說，精確的模擬器件、傳感器、高壓技術(shù)、無線RF技術(shù)和NVM技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)都有其特殊的要求。那么，對(duì)微控制器來說，就需要考慮到很多橫向方面的要求。

恩智浦FD-SOI芯片意味著什么

隨著人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、自動(dòng)駕駛等技術(shù)的發(fā)展，未來對(duì)芯片性能的要求會(huì)越來越高。芯片生產(chǎn)技術(shù)從微控制器(MCU)來說以前是130/90nm，現(xiàn)在已經(jīng)有40nm的產(chǎn)品將要問世。微處理器(MPU)以前是40nm、28nm，現(xiàn)在已經(jīng)有16nm、14nm、12nm、8nm、7nm的技術(shù)在討論，未來肯定會(huì)有新技術(shù)出現(xiàn)。

對(duì)于Geoff Lees來說，這一新技術(shù)就是FD-SOI。

“在過去幾年里，我們將重點(diǎn)放在FD-SOI的技術(shù)上。為什么呢?有三個(gè)原因，第一個(gè)原因是隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，成本和復(fù)雜度已經(jīng)越來越多。更復(fù)雜的原因是需求變得多種多樣，比如對(duì)模擬、RF的要求，有的應(yīng)用要求低功耗，有的應(yīng)用要求快速喚醒，可以和云端進(jìn)行通信，各種各樣的應(yīng)用。最后，F(xiàn)D-SOI 的很寬的工藝范圍，客戶可以針對(duì)自己的應(yīng)用對(duì)功耗和速度的要求，匹配相應(yīng)的工藝設(shè)置，從而設(shè)計(jì)出多樣化的產(chǎn)品。綜合考慮下，我們覺得FD-SOI是最好的一個(gè)芯片技術(shù)。我們現(xiàn)在在微控制器和物聯(lián)網(wǎng)上的投資的50%都是基于FD-SOI。”Geoff Lees在采訪中表示。

中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)處在一個(gè)特殊的環(huán)境中，為了自強(qiáng)自立，顯然也需要發(fā)展SOI技術(shù)，這一點(diǎn)是無疑的。

目前中國(guó)的FD SOI技術(shù)尚沒有實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)階段，國(guó)內(nèi)的IC設(shè)計(jì)公司可能尚處在多任務(wù)硅片MPW的設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段。據(jù)傳中芯國(guó)際，及華虹宏力的SOI代工能力都己具備。因此國(guó)內(nèi)自主生產(chǎn)SOI硅片及讓更多的fabless公司采用SOI技術(shù)是個(gè)首要任務(wù)。

現(xiàn)在的趨勢(shì)是，應(yīng)用處理器價(jià)格和功耗已經(jīng)越來越接近傳統(tǒng)的微控制器，譬如A5、A7的產(chǎn)品功耗非常低，價(jià)格也非常好。另外一個(gè)趨勢(shì)是，MCU在軟件的開發(fā)和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，性能和價(jià)格已經(jīng)差不多了。

恩智浦的跨界處理器是什么?

為此，恩智浦特意提出了跨界處理器的概念，那么什么是跨界處理器呢?

在恩智浦副總裁兼LPC和低功耗微控制器產(chǎn)品線總經(jīng)理于修杰看來，在嵌入式處理領(lǐng)域，設(shè)計(jì)人員和制造商通常依據(jù)設(shè)計(jì)的必要性提供兩種不同的解決方案：需要經(jīng)濟(jì)實(shí)惠和靈活實(shí)用的應(yīng)用場(chǎng)合使用微控制器(MCU)，超出 MCU功能范圍的設(shè)計(jì)則會(huì)選擇使用應(yīng)用處理器(MPU)。

然而，對(duì)處理方案融合的需求已形成最新的趨勢(shì)，這一趨勢(shì)已經(jīng)在嵌入式市場(chǎng)開啟了產(chǎn)品領(lǐng)域的新篇章。產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員越來越需要高效、高性能的嵌入式處理器，這一產(chǎn)品升級(jí)可以在不必增加成本和功耗的前提下，滿足更豐富的顯示功能、更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和更簡(jiǎn)單使用的要求。

作為應(yīng)用處理器和MCU的業(yè)界領(lǐng)先制造商，恩智浦提供了行業(yè)領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，有助于用戶橫跨這兩個(gè)不同的產(chǎn)品組設(shè)計(jì)出新產(chǎn)品。

于修杰表示，目前很多像Cortex-A這個(gè)產(chǎn)品，性能高，有很多的應(yīng)用，軟件上是像Linux、安卓這樣的開源的操作系統(tǒng)。微控制器這個(gè)市場(chǎng)上，主要是以Cortex-M為主，它主要跑實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，外面量產(chǎn)的有300M的，還有400M的，有各種各樣的開發(fā)工具是通用的。

所以恩智浦才針對(duì)這種特殊的需求，提出了跨界處理器的概念。

于修杰在采訪中說，以恩智浦全新的i.MX RT系列為例，這類新型跨界處理應(yīng)用的成功實(shí)踐，填補(bǔ)了工業(yè)和消費(fèi)市場(chǎng)性能與使用簡(jiǎn)易性之間的空白。

據(jù)了解，i.MX RT系列的內(nèi)核運(yùn)行速度高達(dá)600 MHz(相比之下，目前市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)解決方案的最高速度只有400MHz)。作為目前具有最高性能水平的Cortex-M7解決方案，可提供3015 CoreMark/1284 DMIPS的處理速度。與其他同類產(chǎn)品相比其優(yōu)勢(shì)明顯：性能高出任何其他Cortex-M7產(chǎn)品50%以上，性能高出普通市場(chǎng)Cortex-A5產(chǎn)品100%以上，速度是現(xiàn)有Cortex-M4產(chǎn)品的2.5倍。

“除了現(xiàn)在做的i.MX RT，恩智浦還在做i.MX6，也是其非常具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)產(chǎn)品系列，i.MX6采用的是40納米的技術(shù)，已經(jīng)有11個(gè)產(chǎn)品在市場(chǎng)上賣。這次恩智浦還推出的i.MX6SLL，在今年已經(jīng)正式發(fā)布，并且可以量產(chǎn)，它是1GHz主頻，是目前功耗最低的Cortex-A9產(chǎn)品，也是i.MX6這個(gè)系列中的一個(gè)部分，擁有非常好的上下通用性，軟件和其他i.MX6都是兼容的，非常簡(jiǎn)單，可以向上移向下移，性能可以到雙核四核，價(jià)格可以單核、A7的產(chǎn)品比較，而且這個(gè)產(chǎn)品也是中國(guó)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)、在中國(guó)制造的。”于修杰表示。

跨界處理器能否改變市場(chǎng)格局

恩智浦獨(dú)辟蹊徑，創(chuàng)新的提出了“跨界”嵌入式處理器的概念，并推出了首款產(chǎn)品—i.MX RT系列。按照恩智浦半導(dǎo)體微控制器產(chǎn)品線全球資深產(chǎn)品經(jīng)理曾勁濤的說法，這種新型應(yīng)用處理器的最大特點(diǎn)是采用了MCU內(nèi)核，但基于應(yīng)用處理器的架構(gòu)方式，因此既能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用處理器的高性能和豐富功能，同時(shí)又兼具傳統(tǒng)MCU的易用性和實(shí)時(shí)低功耗運(yùn)行特性，從而突破了應(yīng)用處理器和MCU之間的界限。

i.MX RT系列提供高度集成的Cortex-M7處理器，從而幫助MCU客戶開發(fā)包括多媒體在內(nèi)的高級(jí)GUI和增強(qiáng)型人機(jī)界面(HMI)設(shè)計(jì)。還可通過多樣性的外部存儲(chǔ)器接口選項(xiàng)(包括 NAND、SDRAM、eMMC、QuadSPI NOR 閃存和并行 NOR 閃存)提供更大的設(shè)計(jì)靈活性。

就連接性而言，通過 i.MX6系列中包含的豐富外設(shè)提供對(duì)多種無線標(biāo)準(zhǔn)的支持，如 Wi-Fi、藍(lán)牙、BLE、Zigbee、Thread等。

i.MX RT處理器具有高度的安全性，兼具128位AES加密和真隨機(jī)數(shù)生成器(TRNG)高安全啟動(dòng)(HAB)與即時(shí)QSPI閃存解密功能。

此外，通過恩智浦全球ARM生態(tài)系統(tǒng)提供的基礎(chǔ)軟件如FreeRTOS、SDK、ARM mbed，在線工具和相應(yīng)的技術(shù)支持，客戶可以輕松實(shí)現(xiàn)快速原型制作和開發(fā)。還可以使用與 Arduino硬件蓋板兼容的恩智浦低成本評(píng)估套件(EVK)來加快開發(fā)。

“我們堅(jiān)信開發(fā)人員渴望突破現(xiàn)有嵌入式處理平臺(tái)的局限，自由、努力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新升級(jí)。恩智浦致力于突破產(chǎn)品領(lǐng)域界限，高效無縫填補(bǔ)高端微控制器與低端應(yīng)用處理器之間的空白，從而推動(dòng)新設(shè)計(jì)、功能和產(chǎn)品走向市場(chǎng)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)迭代。”曾勁濤表示。