在過去的十多年里，移動市場的快速興起、Arm Cortex-M系列的橫空出世，加上ST、NXP、TI和瑞薩等廠商的助力，MCU從早期的百家爭鳴，轉(zhuǎn)向了以Arm Cortex-M為主導(dǎo)的市場。以國內(nèi)市場為例，根據(jù)IHS的數(shù)據(jù)顯示，Arm內(nèi)核的MCU在國內(nèi)占領(lǐng)市場的份額約為15%，在Arm內(nèi)核和生態(tài)的助推下，國內(nèi)的MCU廠商也如雨后春筍般冒起，也成就了幾家本土巨頭，但我們發(fā)現(xiàn)，差距依然明顯。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，包括歐洲的ST、NXP、英飛凌（包括收購的Cypress），美國的TI、Microchip和日本瑞薩在內(nèi)的領(lǐng)先MCU廠商幾乎統(tǒng)領(lǐng)了包括汽車電子和電機控制在內(nèi)的高端市場。這些廠商在整個MCU市場的占有率也超過八成，而隨著新應(yīng)用的興起，這個數(shù)字勢必會繼續(xù)上升。

而進(jìn)入21世紀(jì)第二個十年，MCU市場似乎正在興起一些新的變化。

現(xiàn)狀：國外遙遙領(lǐng)先

在半導(dǎo)體行業(yè)觀察早前的文章《十年MCU江湖》里，作者有談到過去十年里Arm MCU漸成主流與多家MCU廠商崛起。文章也對Arm和國外如ST等廠商能夠統(tǒng)領(lǐng)江湖的原因做了一定的解讀。但正如上文所述，國產(chǎn)MCU在這個看似標(biāo)準(zhǔn)化的生態(tài)里，卻影響力甚微，除了切入相較遲緩以外，這還與本土MCU廠商的競爭現(xiàn)狀有很大的關(guān)系。

據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)做MCU的廠商已經(jīng)超過了一百家，而當(dāng)中有不少是瞄著替換國外廠商目標(biāo)掙一筆“快錢”而去的。這些企業(yè)的運營模式也是相當(dāng)簡單，看國外哪個廠商的MCU在國內(nèi)賣得火、或者抓住國外廠商即將退市的產(chǎn)品，照著做一個管腳兼容的產(chǎn)品，以更低的價格去取代，這就造成了賽道擁擠、利潤低下，把原本以拼設(shè)計為重點的芯片產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨?yīng)量和制造成本取勝的行業(yè)，這做做法就限制了公司的成長，不利于整個行業(yè)的發(fā)展。

據(jù)行業(yè)資深專家告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者，歐美日廠商，他們之所以能籠絡(luò)大部分的MCU市場，這主要得益于他們在產(chǎn)品、軟件和使用的生態(tài)環(huán)境這四方面給客戶樹立了一個標(biāo)桿，同時建立了其他競爭者不能輕易跨越的壁壘。

第一看產(chǎn)品；國外領(lǐng)先的廠商基本有自己的IP，但國內(nèi)的同業(yè)卻大多數(shù)IP不全，不少是把現(xiàn)有的IP拿過來做拼湊開發(fā)產(chǎn)品，這就使得他們的產(chǎn)品從誕生開始就有天生的“缺陷”。加上國外的MCU廠商經(jīng)歷了長時間的不同行業(yè)的耕耘，甚至還是從零開始扶持行業(yè)起來的。他們對眾多行業(yè)規(guī)格的了解，已經(jīng)體現(xiàn)到MCU的內(nèi)部以及外部的設(shè)計上，這也是本土MCU所欠缺的。

第二看軟件；所謂軟件算法，是要基于行業(yè)以及客戶的需求，從簡單的硬件堆積，到理解客戶的需求再到和客戶共同創(chuàng)造。在這個過程中，離不開MCU公司對軟件和算法的著力。在過往，很多算法以前需要軟件處理，但國外的企業(yè)因為對具體的行業(yè)吃得比較透，時間也長，所以他們針對客戶的使用場景、系統(tǒng)、軟件算法等吃透，然后共同創(chuàng)造，用芯片來實現(xiàn)，將主芯片周邊的其他器件，盡可能的包括到芯片內(nèi)部去。這樣不但節(jié)省了成本，還使得產(chǎn)品更加容易開發(fā)。

第三看生態(tài)；MCU的生態(tài)包括兩個方面：首先，MCU整體的設(shè)計、生產(chǎn)、加工、制造幾個環(huán)節(jié)是否完整。例如在加工時，客戶在生產(chǎn)過程中會對某款量產(chǎn)燒錄器非常熟悉，如果要換一種量產(chǎn)燒錄工具，客戶的產(chǎn)線上就需要重新購買，重新培訓(xùn)等等，這就對生產(chǎn)造成影響。為此MCU廠商就必須將此種生態(tài)考慮進(jìn)去。生態(tài)需要考慮的第二個層面是在客戶設(shè)計過程中，是否有完善的資料，豐富的網(wǎng)上資源，良好的口碑及流量支撐。

這些領(lǐng)先的廠商就是憑借先后一步和深厚的技術(shù)優(yōu)勢搶占了MCU市場。這讓國產(chǎn)MCU廠商想在通用MCU市場與他們展開競爭變得很艱難。

機遇：產(chǎn)業(yè)新變局

在Arm與其合作伙伴攜手在通用MCU市場繼續(xù)做大做強的同時，全球MCU開始涌現(xiàn)出了一些新的“變量”，例如RISC-V的流行以及物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)推動MCU SoC成為新趨勢，以上或?qū)⒊蔀楫?dāng)前MCU格局的“破冰者”。

首先看RISC-V。眾所周知，這是一個開源指令集。據(jù)David Patterson在其名為《RISC-V Reader： An Open Architecture Atlas》中介紹，和過去幾乎所有的ISA不同，RISC-V的不同尋常之處是模塊化的。它的核心是一個名為RV32I的基礎(chǔ)ISA，運行一個完整的軟件棧。RV32I是固定的，永遠(yuǎn)不會改變。這為編譯器編寫者，操作系統(tǒng)開發(fā)人員和匯編語言程序員提供了穩(wěn)定的目標(biāo)。模塊化來源于可選的標(biāo)準(zhǔn)擴展，根據(jù)應(yīng)用程序的需要，硬件可以包含或不包含這些擴展。這種模塊化特性使得RISC-V具有了袖珍化、低能耗的特點，而這對于嵌入式應(yīng)用可能至關(guān)重要。

正是因為這種開源特性，RISC-V吸引了包括老牌MCU廠商和新興供應(yīng)商涌入這個賽道。正因為這是一個新興的領(lǐng)域，國內(nèi)外的MCU廠商在這上面的技術(shù)和生態(tài)差距不大，這也是筆者把它看做MCU市場新變局的因素之一。

再看，物聯(lián)網(wǎng)的興起，也讓MCU面對前所未有的新變革。

作為一個垂直細(xì)分的市場，物聯(lián)網(wǎng)對MCU及其周邊組件有更多的需求，除了AI以外，例如傳感（模擬前端）和無線（通信）等也開始逐漸成為MCU應(yīng)用設(shè)計的標(biāo)配。更重要的一點，千差萬別的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，對MCU和相關(guān)組件的功耗和功能都有了不同的要求，這就催生了更廣泛的MCU SoC需求，針對不同的領(lǐng)域開發(fā)不同功能的MCU就成為了產(chǎn)業(yè)常態(tài)。

此外，在Arm MCU大行其道的同時，還有很多其他內(nèi)核的MCU在市場上擁有不錯的市場表現(xiàn)。這在筆者之前的文章《十年MCU江湖》里面也有提及。從另一個角度看，在這些內(nèi)核都沒涉及的領(lǐng)域，還有自研內(nèi)核（非Arm/非RISC-V）MCU企業(yè)的生存空間。如果能搶占先發(fā)優(yōu)勢，這也將會是國產(chǎn)MCU的又一個突破點。

未來：挑戰(zhàn)重重

雖然國產(chǎn)MCU的契機擺在了眼前，但眾多技術(shù)的發(fā)展說明，這并不是一蹴而就的。

首先看RISC-V方面。NXP資深MCU專家梁平曾在其題為《如何才能做大RISC-V這塊蛋糕？》的文章中談到，一款MCU產(chǎn)品的生態(tài)系統(tǒng)，決定著這款產(chǎn)品的開發(fā)者所能接觸到的開發(fā)資源和開發(fā)支持是否全面多樣化、是否方便使用、是否易學(xué)易懂、是否穩(wěn)定可靠等。以通用的MCU為例，通常這些資源和支持大概包含下圖中的內(nèi)容。

他進(jìn)一步指出，以上的這些內(nèi)容中，MCU芯片廠商只能提供一些極為基本的東西，而絕大部分內(nèi)容需要其他相關(guān)者提供，因此如何培養(yǎng)和動員產(chǎn)業(yè)鏈上所有的相關(guān)方積極地參與基于某種架構(gòu)的生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，使得這個生態(tài)系統(tǒng)日臻完善，將成為該種架構(gòu)取得商業(yè)成功的關(guān)鍵。

“RISC-V要想在競爭非常激烈的CPU市場，尤其是MCU市場上取得成功，就必須重視生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)，減輕開發(fā)負(fù)擔(dān)，讓開發(fā)人員在遇到問題時能很快地找到解決方案，以縮短終端產(chǎn)品的開發(fā)周期”，梁平強調(diào)。

本土RISC-V初創(chuàng)企業(yè)芯來科技的創(chuàng)始人胡振波則告訴記者，MCU的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段。在第一階段，各大廠商垂直整合到位，但生態(tài)各自為政；第二階段則大部分廠商共享ARM生態(tài)，但存在同質(zhì)化嚴(yán)重，內(nèi)核層面難以創(chuàng)新的缺陷；現(xiàn)在則進(jìn)入了第三階段，產(chǎn)業(yè)參與者可以共享RISC-V生態(tài)，實現(xiàn)差異化創(chuàng)新。“但第三階段還處于發(fā)展中”，胡振波進(jìn)一步指出。“為了推動RISC-V MCU生態(tài)的發(fā)展，芯來科技在近來還上線了一個RVMCU社區(qū)網(wǎng)站” ，胡振波補充說。

在問到很多人都關(guān)注的RISC-V碎片化的問題的時候，胡振波表示，所謂的RISC-V碎片化是一個偽命題。嵌入式本身就是一個碎片化的世界，只有pc，手機這樣的通用平臺才有碎片化的問題。不過他也也強調(diào)，對于國內(nèi)有意進(jìn)軍RISC-V MCU的廠商來說， 依然會面臨不少的挑戰(zhàn)。例如現(xiàn)在國內(nèi)的通用MCU產(chǎn)業(yè)對ARM依賴性很強，國內(nèi)的廣大通用MCU公司是否勇于投入RISC-V MCU，是這個產(chǎn)業(yè)能否進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。

至于MCU SoC方面，泰矽微創(chuàng)始人創(chuàng)始人CEO熊海峰告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者，這種類型MCU的典型特點就是專用性和高集成度，對軟件算法、模擬設(shè)計、小無線通訊和通信設(shè)計等也都有過硬的要求，那就意味著參與玩家必須擁有扎實的基礎(chǔ)和全面的技術(shù)儲備，才能匹配需求。同時，因為很多這些物聯(lián)網(wǎng)市場是快速興起，這不但需要MCU廠商有更大的投入，同時還需要快速響應(yīng)的能力”。

芯海科技CEO盧國建則以AIoT為例講述了他對MCU SoC未來的看法。他指出，AIoT設(shè)備采集原始數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度不夠，AI算法對信息精準(zhǔn)處理欠缺，這都會導(dǎo)致AIoT設(shè)備不夠“精準(zhǔn)”智能；以及跨多技術(shù)的AIoT方案開發(fā)周期長，投入大，導(dǎo)致普及的速度慢，這是產(chǎn)業(yè)普遍的痛點。如果國產(chǎn)MCU集成了其他屬性比如高精度ADC、低漂移放大器、低漂移基準(zhǔn)，再配合通用MCU的開發(fā)生態(tài)，它就變成在不同專用領(lǐng)域都很有優(yōu)勢的信號鏈MCU了，因為集成度高了，整體功耗小了，也滿足未來硬件小型化一體化和快速開發(fā)的需要。

“因為這是一個新興市場，這將會是國產(chǎn)MCU往上突圍的一個好方向”，盧國建強調(diào)。

芯旺CEO丁曉兵則強調(diào)，作為自有核MCU一定要做特色產(chǎn)品，讓用戶認(rèn)可你的產(chǎn)品，才能在市場找到一席之地。他進(jìn)一步表示，如果國產(chǎn)MCU廠商想更上一層樓，就要做到四點：

首先要有第一陣營應(yīng)該有的產(chǎn)品，工業(yè)、汽車占整個市場的58%，兵家必爭之地；其次，設(shè)想你進(jìn)入第一陣營后哪些地方是你可能牢牢占據(jù)的，別家無法侵入的，很難替換的，這就要求有合適的創(chuàng)新，這個不同于其他巨頭的創(chuàng)新產(chǎn)品在哪里很關(guān)鍵；第三，有合適對等的要求高的大客戶能認(rèn)可你，提出需求一起面對未來市場創(chuàng)新，而不是作為備胎候選；第四，有穩(wěn)定可靠互相有收益的鏈條合作伙伴。

毫無疑問，對國產(chǎn)MCU來說，又一個新風(fēng)口擺在眼前，能否乘風(fēng)而起，就看他們?nèi)绾芜\籌帷幄了。
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