物联网时代下的MCU,是市场倒逼还是彼此互相成就
探討物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的MCU,是一件十分有意義的。因?yàn)閺?981年MCU誕生至今,MCU已有40年歷史。看看MCU的過去,才有可能深刻地了解物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的MCU,進(jìn)而預(yù)測(cè)
MCU的未來走向。我們可以將40年來MCU的演化劃分成三個(gè)時(shí)代,用眼下時(shí)髦的劃分辦法,不妨將它們稱為MCU1.0、MCU2.0、MCU3.0時(shí)代。MCU1.0時(shí)代,是MCU誕生與傳統(tǒng)電子系統(tǒng)的智能化改造時(shí)代,實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng);MCU2.0時(shí)代,是智能化電子系統(tǒng)的創(chuàng)新時(shí)代,又稱嵌入式系統(tǒng)時(shí)代;MCU3.0時(shí)代,是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的創(chuàng)新服務(wù)時(shí)代,已成為時(shí)下物聯(lián)網(wǎng)的核心部分。
當(dāng)前MCU市場(chǎng)聚焦
市場(chǎng) ● 技術(shù) ● 廠商
- 從市場(chǎng)表現(xiàn)和技術(shù)發(fā)展方面來看,32位MCU的增長(zhǎng)速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出8位和16位MCU。32位MCU在全球的年增長(zhǎng)速度是15%以上。32位MCU的快速增長(zhǎng)離不開IOT的推動(dòng)。MCU亦稱為微控制器,大眾喜歡叫單片機(jī)。以樂鑫ESP32為代表,它是把CPU、存儲(chǔ)器(Flash和RAM)、計(jì)數(shù)器、GPIO、SPI、A/D轉(zhuǎn)換、UART、CAN、I2C、I2F等周邊接口甚至LCD驅(qū)動(dòng)電路都整合在單一芯片上,所以也是一種片上系統(tǒng)(SOC)。MCU是電子產(chǎn)品的心臟,小到體溫計(jì)、無線充電器和智能手環(huán),大到數(shù)控機(jī)床、汽車和工業(yè)機(jī)器人都有MCU的身影。
- 從MCU芯片廠商來看,全球市場(chǎng)主要由ST、NXP、Renesas等領(lǐng)先企業(yè)占據(jù),我國本土MCU企業(yè)在高端產(chǎn)品布局、芯片產(chǎn)值、業(yè)務(wù)規(guī)模等方面與國外巨頭仍有較大差距,特別是能真正生產(chǎn)32位通用型MCU的企業(yè)屈指可數(shù)。代表的企業(yè)僅有樂鑫科技、兆易創(chuàng)新、靈動(dòng)微電子等幾家,其它MCU企業(yè),主要生產(chǎn)應(yīng)用于較為低端的4位和8位MCU產(chǎn)品。但可喜的是,在細(xì)分領(lǐng)域市場(chǎng)以樂鑫為代表的國產(chǎn)WIFI MCU已成為全球物聯(lián)網(wǎng)wifi芯片的龍頭之一,占據(jù)全球市場(chǎng)40%以上的份額,而且還在滲透擴(kuò)展。
- 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下,對(duì)MCU的需求更加多樣化,以前靠一顆產(chǎn)品打天下的日子一去不復(fù)返,希望國產(chǎn)MCU品牌不斷提高產(chǎn)品品質(zhì),不斷創(chuàng)新產(chǎn)品,像樂鑫一樣,能在細(xì)分市場(chǎng)賽道上占據(jù)主要席位。
MCU助力物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展
IC insight近期市場(chǎng)研究報(bào)告指出,到2022年MCU在IOT設(shè)備中應(yīng)用將高達(dá)40億顆,MCU正在IOT設(shè)備和應(yīng)用中發(fā)揮核心的技術(shù)作用,比如運(yùn)算處理、安全、聯(lián)網(wǎng)、感知和控制以及傳統(tǒng)的電機(jī)控制和電源管理都離不開MCU。毫無疑問,IOT應(yīng)用對(duì)MCU提出更高的要求:更高的處理能力,更多的安全組件,多種連接能力和更低功耗;
- 以樂鑫WIFI MCU為例,從上圖可以看出,樂鑫科技的產(chǎn)品已從Wi-Fi MCU這一細(xì)分領(lǐng)域擴(kuò)展至“處理”+“連接”的領(lǐng)域,“處理”涵蓋AI和RISC-V MCU,“連接”涵蓋以Wi-Fi和BluetoothLE為主的無線通信技術(shù)。
- IO接口從ESP32所提供的32個(gè)的可編程的GPIO口到目前ESP32-S3高達(dá)44個(gè)可編程 GPIO 以及 SPI、I2S、I2C、PWM、RMT、ADC、DAC、UART、SD/MMC 主機(jī)控制器和TWAITM 控制器等常用外設(shè)接口來看,樂鑫的WIFI MCU具有很高的集成度,無需其他芯片、插槽和通信總線(I2C 總線)。從而減小了電路板的尺寸,降低了復(fù)雜性、功耗和成本,同時(shí)能滿足通信和主控功能。
多元應(yīng)用場(chǎng)景 激發(fā)更多創(chuàng)新點(diǎn),MCU悄然呈現(xiàn)出新的應(yīng)用生態(tài)
- MCU應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,是信息產(chǎn)業(yè)和工業(yè)控制的基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、人工智能的興起、汽車電子和工業(yè)控制的升級(jí)需求,都給MCU的發(fā)展帶來了諸多應(yīng)用場(chǎng)景和增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。
- 開放指令集的RISC-V更是為中國MCU企業(yè)打開了一個(gè)新的窗口。中國集成電路老前輩許居衍院士曾指出:RISC-V當(dāng)前最適合用于IOT之類的“看不見的計(jì)算”中,現(xiàn)在看來,RISC-V要形成生態(tài),希望很可能在中國。
- 去年12月樂鑫新發(fā)布的ESP32-C3就集成 RISC-V 32 位單核處理器MCU,時(shí)鐘頻率高達(dá) 160 MHz。具有 22 個(gè)可編程 GPIO 管腳、內(nèi)置 400 KB SRAM,支持通過 SPI、Dual SPI、Quad SPI 和 QPI 接口外接多個(gè) flash,滿足各類物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品功能需求。
尾聲:
- 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的MCU,有人說物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展是驅(qū)動(dòng)MCU發(fā)展的原動(dòng)力,也有人說MCU助推著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備智能化的快速升級(jí)。
- 筆者認(rèn)為,不用刻意去判斷誰是誰非,物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)籠統(tǒng)的名詞,它著眼于許多不同應(yīng)用中廣泛的硬件、軟件與服務(wù)等機(jī)會(huì),MCU廠商需專注其目標(biāo)市場(chǎng),并集中精力于所投入的市場(chǎng)特定價(jià)值。在智能時(shí)代飛速發(fā)展的大背景下,物聯(lián)網(wǎng)與MCU更多的一定是相互成就。
歡迎關(guān)注!
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的物联网时代下的MCU,是市场倒逼还是彼此互相成就的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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