在日前于深圳舉辦的電子展上，上市公司國民技術(shù)一口氣發(fā)布了接近四十款MCU；另一邊廂，初創(chuàng)MCU公司航順打出了孵化100+專用領(lǐng)域MCU原廠的口號；一年前，專注于打印機芯片的納思達(dá)也高調(diào)宣布進(jìn)軍MCU市場。

再算上中穎、兆易創(chuàng)新、華大和靈動微等一系列已經(jīng)打響名頭的本土MCU廠商、眾多在不同細(xì)分市場盤踞的大小“作坊”。據(jù)業(yè)內(nèi)資深人士告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者，國內(nèi)做MCU的廠商已經(jīng)接近百家。而這一切都得益于Arm Cortex-M系列內(nèi)核的普及。

這家IP授權(quán)廠商依賴于這系列32位內(nèi)核和獨特的授權(quán)模式，在過去的十多年里幾乎一統(tǒng)了MCU江湖，也推動了國內(nèi)MCU廠商的繁榮。但回看十年前，MCU市場是一個百花齊放的江湖。

從百花齊放到一家獨大

自英特爾在1981年推出8051單片機，MCU這種形態(tài)的產(chǎn)品就開始在市場上萌芽發(fā)展并逐漸成為主流。經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展，市場上涌現(xiàn)出了一批MCU的贏家， 當(dāng)時的他們都是用不同的內(nèi)核征戰(zhàn)江湖。

據(jù)市場分析機構(gòu)iSuppli提供的數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)時國內(nèi)市場的前十大MCU供應(yīng)商。當(dāng)時的龍頭瑞薩，他們有RX內(nèi)核，排名第二的飛思卡爾則是PowerPC的最強支持者、Microchip的 PIC和Atmel的AVR也享譽全球、NXP則在8051方面表示出色。就連后來因為Arm Cortex-M系列內(nèi)核在MCU市場迅速發(fā)展的ST也有其ST7內(nèi)核。

但這在Arm Cortex-M系列處理器發(fā)布之后，這個市場開始發(fā)生變化。

行業(yè)專家告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者，在二十一世紀(jì)初期，八位甚至四位MCU就已經(jīng)能基本滿足市場需求，但后來隨著各種多媒體應(yīng)用的增加，開發(fā)者不但需要處理能力更強的MCU，還需要MCU具備音視頻能力，還要帶有USB、CAN和Ethernet等多樣化的通信接口，這時候發(fā)展32bit MCU就成為了當(dāng)時MCU廠商的迫切需求，為此他們都轉(zhuǎn)向了這個方向。

在當(dāng)時，廠商們有兩個選擇，一是選擇自研，另一個是選擇授權(quán)Arm 的A7和A9。但從與行業(yè)前輩的交流中得知，在當(dāng)年的那個時代，自研一個32bit MCU談何容易，飛利浦自研32bit 內(nèi)核的失敗就是一個很好的佐證。為此在32bit 潮流發(fā)展早期，A7就成為了不少廠商的選擇。但行業(yè)專家告訴記者，A7嚴(yán)格上來說是一個CPU，它需要OS才能運行，這樣就帶來了的內(nèi)存管理、中斷和I/O比較慢的問題，不能夠滿足這些設(shè)備的實時性需求。

相信Arm也是看到了這個問題，為此他們在2005年前后推出了新的產(chǎn)品線Cortex-M系列，開啟了輝煌的MCU征程。而后來在Arm MCU領(lǐng)域叱咤天下的ST就是Cortex-M的第一個吃螃蟹者，他們首先推出了一個基于M3打造的MCU，之后NXP就切入了M0，之后越來越多的MCU廠商也轉(zhuǎn)向了Arm。

據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)觀察了解，Cortex-M之所以能夠在MCU市場日益壯大，這一方面與Arm獨特的授權(quán)模式有關(guān)。不夸張地說一句，不但是MCU，中國乃至全球的芯片產(chǎn)業(yè)都是在Arm的這個經(jīng)營模式下成長起來的；另一方面，筆者從行業(yè)專家處得知，到了32bit內(nèi)核時代，對軟件的需求大大提高，光有硬件不行，所以統(tǒng)一內(nèi)核和生態(tài)具有重要的意義。

受這兩個因素的影響，加上Arm、廠商和市場多方的努力，Arm Cortex-M一統(tǒng)了MCU江湖，一些曾經(jīng)名噪一時的MCU內(nèi)核（如AVR）已經(jīng)鮮有聽到他們的消息。但有些MCU廠商的自有內(nèi)核也在某些市場發(fā)揮余熱。

以NXP為例，在收購了飛思卡爾之后，這家荷蘭廠商擁有了豐富的內(nèi)核產(chǎn)品線。除了Arm產(chǎn)品之外，他們DSC芯片在電機和數(shù)字電源應(yīng)用上得到不少客戶的認(rèn)同，專供5V家電及低功耗市場的S08也獲得了客戶的認(rèn)可，PowerPC也在汽車和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器芯片市場發(fā)揮余熱。

在這個發(fā)展過程中，MCU供應(yīng)商在過去十年中發(fā)生了翻天覆地的變化。

巨頭盤踞下的中國聲音

根據(jù)知名市場分析機構(gòu)IHS Markit的最新數(shù)據(jù)，十年前在列的NEC、東芝和三星已經(jīng)跌出了榜單，當(dāng)中有些甚至已經(jīng)退出了MCU這個市場，而曾經(jīng)倒數(shù)的兩位ST和NXP，則躍升到了前二。他們在國內(nèi)MCU市場的份額超過了80%，并且也都各自有各自的優(yōu)勢。例如ST在消費電子市場的一家獨大，而NXP在汽車市場也予取予求。

從以上榜單，我們還看到了國產(chǎn)廠商兆易創(chuàng)新的名字，他們以9.4%的份額占據(jù)了中國市場第三大供應(yīng)商的位置，而兆易創(chuàng)新的崛起也是中國MCU廠商發(fā)展的一個典型。而在談這些國產(chǎn)MCU廠商之前，我們先對ST的崛起有個簡單的了解。

在前面我們提到，ST是Arm Cortex M的第一個入局者。而在后續(xù)發(fā)展的過程中，他們推出了廣泛的產(chǎn)品線，能滿足多個應(yīng)用的需求；同時他們還優(yōu)先采取固件庫開發(fā)方式，讓開發(fā)更加快速便捷；ST還擁有資料全、下載方便、C編程和電路簡單的特點，還有類似正點原子等第三方的加入，為其拓展生態(tài)。再加上最重要的一點——極高的性價比，這就幫助ST在中國大陸乃至全球攀上了高峰。

在ST的成功的激勵下，大陸涌現(xiàn)了不少的MCU廠商，他們當(dāng)中的不少都以這家歐洲半導(dǎo)體巨頭為學(xué)習(xí)對象，用更便宜價格和可靠性更高的產(chǎn)品來取代ST的位置。事實上這種做法也的確湊效，因為有不少本土MCU廠商就是趁著這個機會成長起來的，他們也各自有著各自的特點。

據(jù)業(yè)內(nèi)專家介紹，中穎電子是在電動自行車、鋰電池保護(hù)等市場取得不錯的成績。憑借極高的性價比優(yōu)勢，他們能夠在進(jìn)入一個市場之后直接把這個市場鎖死，除了中穎電子之外 ，其他國產(chǎn)MCU廠商基本都是往通用的市場走，也憑借不同的產(chǎn)品和定位在多個市場開花。

從系統(tǒng)和架構(gòu)上看，本土MCU供應(yīng)商中，華大占了低功耗M0+的坑，兆易創(chuàng)新?lián)屃薓3/M4的先機。至于其他廠商，他們當(dāng)中的不少在M0通用型市場上尋找機會，當(dāng)然也不乏國民技術(shù)這些上M4的廠商。

下一個十年的展望

ICinsights在最新的報告中指出，在過去兩年達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的銷售之后，因為電子系統(tǒng)的整體疲軟，汽車銷售的放緩以及美中之間的摩擦影響，微控制器（MCU）市場在2019年上半年下滑。報告顯示，在今年的前六個月中，與2018年上半年相比，全球微控制器的銷售額下降了約13％，出貨量也下降了14％。

但他們同時也指出，隨著MCU市場在2019年中期出現(xiàn)穩(wěn)定跡象后，預(yù)計微控制器的銷售將在未來六個月內(nèi)擺脫兩位數(shù)的百分比下滑，使得今年MCU的營收達(dá)成165億美元，而在2018年，全球MCU銷售總額創(chuàng)下了歷史新高176億美元。

ICinsights預(yù)測，明年的MCU市場將會出現(xiàn)溫和反彈，增長3.2%到171億美元，而MCU的出貨量將會提升7%。這與近年來自動化和系統(tǒng)中嵌入式控制的普及，更多的傳感器以及將應(yīng)用程序連接到物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的迫切需求有關(guān)。為此MCU單元的出貨量一直以強勁的速度增長。

而從上圖我們可以看到，MCU的ASP一直在下降，這是32位微控制器類別的激烈競爭所造成的。中國廠商毫無疑問會是當(dāng)中的一個X因素。

由上可見，MCU市場無疑是一個巨大的市場，在Arm的內(nèi)核的推動下，這也是一個門檻相對低的領(lǐng)域。在加上在美國“實體清單”的刺激下，很多本土系統(tǒng)廠也在尋找國內(nèi)的供應(yīng)源，這就讓更多的本土MCU從業(yè)者認(rèn)為有機可乘。

但我們也應(yīng)該看到，本土的MCU廠商目前更多切入的應(yīng)該都是消費領(lǐng)域，而在工業(yè)和汽車MCU市場，他們還有很長的一段路要走。這也就是為何我們聽到不少替代ST的說法，而鮮有聽到替代NXP的口號。因為前者是消費市場的大玩家，而后者則長期深耕汽車市場。

另外，RISC-V也會成為MCU市場的另一個關(guān)鍵點。

業(yè)內(nèi)專家進(jìn)一步指出，因為RISC-V的存在，未來的MCU市場也許會發(fā)生新的變局。根據(jù)他的觀點，RISC-V將在未來十年與Arm平分秋色，那些不需要系統(tǒng)和生態(tài)的小型節(jié)點市場將會是RISC-V的切入點。他同時也表示，RISC-V在這兩年的起勢也表明，隨著軟件和生態(tài)對不同內(nèi)核的支持趨勢，未來的內(nèi)核差異化反而能提供更多的選擇。

“當(dāng)然，現(xiàn)在RISC-V的軟件和生態(tài)還差些水準(zhǔn)”，他強調(diào)。
? ? ? ? 責(zé)任編輯：tzh