原创 32位MCU市场的成长逻辑

    虽然PC相关产业需求下滑，但受益于汽车电子、智能电网、物联网、医疗电子等领域的扩张，国内MCU市场依然交出了不错的成绩单。对于未来几年，市场也有较高期待，预期2011-2016年复合增长率将达到7.3%。

图：国内MCU市场规模及增速  数据来源：WSTS 华强北指数（www.hcsindex.org）

    在具体的应用市场方面，工业领域占比约30%占据首位，近年比重有所降低，消费电子则是第二大市场。其中工业控制和PC相关领域正面临压力，例如全球最大MCU制造商瑞萨就表示，2010年3季度MCU事业部营业收入受产业机器及PC周边机器用产品销售下滑而衰退7.5%。此外汽车电子占比近15%，且比重逐年增加。而且市场对于国内应用于汽车电子的MCU市场规模将在2012-2016年均增长率超过10%具有高度共识。

    从MCU产品类别看，8位MCU仍然是保持绝对份额优势的产品，占比超过60%。16位产品则处境尴尬，规模占比小，增速也较低。32位产品则增速领先，其在2010年市场规模增长超过70%。下图为2010年具体情况：

图：MCU各类别产品概况  数据来源：赛迪 华强北指数（www.hcsindex.org）
 

    把范围拓展到全球，32位MCU产品的增长优势更加明显。WSTS统计数据显示，2010年基于32位构架的MCU年销售额已达62亿美元，占2010年整个MCU市场销售额的40.8%。WSTS预计，到2015年32位MCU的销售额可以达到84亿美元，年均增速超过6%，而整体MCU市场的年平均增长率不过2%左右。

    这些数据传递出了一个明确的信息：32位MCU目前是明星，未来几年仍将延续这种状态。32位MCU本身已经渗透率很高的市场需求加大，例如为应对复杂的路面情况，汽车电子必然要求高性能的产品，而且其用量在加大；此外如绿色能源、智能家居等原来不存在的领域，现在也对高性能MCU显示出强劲需求；32位MCU还在传统意义上的如鼠标、键盘和触摸屏控制等8位和16位市场进行替代。

    8位MCU产品目前仍然是占有率最高的产品，在成本优势继续维持的前提下，其在很长一段时期都将保持较大市场份额。目前看16位产品地位最尴尬，价格上不能和8位产品竞争，性能又比不上32位，工艺的进步使得其相较于32位产品的价格优势丧失。

    32位MCU市场的成功，是各种因素综合推动的结果。消费者对产品多样化和功能需求升级，必然对MCU产品的性能、能效和可拓展性提出更高要求。

    32位MCU体现出巨大优势，以意法半导体公司产品为例，在功耗相当的情况下，其STM8系列单片机性能平均20MPIS，但STM32产品则可达到150MPIS。此外，32位单片机也具有资源丰富、开发环境方便的特征，开发难度降低也是其崛起的一个因素。

    事实上已经有部分32位产品成本做到很低，例如飞思卡尔就在今年中透露，该公司基于ARM Cortex-M0+处理器的Kinetis L系列产品的BOM成本已经小于传统的8位MCU。目前普通32位单片机的价位约在1.5美元左右，对于价位在零点几美金的8位单片机市场而言还是有一些差距。但不能忽视的一个因素是，在市场应用量逐步提升的过程中，32位产品生产成本不断降低。

    在这里不能不提的是ARM公司的作用，该公司在2009年发布了Cortex-M0处理器，相较于此前32位MCU市场的主流核心具有非常多优点：逻辑门数少，适合低成本、低功耗要求的应用；支持Thumb2指令集，免除状态间的切换，提升程序代码密度，简化软件的开发与维护，缩短了产品的开发时间；内建除错系统，在支持传统的JTAG基础上，开发了Serial Wire除错接口，并配置了多达4个断点和2个观察点。

    2012年3月份，ARM公司又发布了号称是世界上能效最高处理器的Cortex-M0+处理器。采用了低成本90纳米低功耗（LP）工艺，核心面积区0.04平方毫米，每MHz单位频率消耗的电流、功耗分别仅有9μA、11μW，是当今任何8/16位微处理器的大约三分之一，而性能上又具有明显优势(1.77 Core Mark/MHz、0.93 DMIPS/MHz)。

    这种低功耗和高性能的结合无疑为那些仍在使用8位或16位架构的用户提供了一个转型开发32位器件的理想机会，达到在不牺牲功耗和面积的情况下，提高设备智能化程度的目的。无论是Cortex-M0还是Cortex-M0+都取得了巨大成功，目前市场认为基于这个系列架构的32位MCU市场占比超过70%。