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最近幾個月來，隨著半導(dǎo)體需求和行業(yè)的轉(zhuǎn)變，國內(nèi)MCU行業(yè)迎來新的挑戰(zhàn)。
一方面，需求不振給MCU行業(yè)帶來的不僅是銷售困難，曾經(jīng)確定的生產(chǎn)庫存也給他們帶來了前所未有的壓力，這也是國內(nèi)從業(yè)者感嘆MCU進(jìn)入新一輪“鬼行情”，且開始出現(xiàn)了殺價的原因。
另一方面，兩大MCU巨頭ST和TI在今年都帶來了他們的全新的、基于Arm Cortex-M0+的32位新品。在MCU行業(yè)資深從業(yè)者看來，這吹響了他們用32位MCU，卷死8位MCU”的號角。更有人認(rèn)為，這將在國內(nèi)MCU行業(yè)推動大洗牌。
32位取代8位，大勢所趨？
多位MCU資深從業(yè)者表示，ST和TI做出這樣的決定是有其深層次原因所在。這首先當(dāng)然是因為8位MCU現(xiàn)在正在深耕的消費(fèi)和家電市場還有很大的機(jī)會。
據(jù)ST在其文章《STM32C0，你的下一代8位應(yīng)用神器》中所說，因為8位MCU成本低、便于開發(fā)，性能可以滿足大部分場景需要，被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)、工業(yè)控制、家電和汽車（比如汽車風(fēng)扇、雨刷天窗等）等下游領(lǐng)域。
而憑借著在性能、價格、功耗、可靠性及穩(wěn)定性上完美的“平衡”表現(xiàn)，8位MCU仍然占據(jù)著相當(dāng)?shù)牡匚唬尸F(xiàn)出頑強(qiáng)的生命力。據(jù)ICInsights統(tǒng)計，2011-2020年全球MCU產(chǎn)品中，4/8位MCU占比為15%。到2026年，全球4/8位MCU依然有24億美元的規(guī)模。
而據(jù)芯知匯統(tǒng)計，2020年中國通用型MCU市場中，8位市場占比43%。
擁有32%市場份額的8位MCU龍頭Microchip的 MCU8 （MCU8 是他們對 8 位 MCU 的名稱）業(yè)務(wù)部門的營銷副總裁Greg Robinson 在去年五月接受EEjournal采訪的時候也曾表示，在那些對尺寸、空間、低功耗和壽命有需求的應(yīng)用領(lǐng)域，越來越多地使用 8 位處理器充當(dāng)系統(tǒng)管理 IC 和協(xié)處理器的角色。這在很大程度上是由于分布式智能在物聯(lián)網(wǎng)邊緣節(jié)點(diǎn)、汽車安全、工業(yè)控制系統(tǒng)、醫(yī)療電子和家用電子等應(yīng)用方面的急劇增長。
“即使是最先進(jìn)的 5G 系統(tǒng)，我們也常?？梢詮膶⒛承┤蝿?wù)卸載到更小的 8 位處理器中獲益，從而釋放更高級別的處理器來發(fā)揮它們的魔力并做它們最擅長的事情。”Greg Robinson接著說。他進(jìn)一步指出，雖然聽起來很怪，但很多 8 位MCU的增長都是由 32 位的增長推動的，它們正在將諸如人機(jī)界面 (HMI) 功能和內(nèi)務(wù)處理任務(wù)交付給8 位處理器。此外，8 位機(jī)器越來越多地用作協(xié)處理器，執(zhí)行諸如獲取傳感器讀數(shù)和預(yù)處理傳感器數(shù)據(jù)等任務(wù)，然后再將其傳遞給更高級別的處理器。
雖然市場擁有如此大的潛力，龍頭也很看好。但在MCU行業(yè)老兵王飛（化名）看來，32位MCU吃掉8位MCU的市場是時間問題。
“大多數(shù)8位MCU都是采用OTP公司，且在后續(xù)生產(chǎn)上估計不能很好的擴(kuò)充。然而，32位MCU可以使用eFlash工藝，且可以利用12英寸晶圓，在更先進(jìn)的工藝上生產(chǎn)。隨著12英寸晶圓廠的產(chǎn)能釋放，32位MCU在供應(yīng)上還更有保證，甚至規(guī)模效應(yīng)還能進(jìn)一步降低價格，再疊加其性能和生態(tài)優(yōu)勢，32位MCU必然會進(jìn)一步吃掉8位MCU的市場。”王飛說。
“隨著Arm從Cortex M3內(nèi)核，再到Cortex M0內(nèi)核，再到M0+內(nèi)核的升級和精簡，Arm已經(jīng)為32位取替8位MCU創(chuàng)造了更好的條件。”王飛表示。
于是，ST和TI相繼出招了。
兩大MCU巨頭，各有“芯”事
ST和TI進(jìn)軍Cortex M0級別的32位MCU，除了看好8位MCU所深耕市場帶來的機(jī)遇外，還與他們本身的發(fā)展現(xiàn)狀和市場的競爭格局有關(guān)。
首先看ST，如下圖所示，雖然自2010年以來，他們都位于全球8位MCU供應(yīng)商排行榜第三的位置。但是如MCU從業(yè)者張羽（化名）所說，在國內(nèi)市場，在過去幾年國產(chǎn)廠商的沖擊下，其STM8的市場份額日漸下降。而且，正如ST在上述文章中所說——未來，STM8 的產(chǎn)能規(guī)劃不會增加，這意味著ST不會推薦新客戶和新應(yīng)用繼續(xù)采用STM8。
于是，ST推出了平替8位/16位設(shè)計的Arm Cortex M0+內(nèi)核系列產(chǎn)品STM32C0。
按照ST所說，STM32C0是為8位/16位典型應(yīng)用而生的產(chǎn)品。其外設(shè)簡單，經(jīng)濟(jì)適用，非常適合工程師開發(fā)；與市場上同類產(chǎn)品相比，STM32C0具有更強(qiáng)大的性能、質(zhì)量可靠性和穩(wěn)定性，此外，STM32C0還具有STM32龐大成熟的生態(tài)系統(tǒng)，供貨穩(wěn)定，更可加快產(chǎn)品開發(fā)和上市，是實(shí)現(xiàn)8位/16位典型應(yīng)用的完美之選。
Gartner 2021 年市場份額報告中的全球 8 位微控制器市場份額（圖片來源：Microchip）
對于TI來說，情況則稍有不同。
從上圖可以看到，自2005年以來，TI在八位市場就進(jìn)不了全球TOP榜單。針對TI大舉發(fā)力32位通用MCU這個事情，MCU資深從業(yè)者李路（化名）認(rèn)為，這主要是因為TI引以為豪的低功耗產(chǎn)品MSP430在過去幾年里每況愈下，尤其是在國內(nèi)市場，更實(shí)在眾多海內(nèi)外廠商的圍攻下節(jié)節(jié)敗退。在32位MCU市場，TI雖然能夠憑借C2000系列的長盛不衰取得一席之地。但準(zhǔn)確來說這是一個DSP，只在一些特定市場發(fā)揮作用。
“換句話說，TI在32位通用MCU市場沒有太大的影響力，這也是他們嵌入式市場表現(xiàn)不盡如人意的原因之一。”李路強(qiáng)調(diào)。
基于這些方面的原因，TI也在近日帶來了基于Arm Cortex-M0+的MSPM0。TI方面表示，這次推出的MCU新品為客戶提供了增強(qiáng)系統(tǒng)傳感和控制功能所需的靈活性，同時降低了成本、復(fù)雜性，并縮短了設(shè)計時間。而在首次推出數(shù)十款產(chǎn)品以外，TI計劃在今年推出100多款MCU，將 MSPM0產(chǎn)品系列打造為業(yè)界品類齊全的Arm Cortex-M0+ MCU產(chǎn)品組合。
按照TI所說，基于自有的生產(chǎn)制造基地，能夠很好地保證這些產(chǎn)品的供給。
雖然從定價上看，ST和TI的這兩系列的Arm Cortex-M0+在與國內(nèi)廠商相比并沒有太大優(yōu)勢。國際大廠方面，英飛凌和NXP也都已經(jīng)推出了 Cortex-M0+的產(chǎn)品。但在王飛看來，在國內(nèi)當(dāng)前的MCU競爭格局下，這兩家MCU大廠的入局，或?qū)⒃趪鴥?nèi)引起洗牌。
內(nèi)“憂”外“患”，本土MCU或洗牌
首先，我們必須承認(rèn)，在過去十?dāng)?shù)年的發(fā)展中，國產(chǎn)MCU取得了長足的進(jìn)步。近幾年的缺貨加上“國產(chǎn)替代”，更是讓本土的MCU廠商站上了風(fēng)口浪尖。但從MCU的生態(tài)上看，國產(chǎn)MCU與海外巨頭還是有不小的差距。
“和本土的很多芯片領(lǐng)域一樣，國產(chǎn)MCU廠商也陷入了‘內(nèi)卷’，這讓他們陷入了死循環(huán)，沒有辦法去做更高質(zhì)量的高端產(chǎn)品，與國際巨頭競爭?！蓖躏w說。
王飛表示，對于本土MCU企業(yè)來說，在發(fā)展的初始階段，迫于生存壓力的廠商去使用“價格戰(zhàn)”去“卷”競爭對手，這情有可言，也能理解。但是國內(nèi)有些廠商已經(jīng)度過了這個階段，甚至已經(jīng)上市，但依然采用價格戰(zhàn)去低端市場卷同行，這就導(dǎo)致行業(yè)走向“惡性循環(huán)”。
“某上市廠商將其M0+級別的MCU定價為根本不掙錢（甚至虧錢）的0.08美金。為了生產(chǎn)，國內(nèi)其他MCU廠商也只能跟進(jìn)，否則很有可能就出師未捷身先死。這也讓本就不強(qiáng)的錯產(chǎn)MCU廠商踏進(jìn)了低價競爭怪圈，給原本就有生態(tài)、成本甚至產(chǎn)能優(yōu)勢的外商可乘之機(jī)?！睆堄鹋e例說。
當(dāng)然，這并不會在一朝一夕就能完成。
“因為對于終端開發(fā)者來說，用32位去替代8位，還是有門檻的，在軟硬件的開發(fā)商，也需要幾個月的時間周期。因為在已經(jīng)量產(chǎn)的掙錢項目上，他們并沒有動力去用新產(chǎn)品重做重新開發(fā)。至于新項目的競爭，那就看這兩家大廠如何出招了?！崩盥方忉屨f。
換而言之，未來幾年可能是國產(chǎn)MCU更上一層樓的最后機(jī)會。但陷入“內(nèi)卷”的本土MCU或讓我們錯失良機(jī)。
作者： 李壽鵬
