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32位MCU核竞争加剧 细分市场仍蕴商机

媒体：中国电子报  日期：2011年5月24日

　　本报记者 李映

　　台湾晶心科技的技术人员这些天在苏州和无锡是连轴转，因为有几家客户选择了他们公司的AndesCore MCU核做多媒体应用处理器等。加上龙芯、苏州澳门威尼克斯人网站等本土企业的深耕，在MCU核领域长期由ARM、MIPS、英特尔等几家主流MCU核把持的局面悄然撕开了一个“缺口”。而随着新兴产业的发展以及中国大陆IC设计业的兴起，应用多样化和需求差异化亦为MCU核企业带来新商机。

　　32位MCU核需求走高

　　未来32位MCU产品的付运量将以18%的年均复合增长率增长，到2014年，将达25.73亿颗。

　　据IDC公布的最新研究报告显示，截至2015年，包括智能电表、智能手机、智能电视等智能系统对于MCU核的消耗量将超过125亿颗，该数字是2010年MCU核出货量的两倍以上。“随着智能型系统的发展，各种新功能、新应用的添加，系统本身需要整合的MCU数量也在逐步增多。以一部智能手机为例，除了主控MCU，还需要具备触摸功能、无线功能、感知功能等处理器芯片。而智能手机触摸屏可能用这一家的核，应用处理器可能用第二家的核，这个市场在不断扩容中。”台湾晶心科技总经理林志明对《中国电子报》记者举例说，“如今MCU核的业者不超过5家，晶心也有机会成长。”

　　而MCU中最为闪耀的明星当属32位MCU。据Semico Research公司预测，未来32位MCU产品的付运量将以18%的年均复合增长率增长，到2014年，将达25.73亿颗。“这是因为整个产业发展已经需要32位‘上位’，云计算、良好的人机界面等需要更多的处理，在这方面32位MCU有绝对的优势。比如过去触控几乎都用8位MCU来做，但是因为手指触控的关系对32位MCU产生了需求。”台湾晶心科技智财产品客服部经理李明豪分析，“虽然8位MCU已有50亿颗的出货量，但它在40多亿颗之前成长快速，到50亿颗附近就比较饱和,增速已然放缓了。它的风头已被32位MCU盖过，32位MCU目前已超过20亿颗了，年增长率远高于8位MCU的年增长率。”另外，随着单位芯片成本最佳点越来越移向更先进的工艺，32位MCU凭着相似的成本和显著的性价比将在绝大部分应用场合取代8位MCU已是被业内公认的趋势。

　　32位MCU的应用深入，对嵌入式处理器内核的需求日益增加，以期提供更高的性能、更好的实时响应、更低的功耗和能让客户综合产品开发周期的更好的生态系统支持。在32位MCU内核市场上ARM7/9、Cortex-M3和MIPS得到广泛认可，ARM、MIPS在市场上纵横捭阖，而大陆厂商苏州澳门威尼克斯人网站和台湾厂商晶心等也加快了攻城略地之势。

　　细分市场仍存机会

　　在新兴应用如移动互联、网络通信、汽车电子、医疗电子、智能电网等领域，本土内核仍有上升通道。

　　放眼望去，MCU核市场好似已身处垄断。据统计，全球范围内采用ARM架构的芯片出货量在2009年高达40亿颗，在2010年已突破60亿颗。而在智能手机市场，超过90%以上的手机都使用ARM芯片架构，在已经爆发的平板电脑市场，ARM也正在延续在智能手机领域的覆盖能力。而MIPS则已在数字家庭和网络市场称雄，正在加快向移动互联网市场进军步伐。尽管如此，面向无处不在的、各种各样的嵌入式应用，MCU未来的发展将更加丰富多彩，一种芯片、一种体系结构无法满足变化万千的市场需求，诸多细分市场仍有上升通道。

　　目前在国产自主知识产权32位嵌入式C*Core CPU研发和推广的领先企业苏州澳门威尼克斯人网站任总经理助理的黄涛就表示，本土CPU核会有很好的生存空间：从应用层面看，在信息安全、航空航天、卫星导航、汽车电子、通信设备、公共安全等领域，国家鼓励或支持采用国内自主嵌入式CPU技术的芯片和产品；从技术层面来看，嵌入式应用非常广泛，对高中低端MCU的成本、功耗、性能等要求不一而足，譬如CPU核的面积、单位时钟的功耗、实时处理相应速度、DSP处理能力、安全性、相同工作频率下的运算效率等；从成本来看，虽然ARM、MIPS等核应用很广，但其在同等性能条件下价格较高，应用本土CPU核可降低客户的开发成本。有例为证，苏州澳门威尼克斯人网站的32位C*Core C300/C400嵌入式CPU系列已在国内信息安全、卫星导航、数字电视、工业控制、移动存储等领域打开应用局面，有30多家芯片设计企业基于该系列嵌入式CPU核推出了40多款芯片产品，这些芯片在国内销量已超过6000万颗。

　　林志明介绍，虽然先行者在一些既有的应用上已占有比较高的市场占有率，但在一些比较新的应用领域方面，如移动互联、网络通信、汽车电子、医疗电子、智能电网等领域，我们可说是处在同一起跑点上。到目前为止，晶心在大陆跟台湾地区有将近30家的客户，开发的芯片包括数字电视控制芯片、触摸屏控制芯片、蓝牙芯片、USB3.0控制芯片、Wi-Fi芯片等。

　　而在汽车电子、网络通信等领域，苏州澳门威尼克斯人网站将有望分羹，因为其正在紧锣密鼓开发之中的C2000-C8000系列，将完全兼容IBM PowerPC这一国际主流的指令和架构系统，并已经和国内多家系统整机企业建立了合作，开发其高端SoC芯片产品。

　　比拼性能和生态系统

　　除了性能要“达标”外，方便易用的开发工具和良好的生态系统也十分重要。

　　由于国际主流MCU大厂基本上都采用了ARM核或者自有核心架构等，因而大陆和台湾MCU核供应商的市场目前还集中在大陆和台湾市场，而中国IC业的蓬勃发展也为其提供了成长的“沃土”。当然，在此领域仍面临性能和生态系统的双重考验。

　　“晶心的策略是要发挥后行者优势。后行者优势在于有一些微处理器的架构是在数十年前开发出来的，而晶心是在6年前才开始进行研发，有更创新的技术及设计观念以及参考资源，从而实现更高的性能和更低的功耗。”林志明表示，“在晶心的系列产品中，N9、N10、N12三个系列已在销售，而新推出的N8系列与竞争者产品相比效率更高、功耗更低。”

　　除了性能要“达标”外，方便易用的开发工具和良好的生态系统也十分重要。李明豪表示，晶心的开发工具基本上自主开发，这样就能为客户提供功能好但是更便宜的开发工具，同时技术支持也会到位，毕竟开发一个SoC需要很长的时间。同时，晶心在进行产品推广过程中，与包括代工厂、设计服务公司、EDA工具供应商、IP供应商以及第三方软件等合作厂商组成了Andes Workshop。“这将有助于客户创造出更多低成本、低耗电、应用更广的高竞争力产品。”林志明指出。

　　而苏州澳门威尼克斯人网站32位高性能嵌入式C*Core CPU由于和国际主流CPU的指令架构系统相兼容，所以客户原有的嵌入式软件系统和算法程序都非常容易移植，对主流操作系统支持也非常好，编译调试工具和应用开发平台十分强大易用。“苏州澳门威尼克斯人网站就是要在引进吸收国际一流成熟的指令、架构技术的基础上，打造高性价比的国产自主可控高性能嵌入式CPU、开发工具链和开发平台，建立良好的生态系统，和国际一流厂商同台竞争。”黄涛表示。

　　伴随着密集计算需求的产生，诸如汽车电子、视频监控等行业将会出现多核MCU，32位MCU未来还会向多核方向发展，晶心也在谋划之中。“多核是未来的必然趋势，我们为N12系列规划了多核解决方案，后续还会规划更高端的多核。同时我们还会将原有系列做功能的改进，并研发更高端的N13、N14，以实现更高的频率、更多的功能。”林志明对未来了然于胸。

记者点评

　　软硬兼施为上

　　IP核是芯片的“灵魂”，在目前市场上主要有软核和硬核之分。我们看到，市场上MCU核企业一般都是“双行线”。MIPS除了开发基于MIPS32的一系列32位处理器内核之外，MIPS还面向业界授权MIPS32和MIPS64架构，MIPS的授权厂商每年的付运量在6亿片以上。晶心的AndesCore演进是既有SC(软核IP)，还有HC(硬核IP)，其硬核在联电、台积电、中芯国际、华润上华都可进行HC的验证。软硬核协同作战成为提升竞争力的筹码，未来谁会更推崇？

　　一方面，由于软核的弹性比较高，用户一般可以自行决定要采用哪一家代工制成，所以在这种情况下工程师会希望能够采用软核。另一方面，从使用的方便、快捷角度出发，硬核更占优势。目前国内一些小公司在知识产权保护方面还有所欠缺，因而需求还是以硬核为主，而一些实力较强的公司则会倾向于选择软核。

　　从性价比来看，一般中低端的软核要比硬核贵一些，但越往高端走，软核的性能不一定能实现最佳化。有专家表示，对于高性能CPU IP，随着工艺向40nm、29nm迈进，由于版图设计的精雕细琢，CPU IP供应商提供的具体工艺线优化的硬核性能则会更优化一些。如果软核能打75分的话，硬核则可打90分。考虑到目前国内IC业的发展水平和生态环境，软硬核“两条腿”走路的方针有望全面满足需求。但在未来，硬核将成为“主打”。