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    八位MCU还有未来吗?

    作者:    信息来源:    发布时间: 2020-05-18

    IC Insights最近发布了世界半导体贸易统计组织(WSTS)定义的33IC产品类别的2019年收入增长率排名。

     

    2018/201933IC产品类别的增长率分布

     

    33IC产品类别中有8种以工业/其他特殊用途的逻辑器件为主导亚博竞猜app,22IC产品类别的销售额增长了16个,其中16个增长率达到10%。在连续两年的高速增长之后,DRAM的销售增长在2019年垫底,在所有集成电路类别中表现最差;NANDSRAM销量下滑紧随其后。图中我们还看到4/8MCU销量下降15%。8MCU曾经辉煌无比亚博竞猜app,而后光芒四射的16位、32位一代比一代受欢迎,试问8MCU 还有未来吗?

     

    33IC产品类别的2019年收入增长率排名

     

     

    32MCU不断蚕食

     

    四十年前,英特尔推出了一款功能有限的8MCU亚博竞猜app,即MCS-51亚博竞猜app,这就是当前大名鼎鼎的“51单片机”的祖先。在推出后的短短几年内,8051设计引领嵌入式市场,多家制造商推出了自己的8051版本。MCS-51系列单片机因其性能可靠、简单实用亚博竞猜app、性价比高深受欢迎亚博竞猜app,被誉为“最经典的单片机”。据悉,全球各大高校的单片机教材均使用了MCS-51系列8位单片机为教程内容。随着更多设计的增加,这种架构的增长也在增加众多终端产品。Atmel 8051也成为8Intel MCS-51的最畅销产品之一。而随着8位和16位不断地向32位过渡,业界认为32MCU将取代8MCU。

     

    很容易理解为什么有人会认为8mcu是一个濒临灭绝的品种亚博竞猜app。技术进步的步伐使我们相信,任何超过五十年历史的东西都已经过时,再过几年,随着供应商将生产资源转向更新的产品亚博竞猜app,这些东西将变得不可用。此外亚博竞猜app,32位处理器的价格一直在下降,其尺寸已经可以与8位微处理器相媲美,这降低了以前8位处理器的优势。因此亚博竞猜app,我们预计8位处理将逐渐消失。

     

    根据市调公司Gartner的“2014年全球微控制器市占率分析”(Market Share Analysis: Microcontrollers, Worldwide 2014)报告亚博竞猜app,在2014年,英特尔推出8008微处理器的42年后——这个“MCU界的教父”仍然占整个MCU市场销售额的39.7%,较32MCU(38.5%)16MCU(21.8%)的占有率更高亚博竞猜app。

     

    但到了2015年,就发生了很大的转折,对于32MCU市场而言,2015年是具有重大标志性意义的一年亚博竞猜app。据IC Insights市场研究报告显示亚博竞猜app,2015年全球MCU市场规模达到168亿美元,出货量255亿颗。而全球32MCU出货量超过4/8MCU16MCU出货量的总和亚博竞猜app,而且未来几年应该会保持30%左右的高速增长。

     

    随着高效和先进制程工艺的应用亚博竞猜app,32 MCU的成本得到有效缩减,价格在过去5年间以-17%的复合增长率快速下降,更是在2015年突破了1美元关口,逼近传统16MCU以及高端8 MCU的价格。除了价格因素外亚博竞猜app亚博竞猜app,32MCU还受到物联网和汽车电子需求景气的拉动亚博竞猜app。

     

    车用MCU 分为8-bit亚博竞猜app、16-bit32-bit MCU3类,目前以32-bit MCU为主流,占比超过7成,在平均单价上也是8-bit16-bit3 倍,成为车用半导体厂商发展车用MCU的主要项目。传统在8-bit16-bit的车用MCU使用上主要为较单纯的车用电子控制功能,而32-bitMCU则应用在需大量资讯处理部分亚博竞猜app。未来趋势将朝向多功能整合与低耗能表现发展,使用数量或将持续增加亚博竞猜app。

     

    32MCU更符合物联网设备高性能低功耗的要求亚博竞猜app。由于物联网设备通常需要实现传感亚博竞猜app、通信、信息处理、计算亚博竞猜app、下达控制指令等功能亚博竞猜app,任务复杂程度较高亚博竞猜app,因此32MCU在物联网领域的运用程度远高于8位和16MCU。据IC Insights预测,2016-2020年间32MCU的物联网市场规模复合年增长率为17.6%,复合年增长率位25.6%,远高于整体32MCU市场10%的增长率亚博竞猜app,意味着物联网市场对32MCU的需求远超市场平均。至2020年,物联网市场32MCU销售额预计达27亿美元,占整个物联网市场MCU销售额的75%以上。

     

    8MCU相比,32MCU的主要优势之一是其出色的处理速度,典型的8位微控制器通常以8 Mhz运行,而32位微控制器的时钟频率可达数百Mhz。16 MCU 产品则因性能和价格优势不突出亚博竞猜app,市场空间和规模增长都受到较大程度的制约;在MCU 高端产品方面,基于ARMCortex M/R 系列处理器核的32 MCU 芯片能更好地结合用户需求进行整机开发亚博竞猜app、系统设计,因此成为高端MCU产品的首选。

     

     

    8位并没有消亡

     

    微控制器单元(MCU)永远不会停止发展亚博竞猜app,每个型号都有一个功能更强大的MCU。嵌入式系统随着不断增长的MCU技术而不断发展,但仍有许多传统的MCU仍在大量销售。Atmel 8051是那些在市场上有相当大需求的传奇MCU之一。

     

    根据市场分析机构IC Insights预测,2018年亚博竞猜app,全球微控制器(MCU)市场成长率为18%,出货量近306亿颗,营收增长11%达到186亿美元。8MCU的市场规模约78亿美元,市场份额依然占到41%左右亚博竞猜app,每年还以近10%的速度增长。

     

    几十年后,是什么让8051仍保持活力?

     

    由于各种原因,许多商业产品供应商仍然信任8051 MCU,其中最突出的是低成本和低功耗。尽管功能有限且架构较旧,但8051仍然在某些无线通信产品中使用。最新的HC-10蓝牙??榛?/span>8051核心。虽然16位或32MCU可以取代8051提供的功能,但8MCU足以满足许多产品开发人员的需求亚博竞猜app。保留8MCU的另一个原因是8MCU16位和32MCU更容易编程和故障排除亚博竞猜app,且实际上需要进行寻址,调试和调查的位数更少亚博竞猜app。

     

    在速度、处理能力、对大量外设的支持亚博竞猜app、内存等方面,大多数8mcu确实无法与32mcu相匹配,但是8mcu仍然更适合那些不需要大量特性和高处理速度的设备。

     

    从另一个角度来看,几大MCU厂商对8MCU的开发力度也并没有缩减亚博竞猜app,例如ST2018年加强了新加坡前端工厂的投资亚博竞猜app,形成“法国+新加坡”双产线生产,以扩大STM8的产能亚博竞猜app,缩短供货周期,都没有任何STM8 MCU产品停产的计划。

     

    市场机构Mordor Intelligence此前也曾预计,20238MCU市场将增长至接近百亿美元,年复合增长率为5.11%,最重要原因就是包括汽车,消费品,家用电器,医疗保健,工业电子,数据处理,通信等产业,需要越来越多的数据/IO处理工作亚博竞猜app。

     

    中国是全球最大的消费电子制造中心,为国内MCU企业创造广阔市场。对于中国企业而言,目前占据的主流市场还停留在8MCU,占比50%左右。1632MCU 占比分别为 20%左右。在我国MCU企业中,生产32位通用型MCU的企业屈指可数亚博竞猜app。

     

     

    结语

     

    32位与8位的战争远未结束亚博竞猜app,尽管每种架构都有一个应用空间,这是一个更好的选择。对于计算密集型应用,组装和传输数据包亚博竞猜app,例如亚博竞猜app,32MCU具有明显的优势。另一方面亚博竞猜app,对于不涉及大量数字运算的低功耗传感器应用亚博竞猜app,只需定期唤醒以检查传感器输入并根据它做出决定,8MCU是一个合理的选择亚博竞猜app。

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