機(jī)械人、烏燈工場(chǎng)、智能家居……這一些智能運(yùn)用曾經(jīng)漸漸深入到出產(chǎn)、生活的方方面面。正在AIoT終端和機(jī)械人中，MCU承當(dāng)了關(guān)頭的操縱腳色。正在新運(yùn)用市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，MCU將對(duì)差別功能模塊開展整合，實(shí)現(xiàn)更低的帶寬請(qǐng)求、更低的功耗、更低的延遲、更低的本錢和更高的安全性。
MCU成利用市場(chǎng)最優(yōu)挑選
MCU正在包孕家用電器、手機(jī)、無線對(duì)講機(jī)等傳統(tǒng)行業(yè)的利用和市場(chǎng)規(guī)模曾經(jīng)相對(duì)成型。而AIoT取機(jī)器人等利用開辟出來的新市場(chǎng)恰好為MCU給予了更加遼闊的增加空間。
近年來，環(huán)球非物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)已趨于陡峭，而物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)保持著極高的增加勢(shì)頭。按照猜測(cè)，將來5年內(nèi)，環(huán)球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將以每一年約19%的速度增加。不管是以聰慧醫(yī)療、智能家居為代表的聰慧生活產(chǎn)物，還是以聰慧安防、聰慧能源為代表的聰慧鄉(xiāng)村產(chǎn)物，以至于以智能工業(yè)、聰慧物流、聰慧零售等為代表的智能家當(dāng)產(chǎn)物，琳瑯滿目的下流運(yùn)用需求使得MCU運(yùn)用空間愈加廣漠。按照統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021年中國AIoT市場(chǎng)規(guī)模將到達(dá)6548億元，相較2018年增加約189.9%，估計(jì)到2022年這一數(shù)值將到達(dá)7509億元。環(huán)球AIoT市場(chǎng)規(guī)模估計(jì)到2022年將到達(dá)4820億美圓。
機(jī)器人行業(yè)范圍一樣具有偉大的增量市場(chǎng)。當(dāng)前，工業(yè)掌握型機(jī)器人已成為MCU第二大利用市場(chǎng)，僅次于汽車電子。伴隨著智能化、主動(dòng)化工廠逐步放開，工業(yè)機(jī)器人還將迎來更大的市場(chǎng)空間。
賽迪照料初級(jí)分析師劉暾正在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表現(xiàn)，當(dāng)前，包孕掃地機(jī)器人、擦窗機(jī)器人等正在內(nèi)的辦事類機(jī)器人市場(chǎng)雖已經(jīng)有擴(kuò)大趨向，但市場(chǎng)體量仍舊有限，還存正在更大的擴(kuò)大空間。這也將為MCU正在機(jī)器人市場(chǎng)的運(yùn)用帶來時(shí)機(jī)。數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，2021年，環(huán)球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模估計(jì)將到達(dá)335.8億美圓，2016~2021年平均增長(zhǎng)率約為11.5%。
向更大運(yùn)算量更高集成度標(biāo)的目的生長(zhǎng)
承載更厚實(shí)的功效，意味著單片芯片須要搭載更多樣化的模塊，進(jìn)而須要有更高的集成度。以家居場(chǎng)景中的掃地機(jī)器人為例，一款具有主動(dòng)躲障功效的掃地機(jī)器人，須要搭載攝像頭收集路面信息，與此同時(shí)須要對(duì)拍攝的畫面開展圖象剖析，以分辨火線障礙物的范例，進(jìn)而開展打掃或躲讓的處置懲罰。別的，還須要接納來源于操縱端的指令，做出實(shí)時(shí)應(yīng)對(duì)。這就請(qǐng)求搭載的MCU既具有AI圖象處置懲罰本領(lǐng)，又具有通信本領(lǐng)，與此同時(shí)還要具有更加壯大的測(cè)算本領(lǐng)。單片MCU須要集成多種功效，不只須要承載傳感器信息獲得，還須要對(duì)此開展建模和測(cè)算，即單片MCU須要施展系統(tǒng)化的協(xié)同作用。
兆易立異產(chǎn)物市場(chǎng)總監(jiān)金光一默示，正在工業(yè)行業(yè)，市場(chǎng)需求向算法和泛周邊開展擴(kuò)大，規(guī)定MCU可以支撐高精度的工業(yè)掌握和高性能的數(shù)據(jù)處理；而正在消耗電子行業(yè)，毗連和智能化的需求變得愈發(fā)凸顯，規(guī)定終端支撐多種范例的有線和無線毗連，和靈動(dòng)便利的圖形化運(yùn)用界面及表現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)聰慧家電、智能家居和AI運(yùn)用立異。
當(dāng)機(jī)器人的智能化水平更高時(shí)，對(duì)MCU的請(qǐng)求就會(huì)更高，那末正在MCU中將須要裝備AI加快模塊。“如果把MCU算作微型測(cè)算機(jī)，AIoT和機(jī)器人等利用意味著MCU須要將通信、AI測(cè)算、傳感等本來沒有的模塊舉行集成。”劉暾正在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)默示。單片MCU集成的模塊更多，意味著每一個(gè)模塊的體積要更小，并且正在芯片具有一致面積的情況下須要有更高的測(cè)算才能。
要滿意這一請(qǐng)求，需求MCU利用更進(jìn)步前輩的制程。當(dāng)前環(huán)球MCU制作次要利用的是40nm及以上的成熟制程。三星以為28nm工藝更適合物聯(lián)網(wǎng)MCU正在本錢、功耗和性能方面的請(qǐng)求，因而三星推出“28FDS”技能和產(chǎn)物。格芯、中芯國際等代工廠還正在推進(jìn)28nm制程工藝。但28nm進(jìn)入本錢較高、工藝轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)還較高，今朝看，仍欠缺充足的量和毛利率，因而海內(nèi)廠家多處于張望狀況。
除MCU中相對(duì)進(jìn)步前輩的制程以外，劉暾暗示，MCU產(chǎn)物各個(gè)節(jié)點(diǎn)工藝逐步開展代際升級(jí)也是行業(yè)趨向：“將本來90nm的工藝轉(zhuǎn)移到55nm工藝出產(chǎn)，將40nm產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到28nm上。”劉暾指出，要實(shí)現(xiàn)更高集成度，提拔芯片制程標(biāo)準(zhǔn)是最直接的規(guī)定。
RISC-V或?yàn)槭袌?chǎng)喜愛
32位MCU是AIoT、機(jī)器人運(yùn)用的MCU中最為普遍的范例。現(xiàn)階段32位MCU基本是基于Arm架構(gòu)的產(chǎn)物。梁少峰默示，Arm內(nèi)核產(chǎn)物線雄厚，生態(tài)完全成熟，正在32位MCU市場(chǎng)上占領(lǐng)絕對(duì)主導(dǎo)地位。當(dāng)前，Arm架構(gòu)正在AIoT終端MCU中擁有廣泛應(yīng)用。比方，Arm Cortex-M23和Cortex-M33內(nèi)核撐持的TrustZone平安架構(gòu)，能夠大幅提拔物聯(lián)網(wǎng)終端的信息平安設(shè)計(jì)。
AIoT取機(jī)器人的使用包羅大批挪動(dòng)終端，是以小型化、輕巧化、低功耗便成為此類使用中搭載的MCU芯片的關(guān)頭目標(biāo)。AIoT取機(jī)器人市場(chǎng)總量大，但細(xì)分范疇多、市場(chǎng)分布零亂，這也為進(jìn)入該范疇的芯片設(shè)計(jì)者帶來了挑釁。是以，愈加開放、易用的RISC-V架構(gòu)便有時(shí)機(jī)更受開發(fā)者喜愛，藉由RISC-V的開源架構(gòu)，模塊化的ISA指令集很適用于定制滿意物聯(lián)網(wǎng)使用場(chǎng)景的MCU產(chǎn)物。
劉暾以為，RISC-V為MCU生態(tài)設(shè)立建設(shè)供應(yīng)了很好的發(fā)展方向：“RISC-V很好地逢迎了AIoT的市場(chǎng)需求，或可對(duì)Arm構(gòu)成打擊。”2019年，阿里平頭哥宣布開源RISC-V架構(gòu)MCU芯片平臺(tái)，核芯互聯(lián)、兆易立異、沁恒微電子、樂鑫高新科技、中微半導(dǎo)體等多家公司還均推出了基于RISC-V架構(gòu)的芯片產(chǎn)物，此中不乏物聯(lián)網(wǎng)芯片。
由進(jìn)步中國廠商國際競(jìng)爭(zhēng)力的角度來講，RISC-V還有望為打造中國MCU家產(chǎn)生態(tài)貢獻(xiàn)力量。正在AIoT取機(jī)器人所需的32位MCU占有大規(guī)模市場(chǎng)的仍是海外公司，包孕瑞薩、恩智浦、意法半導(dǎo)體、英飛凌等。中國企業(yè)的MCU品種取籠蓋局限仍取海外大廠相距較遠(yuǎn)，MCU通用性、穩(wěn)定性、品種、生態(tài)建立等全是攔阻中國廠商提拔競(jìng)爭(zhēng)力的困難。正在看中軟硬件交融才能、軟件適配性的當(dāng)下，完善RISC-V家產(chǎn)生態(tài)還是中國企業(yè)正在行業(yè)位置實(shí)現(xiàn)上升的渠道。