文章|半导体产业纵横随着国民经济水平的不断提高，人们日益追求高品质生活，智能穿戴、智能汽车等产业迎来了春天，蓬勃发展，在半导体行业中发挥着举足轻重的作用。
半导体下游应用市场。
各大互联网科技巨头也瞄准了智能汽车这块蛋糕。
华为、小米等国内科技公司已经在汽车领域有计划或正在准备这样做。
布局和侧重点不同。
在层出不穷的智能产品中，MCU作为指挥所有电子系统的大脑，起着至关重要的作用。
目前，全球芯片供应短缺已经持续一年多，而MCU也是芯片供应短缺的主角之一。
据多家企业研究报告显示，随着国产替代和短缺的到来，MCU国产化加速，国产MCU发展进入快车道。
MCU供应商已经处于发展的黄金窗口期，并开始进军各个市场。
逐步形成独特的核心竞争力。
MCU应用领域微控制器单元(MCU)也称为单片机微控制器。
从名字就可以看出，MCU更多的是用于控制，虽然MCU只是基于传统晶圆制造工艺的类型。
它看似是一块非常普通的芯片，但其重要性并不亚于CPU、GPU等复杂的高端芯片，或者与简单但庞大的模拟芯片相比。
MCU主要应用于消费电子、工业/医疗、汽车电子等领域。
国内MCU厂商很大一部分集中在消费领域，其中以8位MCU居多。
消费级MCU主要应用于扫地机器人、无人机、平衡车、物联网等小家电领域，对芯片规格要求较低。
据统计，消费类MCU芯片的工作温度范围为0℃~70℃。
湿度要求低，使用寿命约为3至5年。
但此类MCU产品迭代快、需求差异化，要求各大厂商提供及时、更全面的本地化服务。
国外厂商中，Microchip和意法半导体更多定位于消费电子和低端工控领域。
它们分别占据消费电子领域约30%和15%的市场份额。
在中国，一些细分市场以小家电为代表。
该领域已有突破，其中以中盈电子和宏晶电子较为突出。
与消费类MCU相比，工控MCU的指标更加严格。
工业级MCU的工作温度范围为-40℃~+85℃，使用寿命为5~10年。
工业级MCU多为32位，广泛应用于工业领域，如工厂自动化和机器人、电力传输和电网供电、电器和电机控制、智慧城市和智能楼宇自动化等。
汽车MCU是众多MCU应用领域中对芯片性能和评价指标要求最严格的，因为它需要兼顾功能和安全。
汽车中的不同位置对MCU的评价指标不同。
以温度为例。
发动机舱MCU工作温度范围为-40℃~150℃，车身部分MCU工作温度范围为-40℃~125℃。
按照MCU位数分类，目前市场上有4/8/16/32/64位MCU。
MCU位数代表CPU一次处理数据的宽度。
位数越多，MCU的处理能力越强。
但这并不意味着我们只是一味地要求更高的计算速度和性能。
不同位的MCU在不同的领域发挥作用，例如应用最广泛的8位和32位MCU。
前者更多地用于功率计和其他电子设备。
在性能要求不高的情况下，可以在物联网等方面使用32位MCU。
MCU内核 说到MCU就不得不提到它的内核，就不得不提到ARM。
无论国内外，各大MCU厂商的32位MCU均采购外购核心，将主要精力投入到其他部分的研发上（瑞萨除外，主要开发自研核心，外购为辅）核心），32位ARM Cortex M系列核心在各大核心厂商开发的核心中占据主导地位。
2004年，ARM推出首款Cortex-M系列处理器M3，此后迅速发展并成为主流。
然而，ARM 使用 IP 许可，这通常会导致更高的许可费用。
近年来，RISC-V内核凭借其简单、免费、开源等优势，迅速成为32位MCU内核市场的后起之秀。
与32位设计相比，基于传统8051内核的8位架构往往被认为“比较古老”，而且研发的技术要求并不高。
因此，MCU厂商8位产品核心的自研率更高，至少远高于32位产品。
8位MCU。
上世纪末8051内核失去专业保护并成为开源IP后，各大厂商根据需要对原有的8051内核进行修改，开发出自己不同的8位MCU。
对于市场来说，8位产品具有突出的价格优势，并且往往伴随着丰富的外设加持。
当性能令人满意时，它们的功耗较低。
同时，8051单片机也是入门级嵌入式教学的必备品。
学术项目。
国内外MCU发展对比在所有MCU产品中，32位产品的集中度最高。
在32位市场，瑞萨和恩智浦首当其冲，主攻汽车市场。
其中，日本瑞萨电子主要采用自研核心（据统计，约占所有使用核心的78%），即瑞萨的MCU都采用自己的结构。
32位市场另一个不可忽视的就是意法半导体，它是大陆厂商最重要的32位竞争对手。
ST已经从强大的低功耗8位微控制器STM8系列发展到基于ARM内核的STM32系列微控制器。
嵌入式开发者提供丰富的MCU资源，开创了MCU行业完整生态系统的建立。
在8位MCU市场，Microchip占据市场主导地位，份额超过30%。
它强调节省成本的优化设计。
大多数芯片都有兼容的FLASH程序存储器。
Microchip的主要产品是16C系列8位微控制器，CPU采用RISC结构，运行速度快、价格低、功耗低、抗干扰性能好。
此外还有德国英飞凌，主打汽车和工业；而美国的德州仪器公司除了模拟产品外，还推出了以Piccolo系列微处理器为代表的32位微控制器系列。
与国外MCU厂商相比，国产MCU的本土占有率极低。
目前，MCU市场的主要份额仍然被国际大厂商占据。
然而，在当前产能紧张的背景下，正如文章开头所提到的，国内供应商却遇到了罕见的情况。
发展机会。
由于国际主要厂商无法顾及本土客户的所有需求，尤其是在消费电子等迭代速度较快的领域，中国本土企业的优势在于更能响应客户、更准确地了解市场需求。
因此，国内厂商存在相当大的竞争。
国产MCU要实现突破，需要从人才、技术、产业等多方面入手。
比如技术方面，我们应该在MCU架构、性能、功耗等方面提高自己的水平。
目前中国企业在各方面的发展都已经崭露头角。
特殊应用方向，特别是随着RISC-V架构的逐步投入使用，出现了许多与国外常用的不同的特殊产品。
目前国内厂商大多从消费电子等中低端应用领域起步，逐步进攻工控/医疗甚至汽车领域。
国内重要厂商也各有侧重。
例如，龙头兆易创新涉足消费、工业、汽车三个领域，但大多应用于消费电子市场，工业份额相对较小。
华大半导体也涉足这三个领域。
各个领域都有产品，工业领域的产品包括逆变器、工业服务器；中盈电子、宏晶科技、芯海科技均在8位领域取得突破。
其中，中盈电子为国内小家电龙头，宏晶科技提供基于8051架构的产品，芯海科技8位产品全部采用自研内核；此外，知名的乐鑫科技的ESP系列MCU已经走出国门，可以说在国内外都取得了不错的成绩。
汽车级MCU的门槛比较高。
他们从低端车身领域，如雨刷、车窗、座椅等开始，逐步转向中高端产品。
除了兆易创新、华大基因外，芯海科技、比亚迪半导体等厂商都有汽车级产品，国民技术、中盈电子等也在规划中。
国内外MCU最新趋势当前，随着智能家居、医疗保健、物联网等领域产品的快速普及，全球MCU需求量快速增长。
这种需求不仅体现在芯片的数量上，还体现在芯片的低功耗上。
、定制、特定外设等新需求。
新能源汽车将是未来相当长一段时间内的热门话题之一。
全球汽车MCU市场由六大国际IDM厂商占据：意法半导体、恩智浦、瑞萨、英飞凌、德州仪器、微芯科技。
这些厂商的市场份额超过80%。
我国大部分企业的汽车MCU产品多见于车窗、照明、冷却系统等控制应用，但在动力总成控制、智能座舱、ADAS等复杂应用领域还较少。
今年，全球半导体解决方案提供商瑞萨电子推出了两款新型控制器——RL78/F24和RL78/F23，专为汽车执行器和传感器控制应用而设计，从而扩展了RL78低功耗16位MCU产品家族，增强了瑞萨电子的实力。
' 丰富的汽车电子产品组合。
意法半导体今年推出了新款汽车级MCU，它是基于ARM内核的Stellar微控制器产品系列的延伸。
新产品优化了电动汽车性能和汽车集中电气架构，有助于降低电动汽车成本并延长电池寿命。
里程数和充电速度更快。
在国内众多MCU厂商中，比亚迪半导体等少数企业已量产汽车MCU，并进入汽车OEM供应链。
作为系统控制的核心器件，兆易创新GD32 MCU目前拥有包括智能座舱在内的众多外围功能应用，如汽车仪表、电子声音模拟系统、车载信息娱乐系统、车载自动诊断系统（OBD）等。
除了传统MCU厂商之外，物联网MCU（WiFi、BT、LPWAN等）领域也出现了更多新兴市场机会，中国新晋芯片厂商很好地抓住了机遇。
总结与展望 综上所述，在国内MCU发展的黄金窗口期，国内厂商抓住机遇，从消费级和工业级入手，逐步聚焦汽车级赛道，为企业开辟了新的高端市场，并努力完善生态系统建设，开发有自己特色的产品，提高产品质量，充分发挥高性价比等优势，抓住市场动态，多与终端市场沟通，取得更大进步。