從今年年初以來(lái)，受疫情影響，電子行業(yè)進(jìn)入缺芯潮。在汽車、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)發(fā)展需求暴漲的情況下，MCU（微控制器）成為最缺的芯片品種之一。引來(lái)MCU交貨周期延長(zhǎng)的同時(shí)，也提高了MCU的價(jià)格。

在中高端MCU制造廠商中，意法半導(dǎo)體、英飛凌、恩智浦、瑞薩等企業(yè)中，交貨周期最多延長(zhǎng)了4倍。在國(guó)外巨頭交貨周期大幅度延長(zhǎng)的情況下，汽車和物聯(lián)網(wǎng)成為國(guó)內(nèi)企業(yè)抓住MCU市場(chǎng)增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力。

熱度不減的“MCU+傳感器”方案引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)

在過(guò)去十年里，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是高速的，同時(shí)，我們也看到了MCU市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。2017年MCU的出貨量相比于2016年增加了22%，營(yíng)收高達(dá)168億美元；2018年的出貨量增幅達(dá)到了20%，總體來(lái)說(shuō)5年的銷售額年付增長(zhǎng)速度在7.2%左右。

可以說(shuō)，MCU的快速增長(zhǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有著更為直接和密切的聯(lián)系。

雖然說(shuō)汽車電子是當(dāng)前MCU應(yīng)用最廣的領(lǐng)域，但是已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定增長(zhǎng)期，而在智能汽車和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域是MCU增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在2020年之前應(yīng)用于汽車電子的MCU市場(chǎng)是保持在10%左右，可見(jiàn)在每年20%的總增長(zhǎng)率中物聯(lián)網(wǎng)提供了超過(guò)10%的增長(zhǎng)貢獻(xiàn)。

大約從2014年前后開(kāi)始，“MCU+傳感器”的結(jié)合成為一種主流方案。由于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)能力的需求在不斷提升，成本和功耗也需要兼顧，這一需求促使無(wú)線微控制器解決方案快速進(jìn)入行業(yè)視野。不僅僅是將傳感器和MCU整合到SoC當(dāng)中，包括藍(lán)牙、WiFi等通信技術(shù)也作為拓展功能整合到產(chǎn)品當(dāng)中。

另外，由于物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于傳感器的需求不僅僅是采集數(shù)據(jù)，在智能化信息處理能力方面的需求也在逐步提升，由于云端運(yùn)算的算力有限，所以未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)傳感器也將成為計(jì)算節(jié)點(diǎn)，對(duì)于MCU性能也有了更高的要求。從市場(chǎng)和技術(shù)表現(xiàn)來(lái)看，32位MCU的增長(zhǎng)速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出8位和16位MCU，32位MCU在全球增長(zhǎng)速度是15%以上。

目前來(lái)看，部分傳感器廠商已經(jīng)把MCU與傳感器加以整合，提供MCU+傳感器的模塊化開(kāi)發(fā)平臺(tái)，逐漸成為一類產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)。

“缺芯”潮下的國(guó)內(nèi)企業(yè)的迎來(lái)機(jī)遇與挑戰(zhàn)

上面提到了關(guān)于MCU缺貨的問(wèn)題，據(jù)悉，這場(chǎng)缺芯潮將會(huì)持續(xù)到明年。但是同為半導(dǎo)體的傳感器芯片似乎并沒(méi)有MCU那么缺，在筆者調(diào)研眾多傳感器廠商時(shí)，大部分國(guó)內(nèi)廠商都表示雖然今年芯片行業(yè)缺芯很嚴(yán)重，但是傳感器芯片的情況要好很多，供貨周期和價(jià)格影響并不大。

那么其實(shí)能夠影響MCU+傳感器解決方案的最大因素就是解決MCU的貨源問(wèn)題。由于國(guó)外疫情因素，包括ST、英飛凌、飛思卡爾等國(guó)外企業(yè)的MCU的產(chǎn)能受到了很大的沖擊。其實(shí)，這對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)來(lái)說(shuō)是非常好的契機(jī)。

就目前來(lái)看，雖然國(guó)產(chǎn)MCU依然聚焦于8位MCU，占比50%，16/32位MCU依舊是國(guó)外企業(yè)占據(jù)大量市場(chǎng)份額。但是最近幾年，包括兆易創(chuàng)新、航順、士蘭微、靈動(dòng)微等國(guó)內(nèi)MCU企業(yè)都在逐漸浮出水面，在32位MCU市場(chǎng)占得一席之地。同時(shí)，在以Arm Cortex-M系列內(nèi)核IP的MCU成為32位MCU的市場(chǎng)主流的同時(shí)，最近幾年開(kāi)源的RISC-V微處理器也開(kāi)始流行起來(lái)，特別是在新興的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)MCU似乎又看到了一條突圍的方向。

同時(shí)，我們還注意到上述MCU企業(yè)在專注MCU產(chǎn)品的同時(shí)，也在向下游尋求合作，即推出MCU+傳感器定制化解決方案。以兆易創(chuàng)新為例，根據(jù)自家MCU產(chǎn)品，打造了紅外熱成像儀方案，停車位檢測(cè)雷達(dá)方案，額溫槍方案，筆者相信未來(lái)MCU企業(yè)在MCU+傳感方案商將會(huì)重點(diǎn)投入關(guān)注。

除了MCU企業(yè)在尋求傳感機(jī)會(huì)的同時(shí)，國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)對(duì)于MCU也產(chǎn)生了濃厚的興趣。最近西人馬推出了自家首款32位MCU芯片CU0801A，這款芯片是基于RISC-V架構(gòu)進(jìn)行研發(fā)，適用于低功耗、小面積的嵌入式應(yīng)用。從參數(shù)上我們就可以看出這款芯片是專用于物聯(lián)網(wǎng)的智能傳感器。此前，西人馬就已經(jīng)提出的” 端-邊-管-云-用”的解決方案，此舉似乎是在印證國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)除了能向下游傳感模組、終端等領(lǐng)域延伸的同時(shí)，MCU等上游的產(chǎn)業(yè)未來(lái)似乎也可以成為傳感器企業(yè)發(fā)展的另外一片藍(lán)海。

整合MCU和傳感器形成智能傳感器能夠給國(guó)內(nèi)企業(yè)帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)，形成的挑戰(zhàn)也是不小。根據(jù)行業(yè)共識(shí)，整合MCU和傳感器目前最大的痛點(diǎn)在于工藝，尤其是在當(dāng)紅的MEMS傳感器方面。由于MEMS工藝與MCU制程有所差異，同時(shí)國(guó)內(nèi)MEMS工藝的起步時(shí)間相對(duì)較晚，如果再將兩者的SoC整合的話，難度將會(huì)增加不少。但是在加速度計(jì)、陀螺儀等容易整合的領(lǐng)域，已經(jīng)有不少企業(yè)將其SoC化了，這里或許可以成為國(guó)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展起點(diǎn)。

所以，筆者認(rèn)為，無(wú)論是MCU企業(yè)還是傳感器企業(yè)，深耕“MCU+傳感器”的SoC方案將會(huì)未來(lái)的大方向之一，在未來(lái)會(huì)有更多的本土企業(yè)將在智能家居、智慧醫(yī)療、智能汽車、智能表計(jì)等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域形成落地應(yīng)用，并針對(duì)特色行業(yè)形成定制方案，推出本地化的定制芯片。

為了更好推動(dòng)”MCU+傳感”在物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)際應(yīng)用，積極幫助企業(yè)開(kāi)拓新場(chǎng)景和挖掘新市場(chǎng)。IOTE 2021國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)展將于2021年8月18日-20日在深圳（福田）會(huì)展中心舉辦，這將會(huì)是一場(chǎng)關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈最完整的展示。在IOTE 2021國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)展上，我們能夠看到優(yōu)質(zhì)的MCU和傳感器廠商帶來(lái)的最新產(chǎn)品，也能夠了解到物聯(lián)網(wǎng)智能傳感器的發(fā)展動(dòng)態(tài)。

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