中國MCU 發展機遇

80年代初北京工業大學電子廠掀起了TP801開發熱潮，同期，上海和江蘇等地開發了MCS-51的單片機開發系統，這股單片機的熱潮引發了全國的智能電子大變革的時代的開始。1986年10月，在上海復旦大學舉行了第一次全國單片機學術交流會，這標志了中國單片機事業的開始，也由此經歷了中國單片機30年輝煌發展歷史進程。2016年11月，嵌入式系統聯誼會舉辦了中國單片機30年紀念活動，老中輕三代單片機工作者齊聚北航回憶這段歷程，共議中國單片機發展的美好前景。

過去幾年中國MCU市場一直持續增長，據 isuppli Research 2015的研究報告（見圖3），2011年中國MCU市場銷售額大約30億美元，到了2016年已經有40億美元，其中32位MCU市場份額將持續增大，期內復合增長率已經接近10%。前面我們看到全球8大MCU 企業沒有的中國企業（包括***），有關研究報告還指出，

中國內地和***MCU企業在中國市場各有10%的份額。筆者從剛剛結束的2017年STM32峰會了解到，2016年ST 中國通用MCU市場營收在其全球市場中占比36%，從2007年開始就一直保持27% 的年復合增長率，以物聯網，可穿戴、智能手機、智能樓宇和表計以及電動汽車和無人機等新型應用是拉動MCU快速增長重要引擎。

圖32011-2017中國MCU 市場預估

中國單片機30年，MCU廠商很多，但多數混跡8/16位低端市場，中國是全球第一大電子制造基地，有足夠大的市場來養活這些小廠商。但設計能力低，缺少戰略發展規劃和資金支持的中小MCU 廠商，難以改變中國企業在MCU市場的弱勢地位。

國產32位MCU 提速

近年中國MCU企業的增長提速，尤其是在32位MCU市場上涌現出像兆易創新、致象科技和靈動微電子這樣的企業，他們基于ARM Cortex M 技術的MCU 芯片受到了市場的歡迎，國產 MCU產品的市場戰略一般是更低的價格，更好的性能，本地周到的服務，最主要的是與國外產品 pin-pin兼容， 這些市場策略讓國內企業非常受用，取得了豐碩的成果。

據財經媒體報道，2016年，兆易創新實現營收14.89億，凈利1.76億，營收同比增長25%、利潤增長了12%；MCU芯片實現營收1.97億元，同比增長55.2%，銷量4578萬顆，兆易創新最近以65億收購北京矽成。矽成的主營業務是以易失性存儲芯片為主，主要從事SRAM、中低密度DRAM、EEPROM等集成電路產品的設計與銷售，產品應用于汽車、工業醫療、網絡移動通訊、電子消費產品等領域。這與兆易創新的非易失性存儲芯片，包括NOR Flash和NAND Flash及其衍生產品以及MCU微控制器產品的研發、技術支持和銷售的業務范圍正好互補。收購矽成對于未來兆易創新GD32系列MCU發展都將起到積極作用，或將有助于兆易創新拓展汽車電子市場的計劃。

國產MCU 的挑戰

比較國產高端CPU的發展，國產32位MCU 要順利的多。 相比智能手機芯片，生態環境相對單純和簡單是幫助國產MCU 發展的重要原因。我們知道，開發智能手機芯片要有巨資投入最先進的制程工藝，比如三星Galaxy S8 機型搭載高通驍龍830處理器，并且處理器將會由三星獨家制造，制程工藝為驚人的10nm。還有Android OS，圍繞Android OS 的開放手機聯盟 （Open Handset Alliance）現在有84個成員，如果你們企業不是成員，你或許拿不到最新的Anrdoid版本的軟件，即使你是成員，如果不能投入大量的Android開發人員，你也很難與高通、三星和華為這樣的手機巨頭競爭。

我們前面已經介紹MCU 的技術線路，它與智能手機完全不一樣，MCU 還是一個多元化的應用市場，雖然有幾個很熱鬧的產品，比如無人機、可穿戴手環，智能溫控器，但是這些產品在數量上與智能手機無法比擬，而且它們每一個的軟硬件平臺都不一樣。憑借基礎的開發工具、90nm制程和應用方案，加上中國企業擅長的“保姆式”服務，國產MCU 有機會出奇制勝，一展宏圖。

是不是國產MCU 可以高枕無憂，一路順利發展了呢？不是的，如果大家看看全球領先的MCU 企業的產品線就不難發現，中國企業（包括***）差距很大，STM32 750余款MCU，多數采用90nm制程上，ST 計劃發布的超高性能STM32H7 將采用40nm制程工藝，而靈動微電子成熟產品F103 采用還是傳統的0.18um。

在開發工具上，國產MCU 基本沒有自己的發工具（IDE），推薦都是ARM KEIL 和 IAR，為了支持自己公司的MCU ，一般會開發一個 KEIL MDK 或者IAR 插件，沒有經費的用戶多是盜版IDE使用。

在應用設計方案和生態環境建設方面，國產MCU 更是遠遠落在外國企業后面，比如STM32峰會第二天，幾十家合作伙伴展示了包括LoRa、藍牙和WiFi模塊、空中固件升級、NB-IoT診斷儀、多功能汽車總線通信平臺和安全認證的RTOS等百余種解決方案，以及大疆和小米無人機、華為運動手表、MOOV 耳機和阿兒法智能機器人等數十種國內設計和生產的基于STM32產品。 這大大提升了與會的開發者的興趣，（見圖4）。

圖4 STM32 峰會現場展示

32位MCU市場發展，芯片設計和制造技術固然很重要，而產品線生態建設，開發工具的研究、嵌入式OS的支持、創新型的應用案例、穩定的貨源供應和技術支持也非常重要，每一項都缺一不可，都做好了真的不容易，國產MCU要進入國內電子企業主流供應商名單，要走向國際舞臺，還有很長路要走。面向未來5-10年百億級的物聯網設備市場，MCU迎來了前所未有的機遇，也給了中國MCU 發展和騰飛創造了絕佳的切入點。

關于ELEXCON2017深圳國際電子展暨嵌入式系統展：作為華南地區規模最大的專業電子和嵌入式技術展，ELEXCON2017將于2017年12月21-23日在深圳會展中心舉行。從元件到系統，從設計到制造，ELEXCON2017將匯聚超過800家重要供應商提供的最新技術和產品，覆蓋的熱點涵蓋：嵌入式、物聯網、電力電子、人機交互與生物識別、無線充電、醫療電子、傳感器、電動汽車、智能制造等。更多詳情，請登陸：www.elexcon.com

作者簡介

何小慶是著名的嵌入式系統專家，國內最早涉足嵌入式OS者之一，創辦了北京麥克泰軟件技術有限公司，有30年嵌入式技術和市場經驗。他是中國軟件行業協會理事、嵌入式系統分會副理事長，嵌入式系統聯誼會秘書長，《單片機與嵌入式系統應用》編委會副主任，出版有《嵌入式操作系統風云錄：歷史演進與物聯網未來》，嵌入式實時操作系統μC/OS-III應用開發》和《嵌入式軟件精解》等多本著作和譯著，個人網頁：www.hexiaoqing.net