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在物聯網、車用電子、醫療...等智慧化市場的快速啟動下,MCU產業迎來過去少見的榮景,從供貨狀況就可得知目前市場狀況。從2017年開始,市場已然開始缺貨,大型MCU廠商的交貨期從過去的4個月延至6個月;在供不應求的態勢下,MCU價格也開始往上調升5%~10%。隨著各垂直產業智慧化腳步加快,未來MCU的需求將持續上揚,且除了市場量放大外,在技術方面也會不斷突破。
先從應用市場來看,目前工業、車用、家庭、消費性設備是MCU的四大主要應用市場,其中工業與車用領域的成長最快,從2017年起MCU開始缺貨的主因,就是因為多數大廠將產能轉往這兩大應用領域。
工業領域近幾年開始走向智慧化,吸引了多數科技業者投入,不過此一領域對於效能與穩定度,都有別於一般消費性產品,因此要能達到工規需求並不容易,MCU作為這兩類系統中的重要處理單元,除了穩定度與效能外,在功耗、即時、連結性方面也會有進一步要求,TI行銷與應用嵌入式系統總監詹勳琪表示,TI投入工業領域已久,過去早已有完整的MCU產品布局,而憑藉過去在此深耕的技術經驗,在市場快速啟動後,將可提供更高品質的對應產品。
TI在工業領域的主力產品包括FRAM(鐵電隨機存取記憶體)MCU、DSP、無線IC等三大部分,透過這三大產品線,打造出完整的生態系統,而在全球IC廠商中,只有TI同時擁
隨著物聯網的應用逐漸擴大,MCU在市場與技術兩端都開始加速成長,意法半導體(ST)資深產品行銷經理楊正廉指出,物聯網的感測節點必須長時間運作,再加上其連網需求,不但讓MCU的低功耗設計被進一步強化,無線通訊也逐漸成為重要選項,此外如智慧醫療之類對效能有高度要求的市場也快速啟動,也為高效能MCU開啟另一波龐大商機。
作為MCU大廠,ST的產品布局相當完整,在高效能、無線與開發平台都提供了解決方案。在高效能部分,目前主要是以STM32 H7與F7兩款產品為主,這兩款產品的核心均為ARM Cortex-M7,主要訴求是在高效能規格下,其價格遠低於市場同等級產品,是CP值極高的高
大陸IT市場快速啟動,作為各類電子產品主要控制核心的MCU也穩定成長,近幾年的年成長率都維持在10%左右,龐大商機讓各大MCU廠商在大陸市場的動作越來越積極,大陸MCU大廠兆易創新也持續推出新產品,產品市場總監金光一指出,兆易創新的產品線完整,可提供市場完善的解決方案。
金光一分析大陸的MCU發展現況指出,目前大陸在此一領域有三大成長動能,包括智慧製造、消費性電子與物聯網。在智慧製造方面,在德國工業4.0的帶動下,智慧製造已然成為全球趨勢,目前多數生產設備與機台都會建入MCU,達到更智慧、精準的動作,機械手臂、無人工廠等自動化生產項目也在加快部署。消費性電子部分,智慧城市
過去在物聯網領域,MCU不是定位為系統邊緣節點運算與控制,就是應用於攜帶式產品,不過隨著架構的功能改變,物聯網的終端設備開始被賦予更多需求,因此MCU的角色也開始轉變。恩智浦(NXP)大中華區MICR行銷經理黃健州指出,在部分領域如穿戴式裝置,MCU的角色並不會有太大變動,不過如果是系統面產生變化,例如近年啟動智慧家庭系統,傳統MCU就會難以負荷系統需求,而必須以全新的設計思維因應,以NXP的i.MX RT系列MCU為例,NXP將其定位為系統閘道器,具有一定程度的運算功能,降低後端處理器的工作負擔。
黃健州進一步表示,MCU早已應用於家電產品多年,絕大多數產品都已內建,不
各類型應用領域近年漸趨活絡,帶動了MCU的高成長,無論在技術面或市場量,與以往相較都有大幅進展,Silicon Labs台灣區總經理寶陸格表示,物聯網連結生活中所有物件,多數設備都必須具備一定的數據處理能力,而隨著應用環境與對應功能的多元,所需的MCU種類也不盡相同,Silicon Labs就以齊全的產品線,提供客戶完整解決方案。
Silicon Labs的MCU產品線從8位元到32位元一應俱全,所使用的核心則從ARM Cortex0+到M4均有,另外Silicon Labs也一直在無線技術投入大量資源,持續開發出具備無線功能的MCU產品,至於在目標市場,Silicon
MCU是多數電子設備的關鍵零組件,由於技術成熟、應用面向廣,目前市場上多數廠商的MCU大多為通用型產品,工程師依本身需求挑選合適型號,再以MCU為基礎設計產品與功能,台灣靈動微電子業務協理許文權表示,2013年靈動微電子取得ARM的Cortex-M0與Cortex-M3的核心授權後,就以此兩大核心,建立起通用型MCU的系列產品。
從2014年推首款MCU至今,靈動微電子已發展出5大系列產品,多為通用型MCU,在這5大系列產品中,MM32F系列為高效能,主頻率最高可達168MHz,適用於工業控制之類需要高速演算法的應用,此一系列目前已內建USB OTG、UART等介面,未來
愛因斯坦曾經說過「讓一切盡可能簡單,但這並不容易。」引號中的「一切」當然適用於微控制器(MCU)的圖形化使用者介面(GUI)設計工具。第三方圖形工具存在設計上的挑戰,這往往會導致錯誤並浪費時間,Microchip的整合式MPLAB Harmony Graphics Composer(MHGC)與MPLAB Harmony軟體架構,是市場上唯一與晶片製造商的開發環境緊密整合的GUI開發工具。
在使用第三方供應商的圖形工具時可能存在著挑戰,即不僅效能不彰,並且容易將錯誤引入應用程式的程式碼。一些GUI開發案例需要使用三種不同的工具(畫面設計器、影像資產管理器和字型資產管理器)
MCU是典型的無所不在(Ubipuitous)的零組件,應用之廣、數量之多,超乎你我想像,小從家中的遙控器、風扇,大至工廠馬達,都必須透過MUC的精準控制,讓生活更便利、製造系統更順暢。
近年來物聯網帶動新一波IT革命,智慧化應用已成為未來產業的既定趨勢,在物聯網體系中,終端設備被賦予更多要求,因此MCU也必須同步進化,新世代的MCU必須具備更低功耗以延長設備的運作時間,必須擁有更高效能讓設備擁有邊緣運算能力,還必須強化整合性,快速鏈結周邊,提供更多功能。
這些需求並非未來,而是現在,物聯網應用已然落地,市場正在打開,因應智慧化世界的到來,MCU也已
隨著物聯網的興起,各類智慧化設備不斷問世,MCU技術也須同步進化,作為此一領域大廠,TI除了強化產品線布局外,技術面也持續提升,在「TI 鐵電MCU及超聲波流量計方案」議題中,德州儀器嵌入式系統經理陳俊宏指出,FRAM(鐵電隨機存取記憶體)的低功耗、低喚醒時間,非常適合應用於MCU,TI接下來的MCU產品策略也都將以此方向發展。
陳俊宏表示,FRAM的喚醒時間極短且可立刻以最高速運作,加上使用鐵電記憶體,對於講求MCU效能的應用來說非常適合,近年來智慧化成為流量表的重要設計,TI的FRAM MCU也被大量應用於此,他特別介紹了該公司MSP430系列的創新類比介
32位元已成為MCU的主流應用,該尤其是近年來智慧化應用的興起,更讓32位元MCU市場加速成長,意法半導體(ST)的STM32系列產品,針對不同市場需求,提出完整解決方案。亞太區資深產品行銷經理楊正廉表示,目前STM32系列共有12種類型產品,從低功耗、高效能到近期推出的無線通訊產品,其產品線相當齊全,且其供貨保證都在10年以上,在運算核心部分,ST與Arm長期合作,已取得Arm全系列的核心授權。
根據研究機構的報告指出,在2007年時,ST的全球MCU市佔率仍在10名外,在未有併購案僅靠自身新產品推出的態勢下,排名不斷攀升,在2013年已是全球第2,近年來出
經過多年的市場教育與技術研發,物聯網應用近年來開始落地,而經過實際的應用,使用者發現除了效能外,安全也是現在物聯網能否穩定運作的重要關鍵,對此Microchip主任應用工程師張裕坪在「SAM L10/L11 MCU Families」演講中,就針對MCU的安全設計提出相關看法。
張裕坪指出,物聯網終端發展加速,然而安全常被多數設計人員忽略,導致智慧財產權和敏感資訊的風險大增,Microchip的SAM L10和SAM L11 MCU系列,就強化了這方面的設計。SAM L10和SAM L11採用了Arm的Cortex-M23內核,SAM L11更提供適用於A
成立於2004年的北京兆易創新,是近年來大陸成長最快速的MCU廠商,目前在大陸市場已是僅次於ST與NXP的第三大MCU供應商,該公司的ARM Cortex-M3與M4兩種核心MCU,出貨量已經超過2億顆,產品型號則超過300個,應用領域則包含工業、消費性產品與各種智慧化設備,產品市場總監金光一指出,近年來大陸市場的智慧化應用成長速度,同步帶動32位元MCU需求,因此兆易創新也不斷深化旗下GD32系列32位元元ARM MCU的設計。
兆易創新在2013推出了採用Cortex-M3的32位元MCU,2016在此推出同系列的Cortex-M4 MCU,目前已有20
物聯網翻轉了IT產業,未來絕大多數的終端設備都將具有一定程度的運算、控制與連網功能,作為MCU大廠,NXP近年來的產品也以物聯網應用為主要設計方向,台灣恩智浦大中華區微處理器及微控制器產品行銷經理黃健洲指出,除了在消費性領域外,其他垂直應用如家庭、車用與醫療,NXP都有對應的解決方案,並提供長時間的供貨保證。
目前NXP的MCU產品包括Kinetis、LPC、i.MX RT、JN、QN等系列,此一完整產品線可滿足不同領域的MCU需求,黃健洲以智慧家庭為例,他表示,智慧家庭已是MCU的主戰場,而語音控制則是相關系統近年來的重要人機介面。
NXP的i.M
在電子技術精進與市場應用多元的帶領下,MCU不斷演化,尤其是物聯網時代的來臨,更讓下一世代的MCU提早浮現,Silicon Labs資深應用工程師何天仕指出,新世代的MCU需要高效能、高整合、低耗電、小尺寸,而Silicon Labs長年深耕MCU領域,其產品已獲得市場認可,面對快速成熟的物聯網,該公司也提供了完整對應的產品線。
何天仕表示,在高可信賴性原則下,Silicon Labs的MCU產品在產品設計階段,就以最高等級的車規思維設計,由於車規的測試條件嚴苛,因此可往下相容於商用與工業市場,此外MCU產品出廠時,包括全電壓、全運作溫度等規格的測試條件,也都
靈動微電子成立於上海,在2013年取得ARM的Cortex-M0與Cortex-M3授權後,就以這兩大核心建構起產品線,台灣靈動微業務協理許文權指出,目前靈動微電子的產品主要應用於工業控制系統、智能家居、可穿戴技術、汽車電子與儀器儀表等眾多領域。
靈動微電子的MCU以通用型架構為設計重點,除了完整的產品線外,並提供保母式服務,以大量的應用工程師支援客戶,協助客戶解決相關問題,目前其下共有主要以32位元為主,共有5大產品線,其特色各有不同,其中MM32P為小尺寸、少接腳,MM32F為通用型與高效能,MM32L為寬電壓與低功耗、MM32W內建無線通訊介面,至於MM
在2018年的IFA大會上,Amazon公佈其下Alexa的各項數據,目前Alexa已經擁有超過5萬個功能,並與2萬種設備相容,合作品牌則超過3,500個,顯示出智慧語音控制已然來到。不過RelaJet洞見未來創辦人Blue Chen指出,目前市場上的語音辨識技術,仍有許多問題尚未解決,而RelaJet則透過安富利,將本身研發的演算法,結合NXP的MCU,設計出新一代語音辨識引擎。
目前市場上的語音辨識演算法,當多人同時講話時,若頻率與能量都接近時,往往無法分別單一的特定人聲,對於會在戶外使用的智慧化設備而言,會產生控制上的困擾。因此現在的作法大多是採集大量的
Google在2012年展出Google Glass時,可說驚艷了全球產業,不過在技術瓶頸與個人隱私的考量下,2015年宣布停產,不過在近期Google另尋出路,鎖定企業應用,推出Google Glass 2.0,讓智能視覺技術再次成為產業焦點。佐臻公司董事長梁文隆在「智能視覺AR & MR拓展未來3D新視界」表示,視覺技術的應用潛力無窮,智慧眼鏡將取代現有的智慧手機,成為未來民眾與世界連結的主要工具。
梁文隆坦言,目前智慧眼鏡仍有多項技術需要克服,包括近眼顯示器的透視技術,要讓眼鏡晶片尺寸進一步縮小的SiP,另外像是智慧感測器、處理器、無線傳輸、電源