市場研究機構IC Insights的數據顯示，2019年全球微控制器(MCU)營收預計將成長9%，達到204億美元，并在未來五年以7.2%的年復合增長率高速成長。面對層出不窮的應用需求，MCU廠商該如何主動出擊尋求變化?MCU的下一個風口在哪里?
長盛不衰的8位MCU
STM8是意法半導體(ST)在十年前設計的產品，但目前來看還是能滿足多方面應用需求的。究其原因，ST微控制器市場產品經理PATRICE HAMARD認為一是客戶的使用習慣，這些客戶一直在使用8位MCU產品;其次是出于成本的控制，很多成本敏感型應用需要更低價的MCU;第三是STM8更簡單、易用。
左：ST微控制器市場產品經理PATRICE HAMARD
中：ST亞太區微控制器和數字IC事業部及線上營銷副總裁ARNAUD JULIENNE
右：ST中國區微控制器事業部市場及應用總監曹錦東
“在8位MCU市場我們有很多競爭對手。對于用戶來講，他們不僅關注MCU產品的功能性、還有可靠性和質量。如果只是在引腳或者I/O方面類似，而學不到內核、指令和安全機制的精髓，那他們和ST就完全不具可比性。”PATRICE HAMARD說。
根據市場調查機構的數據，2018年8位MCU的市場規模約為78億美元，在中國的市場份額占到41%左右，并且每年還以近10%的速度增長。如果從ST的銷售來看，截止2018年底，STM8的全球出貨量已經超過40億片，這個數字跟STM32非常類似。
為了更好支持客戶設計生產，ST在2018年還加強了新加坡前端工廠的投資，形成“法國+新加坡”雙產線生產，以擴大STM8的產能，縮短供貨周期。
這兩個前端工廠都隸屬于ST。按照ST亞太區微控制器和數字IC事業部及線上營銷副總裁ARNAUD JULIENNE的說法，ST一直是以內部--外部機制來靈活調整產能，而且在為一個新工廠規劃產能的時候，會模擬未來幾年的需求，最終目標是有足夠的產能靈活性，減少供貨周期，更好的服務用戶。
對于一些新興應用，ST日前新推出了三款8引腳MCU，分為低功耗和主流型。ST中國區微控制器事業部市場及應用總監曹錦東解釋說，8引腳MCU的推出是對STM8/STM32系列的延伸和補充，用戶選擇20引腳還是8引腳，完全取決于對成本、性能、可用資源、平臺效應的綜合考慮，畢竟多一種選擇，總比沒選擇強得多。
32位MCU是否會取代8位MCU一直以來是業界熱議的話題。PATRICE HAMARD對此回應稱：第一，8位MCU在成本方面顯然更具優勢，包括整個設計成本、生產成本。第二，從時間成本來看，8位MCU更簡單，更易用，開發項目會更快。因此不管過去、現在還是未來，在相當長一段時間內，8位MCU都有優勢。
“當我們動態來看整個MCU市場的變化時，會發現32位市場在快速增長，8位市場沒有發生很劇烈的變化，真正萎縮的是16位市場。”PATRICE HAMARD說，ST接下來會進一步關注還有哪些應用和客戶是STM8之前沒有覆蓋到的，至于需不需要改進工藝或者更新產品線，需要基于市場需求。目前來看，STM8的工藝從成本、性能、可靠性、規模經濟效益來講已經達到了很好的平衡，需求并不迫切。
誰說16位MCU沒有春天
亞洲家電和小型工業設備市場增長顯著，為了使配置于目標產品中的微控制器適用于新產品在功能和性能方面的提升，需要其能夠快速對應多樣化應用的豐富封裝和ROM容量變化。同時，作為家電的核心元件，MCU也需要能夠在任何情況下都能安全的控制系統功能。
為此，羅姆(ROHM)集團旗下的藍碧石半導體公司(LAPIS)日前面向生活電器、白色家電、報警設備及安防設備等工業設備，開發出配備獨有16位內核的通用微控制器ML62Q1300/1500/1700系列，產品多達120余種，可用于工業、民生以及家電等多種應用場景。
ROHM半導體(上海)有限公司設計中心主管姚玲玲表示，應用范圍廣、高抗干擾性和高安全性，是ML62Q1000系列最為重要的三大特性。其中，又以安全性最為突出，例如ML62Q1000支持歐洲家電安全標準IEC60730-1中的13個項目，具備檢測微控制器內部故障的自我診斷等功能。
得益于藍碧石半導體自主研發的U16內核，ML62Q1000系列在低功耗技術與In System Programming(ISP)功能方面有著不俗的表現，其高性能16位CPU可實現1指令1CLK，低速時鐘下也可進行UART通信實現ISP功能。
LAPIS自1980年起開始涉足MCU產品，并圍繞低功耗MCU、無線通信、圖像顯示驅動/電池監視系統和存儲系統四大類產品進行開發。2011年，LAPIS正式進入中國市場，專攻定制化MCU市場。LAPIS株式會社低功耗IC業務組組長石村民弘提供的數據顯示，如果以全球市場來統計，截至2017年，藍碧石MCU產品的出貨量已達到20億片以上。2018年，中國市場MCU的出貨量數量占整個LAPIS集團內部的25%。
但藍碧石半導體在中國市場的收獲，并不僅僅依靠16位MCU產品，反而是8位MCU貢獻最多。與16位MCU產品采用自主研發的U16內核一樣，U8系列也采用了LAPIS自主研發的內核，并細分為基礎應用、語音、Senser hub和抗干擾等多類型產品。石村民弘認為8位和16位MCU在整體性能上并沒有很大的差別，對用戶而言兩者采用的內核(U8與U16)也屬于同系列，這也有利于下游廠商進行產品升級。
同時，藍碧石在32位arm內核MCU方面也進行了部署，但目前主要針對電力系統、智能手機/平板電腦中的Sensor Hub、數據記錄儀等特定市場。
32位Traveo MCU：從儀表盤到車身控制
同樣關注微控制器市場的，還有賽普拉斯(Cypress)，不過，他們將重點投向了汽車電子領域。全新推出的Traveo II 32位Arm汽車微控制器(MCU)解決方案基于Arm Cortex-M7和Arm Cortex-M4內核，最大配備8MB嵌入式閃存，處理性能由上一代的400DMIPS一下躍升至1,500DMIPS，車身控制模塊、暖通空調系統(HVAC)、照明、網關及娛樂等是其主要目標應用領域。
為交付高性能并滿足汽車嚴苛的可靠性要求，Traveo II系列采用了賽普拉斯40nm eCT40嵌入式閃存技術和基于MXS40平臺的HOBTO架構，隨機存取時間短至8ns，字寫入速度可達30?sec。此外，該系列還包括CAN-FD、千兆Ethernet、FlexRay通信接口與協議，以及AUTOSAR 4.2軟件，旨在滿足汽車系統的處理、網絡連接、靈活性及安全性要求。
Traveo系列此前均基于Arm Cortex-R5內核設計，主要用于儀表控制，然而此番Cypress卻為Traveo II系列選擇了Arm Cortex-M7和Arm Cortex-M4內核，用意何在?賽普拉斯亞太區汽車事業部市場總監文君培對此解釋說，Cortex-R內核的確是面向汽車應用而設計的，相關資源非常豐富。但具體到車身控制領域，由于電子單元日益呈現模塊化趨勢，且數量越來越多，所以行業更傾向使用具備一定計算性能，功耗較低的MCU而不是SoC處理器。作為當前性價比最高的內核，Cortex-M系列自然當仁不讓。
除了提升硬件性能外，Traveo II還引入了用于安全處理的硬件安全模塊(HSM)和專用Cortex-M0+內核，以及六種功耗模式，允許用戶通過OTA方式進行固件升級并使其ECU最大限度地降低整體功耗。
可以看出，兩代Traveo系列瞄準的目標市場是不盡相同的，第一代著重儀表控制，第二代首發系列著重車身控制。文君培說，儀表控制與基礎的車身電子、門窗和座椅控制以往均處于ASIL-B安全等級，但考慮到包括氣囊在內的動力傳感系統同樣也屬于車身控制范疇，其安全等級就會上升到ASIL-D。而且,當前還有不少車廠將車身電子信息與車載娛樂系統實現了互聯，無形間也提升了后者的安全等級，例如有車廠會在中控系統上增加指紋識別功能用作身份識別，這時候就至少要滿足ASIL-B以上標準，這對于MCU的整體性能提出了全新要求。