隨著物聯網和智能硬件的快速發展,32位MCU的需求呈現快速上升趨勢。據相關數據統計,2015年全球MCU出貨量255億顆,比2014年提升了12.4%。雖然今年全球的經濟相對低迷,但是MCU的需求仍然有望增長20%左右,預計2016年全球MCU市場出貨量將突破300億顆大關,其中32位MCU市場未來幾年會保持30%左右的高速增長!
創新三板掛牌記錄,靈動微欲成本土MCU第一推動力
雖然目前MCU領域仍然是以國際半導體廠商為主導,隨著中國本土半導體廠商的崛起,特別是中國政府以及民間資本的大力扶植。以靈動微電子為代表的國產MCU廠商正迅速崛起。目前,靈動微電子已經成功完成十余款MCU產品設計及推廣,包括基于8051、ARM® Cortex®-M0、ARM® Cortex®-M3內核的Flash MCU、OTP MCU、EEPROM MCU等產品,產品及方案廣泛應用于工業控制、智能家電、智慧家庭、可穿戴式設備、汽車電子、儀器儀表等領域。2016年8月23日,上海靈動微電子股份有限公司在深圳成功舉辦2016年秋季新品發布會。除了靈動微電子董事長兼CEO吳忠潔博士、靈動微電子MCU事業部總經理婁方超先生外,包括靈動微電子的生態合作伙伴,ARM物聯網應用市場經理耿立鋒先生以及云漢芯城產品副總裁程凱先生,深圳蟻石(OCTANT)科技有限公司總經理朱才智,周立功單片機創始人周立功均到場為靈動微站臺?!秶H電子商情》也第一時間進行了全程活動報道。靈動微電子董事長兼CEO吳忠潔博士
靈動微電子董事長兼CEO吳忠潔博士首先介紹了靈動微電子多年來的發展歷程,并表示靈動微電子的愿景就是成為“中國本土MCU第一推動力,致力于發展成為中國本土MCU產品與MCU應用方案的開拓者和領導者。據介紹,靈動從啟動掛牌到新三板正式掛牌不超過6個月,同時引入了國家大基金為北京的戰略投資者。成為中國大陸第一個,也是目前唯一在公開市場發行股份的集成電路設計服務領域公司。
靈動微MM32系列新品介紹
靈動微電子MCU事業部總經理婁方超
靈動微電子MCU事業部總經理婁方超先生則介紹了靈動微電子三款新品:它們分別是則是基于Cortex-M3內核的MM32F103系列MCU,基于Cortex-M0內核的MM32F031系列MCU和MM32P011系列的MCU,其中MM32F031系列MCU有突出的性價比特性,主打IoT及消費類市場。MM32F103是靈動目前的主打產品線,基于嵌入式閃存工藝,提供不同的封裝形式,現在市場上已經供貨。與國際主流MCU對比,MM32F103在性能上強于競品,未來推出加強型的產品在主頻性能方面將會更強。這次推出的F031基于M0內核,性能略弱于F103系列。這個產品目前交貨周期是4~8周。靈動的渠道合作伙伴云漢芯城會即時上線這個產品。如果以價格和性能作為X和Y軸的話,不同的MCU內核分別應對不同的市場。未來靈動還將推出M4內核的產品。 “我們的MM32是5月在會展中心推出。到今天也差不多3個月的時間,對于新興品牌時間比較短。包括我們很多伙伴確實在出貨,我們希望這個產品在未來的3到5年能夠保持百分之幾百的增長。” 婁方超表示。
沒那么簡單,MCU十大構成要素
靈動微電子總結的MCU十大構成要素
“做MCU不是僅僅把IP做出來,很多東西要針對MCU的環境做特定的優化。”婁方超表示,MCU要推廣開來,需要準備大量的周邊,他把這些年做MCU的心得歸納為十大要素。 其中內存控制器是做嵌入式閃存必不可少的。內存控制器很多MCU都是被接管的,不僅僅影響到系統運行的效能,更對調試結果有極大的影響。“我們可以很自豪的說,我們的內存控制器絲毫不落于下風。” 然后是架構,一個好的架構非常重要,在架構上可以把優秀的系統整合出來。“大家知道我們很多是基于匯編做開發,現在還有些圖形化的開發語言,這些都是構建在強大的Driver上。” 加密和安全對于MCU來說也是非常重要的,很多IDH的客戶在開發方案上有多年的積累,他們急迫希望MCU廠商有行之有效的加密手段。靈動微電子從做第一顆芯片開始,在安全性方面做得非常出色。靈動微的MiniBoard開發板,界面的友好,驅動的完備都會對潛在用戶產生非常大的影響。除了低功耗,對于MCU來說一大優勢就是易于開發。這也是為什么芯片合作方在開發MCU的時候要能夠圍繞芯片開發很多周邊應用軟件以及工具。
做嵌入式開發需要接觸到各種Link,它的主要功能是做調試使用。靈動還提供一套Debug的工具,它的好處是底層代碼向合作方開發。很多量產客戶需要的脫機下載器,提供批量燒錄使用,一些IDH的客戶希望把算法放到脫機下載器中,可以實現一鍵燒錄。有了這個下載器可以為客戶拓展很多使用場景。脫機下載器可以和自動燒錄結合,直接實現批量自動燒錄。同時也支持各種下載方式。值得一提的是,靈動微的MM32系列在今年3月份正式被ARM的KEIL.ARM網站收錄。目前被全球范圍內真正的全球廠商只有不到19家,而且這個list被不斷的收緊中。“靈動作為本土企業能位列其中,非常榮幸。” 婁方超表示。 MM32針對四大市場及方案介紹總的來說靈動的MM32系列MCU主要針對四個市場:第一類是IoT/低功耗應用,目前這個市場被歸類到消費市場。 第二類是工控、汽車電子,這個市場門檻高,利潤率高,但是周期長。 第三大類是傳感器、MEMS應用,所有的MEMS應用后面都貼了一顆ASIC或MCU。 第四大類是加密安全應用,一個是MCU本身的加密,另一個是為行業客戶提供服務。
婁方超也介紹了一些合作客戶的案例。比如去年比較火的平衡車的方案。
以及深圳的蟻石科技推出的無人機方案,主要針對玩具、航拍市場高清顯示的電子相框的方案電子標簽方案,采用的字庫芯片來自上海高通,是國家信標委唯一授權的合作方LED屏方案,應用于廣告標牌、信息指示BLDC無刷電機,這是一個特色市場,進入門檻比較高。可以實現正弦波驅動,可以實現霍爾信號監測,實現一萬轉的演示。微型打印機方案電子煙方案
最后介紹的是智慧家庭方案。婁方超預估,未來5年,全球物聯網節點會達到240億個節點。
MM32后續技術路線圖
靈動微電子的技術路線圖。概括了靈動微過去和未來要做的事情。從這個技術路線圖來看MCU產品趨勢,第一個趨勢是功耗和成本逐漸下降,第二個趨勢是性能和功能逐漸提高。
婁方超認為,MCU并不是性能越高越好,而是合適的性能,恰當的功能。芯片從定性到設計到量產交付,差不多要18個月,因此產品定義的時候會決定未來一兩年的市場反饋。
“我們對MCU的工藝、周邊場景有獨到的理解,目前我們的工藝在0.18μm工藝,最成熟的產品是F103,更年輕的是F031,F系列是標準品的代號。我們預計在今年底明年初會推出L系列,L是我們超低功耗的代名詞。我們L系列在去年已經投入驗證,我們去年的功耗在0.4個微安。” 婁方超表示,明年靈動微電子還會推出B/R/W系列。其中B系列指的是藍牙,R系列指的是RF,而W系列則是Wireless,這個系列在工藝上有可能達到40nm。
“做一顆芯片不難,但是要做好,把客戶的需求都滿足是很難的。” 婁方超表示,為了更貼近和支持珠三角地區的客戶。靈動微電子已經在深圳科技園南區成立了全資子公司,希望24小時內幫助客戶解決困難。“跟歐美企業相比,我們的優勢就是提供保姆式的服務。”
除了cortex-M系列,MCU應用其實還包括A系列和R系列
作為靈動微電子的重要合作伙伴,ARM物聯網應用市場經理耿立鋒先生也到場為其站臺。他從工具、生態系統建設、商業模式等各個發展介紹了ARM如何更好地與本土公司合作。ARM物聯網應用市場經理耿立鋒先生“以前我們更多在支持一些國外的芯片廠家,今天很榮幸能支持國產MCU在市場上有新的進展。”耿立鋒表示,對于MCU市場來說,ARM除了M系列,還有A和R系列內核。其中A系列適合跑大的系統,處理能力提高到非常高的角度,這個時候就會過渡到MPU,把MPU也歸到MCU的范疇。R系列比較適合一些高性能的需要實時運算的場合。比如汽車電子領域,這個場合不允許信號處理、等待、需要功能、安全,從市場來說,汽車電子、醫療本身對于系統的實時性要求,M系列有局限。M系列針對的應用市場非常廣泛,幾乎所有的場合都可以適用到。耿立鋒表示,在過去的幾年32位MCU的份額已經超過4位和8位的MCU。在過去的7、8年中,ARM基于CortexM的內核MCU已經超過171億。2015年ARM MCU出貨達到了64億顆,其中M3是ARM最早推出的MCU內核。雖然目前MCU的領導廠商主要是歐美、日系廠商,但是國產廠商也開始逐漸嶄露頭角。從MO到M7是ARM整個MCU的IP組合。耿立鋒認為,M3是非常均衡的內核,在性能、功耗、成本可以很好覆蓋主流市場。后期推出的M0和M0+的內核,滿足成本敏感,對主頻性能要求降低,使得應用場合更好的彌補。 M4內核可以結合M3的控制技術上,加上DSP的算法。DSP與運算能力有一定的結合,后來ARM又推出了M系列中性能最高的產品M7。做一些非常復雜的算法,有一些內存做擴展的時候,M7就是非常好的選擇。F031是基于M0的內核,M0從定位上是整個M內核中出貨量僅次于M3的內核。M0的增長幅度非常高,在中國市場M0非常容易能被市場接受。
MCU技術發展趨勢,生態系統為王
一個趨勢是隨著工藝的演進,MCU的成本開始逐漸提高。一方面硬件成本會下降,同時整個項目成本上升。生態系統是ARM乃以生存的根本。耿立鋒表示,目前M系列在嵌入式系統中有很多傳統的做RTOS的客戶,也有眾多的做開發工具的公司。同時還有一些做IDE和調試工具的公司。隨著MCU復雜度的提升,越來越的客戶需要開發越來越復雜的嵌入式系統。耿立鋒表示,ARM進入中國超過10年,2015年有超過15億顆基于ARM的中國芯。 目前為止,更多ARM的國產芯片是圍繞消費電子,以A系列內核為主。另外一方面,國產MCU的力量還比較薄弱,ARM也希望更多靈動這樣的公司能加入第一陣營。