工業(yè)時(shí)代的發(fā)展，從1.0時(shí)代發(fā)展到4.0，這中間發(fā)生很大的變化，從機(jī)械時(shí)代到物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，在這期間MCU芯片的應(yīng)用市場(chǎng)也隨之?dāng)U大，MCU有不同位數(shù)，如
8位MCU、16位MCU、32位MCU，不同位數(shù)的MCU市場(chǎng)中同樣有著競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，每種不同位數(shù)的應(yīng)用都它的應(yīng)用領(lǐng)域，今天就來聊聊兩種不同位數(shù)的MCU應(yīng)用，接下來看看8位MCU和32位MCU市場(chǎng)各具優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)應(yīng)用的選擇會(huì)偏多少位的MCU。
MCU（Microcontroller Unit），即“邊緣設(shè)備的大腦”，是眾所周知的微控制器和單片機(jī)，能夠?qū)ι倭繑?shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)算。它由處理器（CPU）、閃存、輸入/輸出（I/O）、定時(shí)器/計(jì)算器、數(shù)字/模擬外設(shè)和通信接口組成，共32位。隨著電子產(chǎn)品越來越智能化，汽車、互聯(lián)網(wǎng)通訊、工業(yè)控制等高端需求，高端32位MCU芯片成為主流。
8位和32位MCU市場(chǎng)現(xiàn)狀
從發(fā)展趨勢(shì)來看，4位和16位MCU芯片的用例越來越少。目前，8位MCU和32位MCU芯片在市場(chǎng)上較為活躍。在過去機(jī)械控制和簡(jiǎn)單命令控制為主流的時(shí)候，8位MCU單片機(jī)進(jìn)入了輝煌時(shí)代，常被用于遙控器、電源開關(guān)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)控制等。電機(jī)、工具等機(jī)器，美容儀器等產(chǎn)品。隨著物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，高端需求推動(dòng)讀卡器等新設(shè)備向32位MUC單芯片靠攏。傳感器、電子鎖、藍(lán)牙、無人機(jī)等產(chǎn)品應(yīng)用。
在選擇 MCU 單芯片時(shí)，用戶通常會(huì)考慮系統(tǒng)規(guī)模、產(chǎn)品尺寸、成本、可訪問性、延遲、RAM 效率、控制和處理能力等因素。一個(gè)8位的MCU單片機(jī)可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的加減乘除等邏輯運(yùn)算。與32位MCU單片機(jī)相比，8位存儲(chǔ)面積更小，計(jì)算能力更弱。主要用于簡(jiǎn)單的小型系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)是它可以支持老式編程語言。32位單片機(jī)易用，適用于復(fù)雜系統(tǒng)，具有更好的控制和處理能力，可以控制更多的模塊和設(shè)備，支持C++數(shù)據(jù)庫(kù)-M架構(gòu)Cortex，開發(fā)者也可以輕松創(chuàng)建固件。在效率上，8位MCU單片機(jī)處理簡(jiǎn)單計(jì)算效率更高，32位MCU單片機(jī)處理復(fù)雜計(jì)算效率更高。
近年來，洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、爐灶、冰箱、空調(diào)、微波爐等白色家電逐漸向物聯(lián)網(wǎng)靠攏。對(duì)智能化的需求正在推動(dòng)許多產(chǎn)品內(nèi)部芯片的全面升級(jí)。在這種升級(jí)需求中加入了汽車和互聯(lián)網(wǎng)需求，例如從按鈕式操作按鈕轉(zhuǎn)換為內(nèi)置觸摸屏控制的操作方式。通信和工控領(lǐng)域?qū)?2位MCU單片機(jī)的需求持續(xù)增長(zhǎng)并占據(jù)主流。
邊緣計(jì)算加速M(fèi)CU高端技術(shù)發(fā)展
隨著邊緣計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，每個(gè)人都期望更快的 MCU 處理速度、更多的內(nèi)存和安全功能以及更好的連接性。同時(shí)，工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將使更多的傳感器、儀器和設(shè)備相互連接，收集和分析數(shù)據(jù)，從而提高生產(chǎn)力和效率。因此，所有設(shè)備都可以無縫互連，避免通信延遲，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性。彈性變得越來越重要，這些要求共同推動(dòng)了對(duì)嵌入式存儲(chǔ)器和 SRAM 的需求。
MCU具有低延遲、低功耗、高內(nèi)存、高精度、數(shù)據(jù)保護(hù)、通信傳輸?shù)裙δ埽cAIoT、IIoT等邊緣計(jì)算相關(guān)的應(yīng)用設(shè)備可以立即發(fā)揮作用，其中低功耗、通訊傳輸、數(shù)據(jù)保護(hù)功能尤為重要。
利益相關(guān)者認(rèn)為，大多數(shù)邊緣設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)快速進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和通信傳輸，因此需要低功耗的MCU，而串行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)依靠MCU提供穩(wěn)定的通信傳輸功能。指出這取決于 因此，執(zhí)行和管理 MCU 訪問權(quán)限在存儲(chǔ)、保護(hù)和編程數(shù)據(jù)的規(guī)劃和操作過程中非常重要。
在嵌入式機(jī)器學(xué)習(xí)（Embedded ML）和微型機(jī)器學(xué)習(xí)（Tiny ML）領(lǐng)域，MCU的低功耗、開發(fā)速度快、成本低等優(yōu)勢(shì)對(duì)AI計(jì)算和數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）等應(yīng)用大有裨益，可應(yīng)用于嵌入式機(jī)器學(xué)習(xí)傳感、語音檢測(cè)、分類、識(shí)別、預(yù)測(cè)、推理判斷等，高端 MCU 能夠運(yùn)行計(jì)算機(jī)視覺和成像應(yīng)用程序。
消費(fèi)電子行業(yè)的逆風(fēng)集中在高端 MCU
一旦2022年疫情消退，通貨膨脹和利率上升的迷霧將繼續(xù)存在，對(duì)智能手機(jī)、個(gè)人電腦、筆記本電腦和消費(fèi)電子產(chǎn)品等產(chǎn)品的需求將大幅下降。在電子產(chǎn)品逆風(fēng)而行之際，市場(chǎng)對(duì)高端MCU的需求相對(duì)樂觀。
相關(guān)研究機(jī)構(gòu)指出，汽車和工業(yè)控制應(yīng)用對(duì)32位MCU的需求強(qiáng)勁。2022年MCU年產(chǎn)值約為215億美元，年增長(zhǎng)率為10%。2021-2026年MCU平均單價(jià)CAGR（復(fù)合年增長(zhǎng)率）為3.5%，車用MCU市場(chǎng)增長(zhǎng)勢(shì)頭高于其他應(yīng)用。
汽車 MCU 收入預(yù)計(jì)將增長(zhǎng) 23%，到 2021 年達(dá)到 76 億美元，2022 年增長(zhǎng)約 14%，2023 年增長(zhǎng)約 16%。其中，超過75%的車用MCU銷售額來自32位廠商，達(dá)到美國(guó)左右。58億美元。16 位和 8 位 MCU 的性能稍差。16位MCU在2021年至2026年的復(fù)合增長(zhǎng)率約為1.6%，而8位和4位MCU產(chǎn)值將持平。
相關(guān)研究機(jī)構(gòu)指出，隨著汽車功能日趨復(fù)雜，車載電腦ECU用32位MCU芯片成為市場(chǎng)主流規(guī)格。預(yù)計(jì)到2023年，滲透率將超過60%，產(chǎn)值將達(dá)到74億美元。) 下一步工藝開發(fā)。在傳統(tǒng)的汽車控制系統(tǒng)中，MCU芯片負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和計(jì)算。目前，每輛車的平均 MCU 數(shù)量為 50 個(gè)。預(yù)計(jì)到2025年，每輛車的平均MCU數(shù)量將達(dá)到55個(gè)。據(jù)估計(jì)，隨著時(shí)間的推移，ADAS 和 L4-L5 級(jí)自動(dòng)駕駛汽車的普及率將增加。它還增加了 MCU 的使用。
綜上所述，從整體市場(chǎng)情況來看，2022年四季度消費(fèi)類庫(kù)存將持續(xù)調(diào)整，但以消費(fèi)類MCU出貨為主的供應(yīng)鏈業(yè)者，不僅出貨動(dòng)能放緩，MCU產(chǎn)品單價(jià)提升也面臨下行壓力，盡管將被測(cè)試工作，但市場(chǎng)對(duì) 32 位 MCU 芯片的需求依然強(qiáng)勁，尤其是在汽車需求的長(zhǎng)期趨勢(shì)中。展望2023年，去庫(kù)存可能會(huì)持續(xù)到2023年上半年。即使在庫(kù)存枯竭等不利因素過去后，MCU 需求依然看好。
