隨著科技的發(fā)展，市場(chǎng)的智能化產(chǎn)品越來(lái)越多，在智能產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)用到不同位數(shù)的MCU，如
8位MCU、16位MCU、32位MCU，這些不同位數(shù)的MCU相互之間也存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，有位數(shù)的MCU在市場(chǎng)一直非常活躍，究竟是哪位數(shù)的MCU呢，接下來(lái)看看8位MCU為什么在市場(chǎng)久而不衰，有哪些因素存在。
十多年前，行業(yè)專家認(rèn)為8位MCU已死，相關(guān)MCU廠商還打出了“8位MCU終結(jié)者”的說(shuō)法，揚(yáng)言要先吃掉16位MCU市場(chǎng)，再擠壓8位MCU的MCU份額。
然而，十年過(guò)去了，現(xiàn)實(shí)似乎并沒(méi)有按照上面的預(yù)估發(fā)展。盡管面臨低成本、低功耗32位MCU的競(jìng)爭(zhēng)，8位MCU仍然占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。可以從行業(yè)分銷(xiāo)相關(guān)官方網(wǎng)站查看。目前全球約有 50,000 個(gè) MCU。其中，8位MCU提供的數(shù)量居多，占比也非常大。
那么為什么人們認(rèn)為8位MCU正在滅亡呢？
這并不難理解。這是因?yàn)榧夹g(shù)進(jìn)步通常存在一個(gè)規(guī)律，即隨著更先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)，舊技術(shù)將被更新技術(shù)所取代。此外，已有近 50 年歷史的產(chǎn)品8位MCU似乎已經(jīng)過(guò)時(shí)，并且隨著供應(yīng)商將生產(chǎn)資源轉(zhuǎn)移到更新的產(chǎn)品，幾年后將不再可用。此外，32位MCU產(chǎn)品在性能、功耗、生態(tài)系統(tǒng)等方面都具有優(yōu)越的表現(xiàn)，許多人相信32位產(chǎn)品的使用將逐漸流行以取代8位MCU。
從MCU的發(fā)展和現(xiàn)狀來(lái)看，8位MCU即將終結(jié)的說(shuō)法顯然有些言過(guò)其實(shí)。
8位MCU長(zhǎng)壽的秘訣是什么？
MCU是指微控制器單元（MCU），又稱單片機(jī)，適當(dāng)降低中央處理器（CPU）的頻率和規(guī)格，集成存儲(chǔ)器、計(jì)數(shù)器、US B、A/D轉(zhuǎn)換、外圍接口等去做。UART、PLC、DMA，甚至LCD驅(qū)動(dòng)電路都集成在單個(gè)芯片上，形成芯片級(jí)計(jì)算機(jī)。
它是一種特定于應(yīng)用的控制過(guò)程，是各種控制電路的組成部分。隨著智能家居、電動(dòng)汽車(chē)、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用市場(chǎng)的發(fā)展，MCU芯片廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。據(jù)相關(guān)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)，2021年MCU銷(xiāo)量預(yù)計(jì)將超過(guò)290億顆，相當(dāng)于185億美元的市場(chǎng)規(guī)模。并且從2021年到2026年，MCU總營(yíng)收預(yù)計(jì)將以6.7%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2026年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到272億美元，市場(chǎng)空間巨大。
根據(jù)總線或數(shù)據(jù)寄存器的寬度，MCU 可分為 4 位、8 位、16 位、32 位和 64 位微處理器。數(shù)據(jù)處理能力越來(lái)越強(qiáng)，應(yīng)用場(chǎng)景也越來(lái)越復(fù)雜。目前，市場(chǎng)青睞32位MCU，但8位MCU仍然占據(jù)著巨大的市場(chǎng)。市場(chǎng)上很多小家電和電子產(chǎn)品仍然采用8位MCU芯片，而8位MCU的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在電動(dòng)玩具、鍵盤(pán)和US B設(shè)備上。
回顧MCU行業(yè)的歷史，8位MCU首次出現(xiàn)于1976年，并很快進(jìn)入黃金時(shí)代，成為電子行業(yè)廣泛使用的設(shè)備。然而，隨著技術(shù)的進(jìn)步和電子工業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的新設(shè)計(jì)涌現(xiàn)，8位MCU逐漸不能滿足人們的需求。
隨后16位和32位MCU的出現(xiàn)對(duì)8位MCU構(gòu)成了重大威脅。許多制造商開(kāi)始放棄8位MCU，轉(zhuǎn)而研究很低功耗的32位MCU。
20世紀(jì)90年代，隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展，32位MCU迅速取代16位MCU的高端地位，進(jìn)入主流市場(chǎng)，直至今日。同時(shí)，隨著技術(shù)的演進(jìn)，傳統(tǒng)8位MCU的性能也迅速提升，處理能力比20世紀(jì)70年代提高了數(shù)百倍。我只有一個(gè) 16 位 MCU。在 8 位和32位MCU的“雙向夾擊”下，由于規(guī)格、功能和優(yōu)勢(shì)受到擠壓，市場(chǎng)份額逐漸變得不受歡迎。
從目前的主流應(yīng)用來(lái)看，4位和16位MCU幾乎已經(jīng)消失，整個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)基本被8位和32位MCU瓜分。64位MCU市場(chǎng)仍處于早期階段，主要應(yīng)用于高端工作站、多媒體交互系統(tǒng)和高級(jí)終端。
回顧多年前，32位MCU因價(jià)格下降和性能提升而開(kāi)始受到市場(chǎng)關(guān)注。卓越性能和低功耗的結(jié)合使得32位MCU具有不可抗拒的魅力。如今，我們?cè)谠S多傳統(tǒng) 32 位產(chǎn)品中看到了32位MCU形狀。
撇開(kāi)32位MCU的價(jià)格下降不談，為什么8位MCU還有可以持續(xù)幾十年的市場(chǎng)呢？
隨著技術(shù)成本不斷下降，更多的系統(tǒng)將利用不同的技術(shù)來(lái)創(chuàng)建更快、更強(qiáng)大、更易于使用的產(chǎn)品。例如，以前的全模擬應(yīng)用正在逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸悄堋毕到y(tǒng)，這種趨勢(shì)正在增加對(duì)各種MCU的需求。
相關(guān)MCU公司某業(yè)務(wù)部門(mén)的醫(yī)療產(chǎn)品經(jīng)理表示，“一些生產(chǎn)32位MCU設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手已經(jīng)取消了其產(chǎn)品組合中內(nèi)存較小、管腳較少的產(chǎn)品。”8位MCU的需求正在增加。“我們的MCU在不斷增加。此外，我們的MCU經(jīng)常在許多系統(tǒng)中與32位MCU一起使用。在某些領(lǐng)域我們更適合。”
相關(guān)MCU公司一再?gòu)?qiáng)調(diào)他們?cè)?位MCU方面的持續(xù)創(chuàng)新。例如，MCU 公司正在通過(guò)添加智能外設(shè)來(lái)重振其8位MCU，這些外設(shè)可減輕主處理器的負(fù)載并啟用節(jié)能的睡眠模式，但仍能快速可靠地響應(yīng)事件。我們對(duì)此保持系統(tǒng)監(jiān)控。
這是因?yàn)槲覀冾A(yù)計(jì)市場(chǎng)將繼續(xù)增長(zhǎng)，特別是隨著與內(nèi)核無(wú)關(guān)的外設(shè)和智能模擬的激增。
事實(shí)上，憑借STM32產(chǎn)品在MCU市場(chǎng)贏得口碑后，意法半導(dǎo)體早在2019年就推出了STM8產(chǎn)品策略。一位相關(guān)半導(dǎo)體微控制器產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理解釋了許多工程師仍然傾向于選擇8位MCU的三個(gè)原因。
（1）很多工程師習(xí)慣使用8位MCU進(jìn)行開(kāi)發(fā)，所以在做選擇時(shí)8位自然是首選。
(2) 出于成本考慮，電子產(chǎn)品尤其是消費(fèi)電子產(chǎn)品對(duì)價(jià)格非常敏感。如今的32位MCU已經(jīng)非常便宜，但8位微控制器仍然具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
(3) 對(duì)于很多簡(jiǎn)單的應(yīng)用，8位MCU就足夠了，沒(méi)有必要選擇32位MCU，合適的產(chǎn)品是您很好的選擇。因此，意法半導(dǎo)體仍然非常專注于8位MCU市場(chǎng)。
8位MCU的另一個(gè)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，另一方面，處理性能優(yōu)異的32位MCU也存在架構(gòu)復(fù)雜的原罪。對(duì)于許多嵌入式設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，8位MCU的優(yōu)點(diǎn)是比32位更容易設(shè)計(jì)，并且遵循8位架構(gòu)的軟件和硬件比32位更簡(jiǎn)單。
除了傳統(tǒng)的單芯片系統(tǒng)外，8位MCU在系統(tǒng)管理IC和協(xié)處理器中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。這主要是由物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備、汽車(chē)安全、工業(yè)控制系統(tǒng)、醫(yī)療電子和消費(fèi)電子等應(yīng)用中分布式智能的急劇增長(zhǎng)推動(dòng)的。即使是先進(jìn)的 5G 系統(tǒng)也常常受益于將某些任務(wù)卸載到較小的8位MCU，從而使更高級(jí)別的處理器能夠發(fā)揮好的性能。
從當(dāng)前的應(yīng)用格局來(lái)看，許多8位MCU處理器的增長(zhǎng)是由32位處理器推動(dòng)的，32位處理器將人機(jī)界面（HMI）等功能傳遞給8位處理器。此外，8位MCU越來(lái)越多地被用作協(xié)處理器，可以執(zhí)行讀取傳感器讀數(shù)和在將傳感器數(shù)據(jù)傳遞到更高級(jí)別處理器之前對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理等任務(wù)。
一些人認(rèn)為8位MCU設(shè)計(jì)正處于增長(zhǎng)模式而不是衰退模式。在那里，8位MCU將在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中發(fā)揮作用。
事實(shí)證明，8位MCU絲毫沒(méi)有過(guò)時(shí)。不僅8位MCU的蛋糕在不斷擴(kuò)大，而且面對(duì)新技術(shù)，各種新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，開(kāi)辟了新的利基市場(chǎng)，使它們能夠在競(jìng)爭(zhēng)中成長(zhǎng)。
縱觀2020年MCU市場(chǎng)份額，32位MCU占據(jù)55%，而8位MCU仍占據(jù)43%。事實(shí)證明，32/8位MCU并不是單一選擇的問(wèn)題，而是取決于應(yīng)用場(chǎng)景。
20 年來(lái)，人們一直在談?wù)?位MCU即將消亡，但這從未發(fā)生過(guò)。而且我相信未來(lái)的8位MCU不會(huì)退出歷史舞臺(tái)，總體而言，8位MCU的成功或失敗與是否為8位的關(guān)系不大。
其原因在于，并非所有應(yīng)用程序都有圖形顯示，不需要傳輸大量數(shù)據(jù)，而且每天都在創(chuàng)建新的 8 位應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序以前從未使用過(guò)電子智能。因?yàn)樗墙?jīng)過(guò)計(jì)算的。對(duì)于某些應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，8 位在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍將發(fā)揮其作用。
另一方面，對(duì)于許多工程師來(lái)說(shuō)，這主要是熟悉程度的問(wèn)題。因此，許多白色家電制造商在冰箱、冰柜、洗衣機(jī)、烘干機(jī)和洗碗機(jī)中使用8位MCU，座椅和室內(nèi)照明。需要集成數(shù)千萬(wàn)張智能卡，無(wú)數(shù)低端電機(jī)也由8位MCU控制。
綜上所述，可以了解8位MCU可以在市場(chǎng)上長(zhǎng)期生存，造成這種情況的主要原因是有些應(yīng)用是很難替代的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，32位MCU的市場(chǎng)份額將持續(xù)增加。如今，8位MCU也在不斷針對(duì)市場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)行改造。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年8位和32位MCU將共存，各自在不同的應(yīng)用市場(chǎng)達(dá)到頂峰。
