MCU市场发展格局是怎样的?车规级MCU存在哪些技术难点?

作者:电工吧 日期:2022-12-10 17:51:23 人气: 栏目:智能硬件

在下述的内容中,小编将会对MCU的相关消息予以报道,如果MCU是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

一、MCU市场发展格局

MCU微控制器市场竞争格局,正在通过大量的兼并和收购而发生着变化,根据Yole的数据,全球主要供应商仍以国外厂家为主,行业集中度相对较高,前5大MCU厂商在2020年占了整个MCU市场的80%以上,而且他们几乎都是IDM模式。当然,这几年,他们也有一些产品线是找代工厂帮他们生产的。

目前排名靠前的MCU供应商有瑞萨、恩智浦、英飞凌、ST、Microchip、TI、三星、Silicon Labs、新唐,以及华大半导体等几家。

相较于8位和16位MCU产品,32位MCU产品的集中度更高,前6大厂商均有布局,市场占有率接近90%。其中瑞萨和恩智浦在32位市场占有率均接近20%。ST在2007年推出Arm Cortex-M内核MCU后,通过外购Arm内核快速铺开产品,并凭借良好的生态,市占率持续提升。

其中,国外MCU供应商基本是Arm Cortex-M系列的高中低端内核产品都有涉及,低端、中端、高端的料号数量分别占38%、52%和10%。

也有少数厂商会选择购买Arm Cortex-A系列内核,通常用于手机和电脑CPU等,用于高端产品,比如瑞萨共推出了118款多核产品,其中主核多采用A系列,辅核多采用M系列。

在自研内核方面,前6大MCU供应商中,仅瑞萨以自研内核为主,占了78%,外购内核为辅。其他几家的自研产品基本在100~300款之间。

从内核数量上,除Microchip侧重8 位产品、TI侧重模拟产品外,其他厂商仅32 位产品料号数量就有上千种,并且每个系列通常都有几十种型号,用来提供不同存储容量、不同频率、不同下游应用的针对性产品。

在国内MCU厂商中,采购Arm内核的企业占比超过了90%,有少部分厂商推出了RISC-V内核的产品。国内MCU厂商一般前期都会主攻消费市场,在消费市场基本是ST的天下,而且ST的32位MCU产品全部都是基于Arm内核的,因此,很多国内MCU厂商推出了很多与ST产品pin2pin兼容的型号,降低替换的难度。

从技术上来看,国外大厂一般会低中高端全面覆盖,但国内MCU厂商在高端领域的布局较少,主要集中在中低端。目前仅有兆易创新在2020年10月正式推出了基于Arm Cortex M33内核的高性能产品,国民技术的M7内核产品还在研发当中。

从料号数量上来看,国内MCU厂商与国外MCU厂商仍存在较大差距,恐在10倍以上。比如兆易创新目前仅有370多种料号,华大半导体为100多种,国民技术为80多种。其他乐鑫科技、灵动微、芯海科技、航顺、凌鸥创芯、BYD半导、中颖电子等MCU厂商的料号都在100以下。

二、车规级MCU的技术难点

芯片被誉为现代工业的“粮食”,也是现代科技“皇冠上的明珠”。小到一个加湿器,大到一个航天飞机,作为整个信息控制系统的“大脑”,MCU其实无处不在。所以,不同应用市场对MCU的规格要求也不尽相同,我们根据MCU用途等级,一般可分为商业级,工业级,汽车级和军工级:

可以看出,不论从对工作温度,交付良率还是工作寿命的要求来看,主要针对消费类电子的商业级MCU相对较低,其次是针对工业电脑、器械控制的工业级MCU,而汽车电子所采用的车用MCU,则是要求和难度要远高于前两种,仅次于军工级。

在汽车电子芯片领域,MCU的应用范围非常广,从车身动力总成,到车身控制、信息娱乐、辅助驾驶,从发动机控制单元,到雨刷、车窗、电动座椅、空调等控制单元,每一个功能的实现背后都需要复杂的芯片组支撑,其中MCU扮演最重要的角色。在一辆汽车所装备的所有半导体器件中,MCU大概占三成,平均下来每辆车要用到70颗以上的MCU芯片。需要实现车内各类应用场景的同时,还要对安全性有足够保证,这也是对车用MCU本身的功能、可靠性、工作温度等要求严苛的原因。

汽车电子的品质标准一直以来都比一般消费性电子产品要严格。试想一下,一个玩具坏了可以修或者换个玩具,而一辆汽车使用过程中要使用到一万多个零件,假如任何一个零件出现问题,对于消费者而言都有可能造成极大的困难,甚至危及生命安全。所以满足汽车产品要求远比想象的要复杂,为了明确界定这个要求,自然也会有相关规范标准,针对芯片领域,AEC Q100是公认的行业标准之一,也是车规级MCU芯片必须达到的标准。

以上所有内容便是小编此次为大家带来的有关MCU的所有介绍,如果你想了解更多有关它的内容,不妨在我们网站或者百度、google进行探索哦。

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