作者：鵬程

MCU（Microcontroller Unit）即微處理器，也稱單片機，是一種緊湊型集成電路，集成了邏輯模塊、內存模塊和輸入/輸出（I/O）外設，旨在控制嵌入式系統(tǒng)中的特定操作。通過編程，MCU可以對外圍接口進行配置和控制，從而實現(xiàn)與外部環(huán)境的交互。MCU應用領域廣泛，涵蓋了汽車電子、工業(yè)控制、消費電子等多個領域。據(jù)Yole研究報告顯示，2023年全球MCU市場規(guī)模約229億美元，預計至2028年將以5.3%的年復合增速達到320億美元。2024年，在市場與技術的雙重驅動下，本就多元化的MCU市場正迎來新一輪的競爭。近幾年，在MCU賽道，涌入了不少的新國產廠商。

數(shù)據(jù)顯示，目前國內MCU市場仍然是國際MCU廠商占據(jù)主要市場份額，國內公司占比較小，且國際MCU廠商企業(yè)的終端應用主要集中在汽車電子和工業(yè)控制等領域，國內MCU企業(yè)則主要集中在小家電和消費電子等中低端市場。而據(jù)粗略統(tǒng)計，提供MCU產品的國內上市半導體公司已經有23家之多，這還不包括MCU產品還沒有產生多少收益的思瑞浦；MCU+（面對特殊應用設計的專用驅動/信號鏈MCU）產品剛開始量產的納芯微；以及不久前才宣布收購了一家MCU企業(yè)的晶華微等等，內卷程度可見一斑。而就在10月份，國內知名模擬芯片公司思瑞浦宣布解散其MCU團隊?？梢娙绻麤]有核心技術，上下游產業(yè)鏈支持、持續(xù)的財力和研發(fā)投入，淘汰是必然的。本文特別整理了2024年，國內外企業(yè)發(fā)布的MCU芯片新品，以饗讀者。?

01、2024年MCU新品有哪些？

本次統(tǒng)計供涉及24家企業(yè)，合計27款MCU產品。其中高性能AI MCU芯片新產品CCR7002為國芯科技和賽昉科技聯(lián)合研發(fā)，目前內測成功；NS800RT系列實時控制MCU為納芯微電子和芯弦半導體聯(lián)合推出。

02、MCU發(fā)展趨勢

技術進步是MCU產業(yè)突破的核心動力。面對新的發(fā)展形勢，今年MCU新產品也呈現(xiàn)出新的特點。

特點一：AI

不難看出，MCU界，特別是龍頭企業(yè)也開始卷AI了，2024年推出的多款MCU都集成了NPU單元。德州儀器推出的兩款MCU，第一款是業(yè)界首款具有集成神經處理單元（NPU）的實時微控制器產品組合TMS320F28P55x系列（簡稱F28P55x系列）C2000 MCU，可實現(xiàn)高精度和低延遲的故障檢測。這還是首個64位MCU。據(jù)了解，NPU可應用在太陽能及供電系統(tǒng)中的電弧檢測以及電機驅動的預測性維護上，目前這兩大應用都是C2000的主要戰(zhàn)場。F28P55X的故障檢測的準確率可高達99%，且相對于CPU，在處理CNN模型時效率提升5-10倍。

恩智浦半導體（NXP）也推出了全新的i.MX RT700跨界MCU，旨在為AI邊緣計算提供強勁的支持。i.MX RT700的亮點在于集成的eIQ Neutron NPU，該處理單元專為AI和機器學習應用而優(yōu)化，相較于通用處理器可以實現(xiàn)172倍的性能提升，且能效表現(xiàn)也優(yōu)異。借助eIQ機器學習軟件開發(fā)環(huán)境，開發(fā)者可以輕松將如TensorFlow Lite等機器學習框架轉化為適合在NPU上加速的計算圖。這種便捷的開發(fā)流程，使得從傳統(tǒng)嵌入式應用向智能化管理轉型變得更加高效。至此，恩智浦MCU、跨界MCU、應用處理器三大系列均擁有了NPU。也就是說，恩智浦整個產品線都內置了AI/ML加速器功能，算力覆蓋從10G到幾T TOPS。國產企業(yè)在AI賽道上也不甘落后，國芯科技和廣東賽昉科技有限公司共同研發(fā)推出的高性能AI MCU芯片CCR7002也在公司內部測試中獲得成功。

特點二：安全

MCU的安全性也是企業(yè)關注的重點之一，比如德州儀器基于TI的新型64位C29 DSP CPU內核構建，提供具有集成功能安全和信息安全功能的高級架構，以支持系統(tǒng)級ASIL-D功能安全解決方案。兆易創(chuàng)新的GD32A7系列MCU在安全可靠性方面，符合功能安全ISO 26262 ASIL B標準，GD32A74x系列符合功能安全ISO 26262 ASIL D最高等級標準。滿足國際Evita-full標準信息安全要求，支持國密算法SM2/SM3/SM4。紫金山實驗室更是發(fā)布了全球首款內生安全MCU芯片。據(jù)了解，內生安全技術是由鄔江興院士11年前提出，是中國獨創(chuàng)的技術，開辟了開箱即用、默認安全的新路徑。此次發(fā)布的內生安全MCU芯片，從設計之初就構建了動態(tài)異構冗余三核架構體系，能夠有效抵御黑客攻擊，保證系統(tǒng)運轉。

特點三：瞄準汽車市場

過去MCU主要集中于工業(yè)市場，但今年發(fā)布的多款MCU都瞄準了新能源汽車領域。隨著汽車電動化和智能化的推進，對芯片的需求大幅增加。傳統(tǒng)燃油車每輛車大約需要500-600個芯片，而新能源汽車則需要1000-2000個芯片，其中MCU（微控制單元）芯片的需求尤為突出。與工業(yè)用的MCU不同，汽車市場需要符合車規(guī)級的標準。車規(guī)級MCU對產品的使用環(huán)境（如溫度、濕度、電磁兼容性等）、可靠性、安全性、一致性、使用壽命和長期供貨能力的要求極高。全球車規(guī)級MCU市場長期以來被國際廠商如瑞薩、恩智浦、英飛凌等占據(jù)，這些廠商占據(jù)了超過95%的市場份額。而在今年，國產廠商在車規(guī)級MCU市場取得多項突破。

長城汽車牽頭聯(lián)合多方成功研發(fā)出了首顆基于開源RISC-V內核設計的車規(guī)級MCU芯片紫荊M100。其技術特點尤為引人注目。模塊化設計、內核可重構、4級流水線設計，這使得紫荊M100在處理速度、耗時優(yōu)化以及未來升級擴展方面表現(xiàn)出色。今年11月，由東風汽車牽頭組建的湖北省車規(guī)級芯片產業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)合體在武漢召開2024年大會，發(fā)布中國首個完全國產自主可控高性能車規(guī)級MCU芯片——DF30芯片，及其符合AUTOSAR標準的OS（操作系統(tǒng)）和MCAL（微控制器抽象層），進一步填補國內行業(yè)空白。此外，紫光同芯發(fā)布的THA6206 MCU是國內首顆通過ASIL D產品認證的 R52 +內核車規(guī)MCU。