MCU市场发展格局是怎样的?车规级MCU存在哪些技术难点?

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。

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