數(shù)據(jù)顯示, 2020年將有750億個物聯(lián)網(wǎng)(IoT)產(chǎn)品連在網(wǎng)絡(luò)上運作。針對物聯(lián)網(wǎng)的感測，數(shù)據(jù)處理及加密，傳輸都需要運用到MCU。
根據(jù)市場研究公司IHS表示，針對連網(wǎng)汽車、可穿戴電子設(shè)備、建筑物自動化以及其他有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用的全球微控制器(MCU)市場預(yù)計將以11%的復(fù)合年成長率(CAGR)成長，從2014年的17億美元增加到2019年時達到28億美元的市場規(guī)模。
從目前MCU排名來看，瑞薩、NXP、Microchip成為全球前三大MCU廠商。物聯(lián)網(wǎng)之于MCU必將是一個前景廣闊的市場，也是眾多MCU廠商布局的關(guān)鍵應(yīng)用市場，機會在于廠商們?nèi)绾螌CU差異化產(chǎn)品真正與實際應(yīng)用相結(jié)合。
合泰：由家電市場拓展到物聯(lián)網(wǎng)市場 電子設(shè)計模塊
合泰MCU在小家電市場占有42%的最大份額。合泰半導(dǎo)體(中國)有限公司業(yè)務(wù)總經(jīng)理蔡榮宗表示，小家電控制MCU的進入門坎相對比工業(yè)控制或車用電子來看, 是比較低的。這幾年大陸國內(nèi)的MCU廠商不斷冒出來, 因此競爭也比較激烈。在小家電等消費類產(chǎn)品來看, 合泰的優(yōu)勢在于布局比較早,知名度較高,也累積了不少大廠的好口碑, 尤其價格的競爭上是優(yōu)于外商的國際大廠, 因此性價比是較高的。另外,我司會針對不同產(chǎn)品開發(fā)出ASSP MCU, 甚至協(xié)助客戶開發(fā)ASIC MCU。這也是合泰的優(yōu)勢之一，例如電磁爐專用MCU,在2015年就銷售了3仟3百萬顆。
 合泰半導(dǎo)體(中國)有限公司業(yè)務(wù)總經(jīng)理蔡榮宗 |
合泰半導(dǎo)體公司在2015年整體營收是新臺幣39億6仟8百萬元(相當(dāng)于人民幣8億), 其中MCU營收占70%。MCU整年度的銷售數(shù)量高達4億6仟5佰萬顆, 創(chuàng)下歷史新高的數(shù)量, 平均每季出貨量是1.25億顆。其中以觸控MCU 總出貨數(shù)量6仟7佰萬顆, 最為亮眼, 與去年同期相比成長了13%。觸摸MCU應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛, 任何傳統(tǒng)機械按鍵或薄膜按鍵都可以采用觸摸按鍵取代。 除了增加產(chǎn)品按鍵壽命之外, 也提高產(chǎn)質(zhì)量感與附加價值, 因此這幾年觸摸MCU每年的成長率都在10%以上。其應(yīng)用的產(chǎn)品主要是電磁爐、油煙機、電飯煲、電高壓鍋、冰箱、洗衣機、LED臺燈等等, 甚至被應(yīng)用于運動手環(huán)與藍牙音箱、藍牙耳機等3C產(chǎn)品。另外在游戲鼠標與游戲鍵盤的USB MCU 也是銷售相當(dāng)亮眼, 2015年總銷售數(shù)量高達1仟2百萬顆, 與2014年相比成長率超過20%。 還有醫(yī)療電子相關(guān)MCU也是表現(xiàn)亮麗, 包含血壓計MCU 7KK, 血糖儀MCU 1KK, 以及整合度目前領(lǐng)先業(yè)界的交流體脂秤MCU,在2015年已經(jīng)打入國際大廠, 奠定深厚的基礎(chǔ), 并將在2016年發(fā)揚光大。
從物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用來看, 市場逐漸在成長, 各家廠商也都努力經(jīng)營中, 合泰MCU 可以應(yīng)用的領(lǐng)域相當(dāng)廣, 將結(jié)合目前的客戶與通路, 將產(chǎn)品的應(yīng)用提升到物聯(lián)網(wǎng)的等級, 例如消防類煙感器廠商, 電子醫(yī)療廠商, 家庭安防廠商, 甚至小家電廠商等等, 都已進入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā), 合泰的優(yōu)勢則是廣大的客戶群與順暢的渠道, 可以提早跟客戶一起配合開發(fā)新產(chǎn)品。
MCU 可以調(diào)校傳感器的出廠偏差特性, 達到較佳的一致性, 并且將傳感器微弱的模擬仿真信號,經(jīng)過放大并數(shù)字化處理, 再經(jīng)過算法與加密后, 以數(shù)字方式傳送出去。合泰公司與傳感器廠商緊密結(jié)合, 提供已數(shù)字化訊號的微小模塊, 例如PIR(人體紅外感測) 模塊, 溫濕度模塊, 以及指紋辨識模塊等產(chǎn)品, 讓客戶的商品設(shè)計可以簡化, 縮短商品上市的開發(fā)周期。后續(xù)我司將持續(xù)推出CO感測模塊, 磁感應(yīng)角度模塊, 壓力感測模塊等產(chǎn)品。
32位MCU 在于計算大量數(shù)據(jù)并提供較大的程序空間(ROM), 但相對耗電量也會比較高. 目前物聯(lián)網(wǎng)市場, 32位MCU主要應(yīng)用在WiFi 以及 BLE 的無線傳輸應(yīng)用, 而傳感器端的應(yīng)用還是以8位MCU為大宗, 例如煙霧偵測器, CO傳感器, 智能家居的安防產(chǎn)品, 個人電子醫(yī)療產(chǎn)品(血壓計, 血糖儀, 耳溫QIANG) 以及保健產(chǎn)品(體重秤, 體脂秤), 還是8位MCU可以發(fā)揮的市場。
IoT 產(chǎn)品的主要運作功能
由左至右依序是 PIR(人體紅外)模塊 , 溫濕度模塊, 指紋辨識模塊
2016年我司已推出的新產(chǎn)品有光電混合型指紋辨識模塊, 其指紋傳感器厚度僅1mm,且圖像分辨率為1,000DPI, 是目前市面上電容式分辨率的兩倍, 除此之外, 可以偵測血流速/心跳, 有效排除假手指的誤闖。另外也推出基于ARM 32位核心的 M0+ MCU 系列, 并提供有競爭力的價格, 藉由Cortex-M3 & M0+ 系列的逐漸完整, 擴大更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域, 以擺脫小家電領(lǐng)域的紅海競爭。
接著即將推出的新產(chǎn)品也相當(dāng)多, 包含有CAN Bus MCU 應(yīng)用于車用電子與工業(yè)控制, NFC MCU應(yīng)用手機周邊與金融相關(guān)產(chǎn)品, 以及更多的ASSP MCU 應(yīng)用于各領(lǐng)域。至于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用, 將推出BLE MCU 應(yīng)用于數(shù)據(jù)的無線傳輸, 以及應(yīng)用于運動手環(huán), 更低耗電體積更小的觸摸MCU。還有兩線高壓傳輸芯片應(yīng)用于聯(lián)網(wǎng)型煙感器, 遠程抄表光電直讀式水表、燃氣表等產(chǎn)品。
物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品在感測端, 通常需要是低功耗與低工作電壓的MCU,然而在小家電產(chǎn)品,則需要整合大電流驅(qū)動器與提升MCU的操作電壓. 在工業(yè)與車用的產(chǎn)品則需要提升操作溫度范圍. 上述這些不同領(lǐng)域的應(yīng)用, 分別需求不同的特性, 但有一個共通點就是繼續(xù)整合周邊電路達到更SoC的境界, 這也是各家MCU廠商一直努力的目標與方向。
兆易創(chuàng)新：GD32 MCU助力物聯(lián)網(wǎng)智慧生活
GD32 MCU做為中國首個Cortex-M3內(nèi)核32位通用微控制器產(chǎn)品家族，目前已經(jīng)推出了10產(chǎn)品系列、余200個產(chǎn)品型號、9種封裝類型，是目前市場上最為寬廣的Cortex-M3 MCU產(chǎn)品線，可以全面滿足日益增長的高中低端多元化嵌入式應(yīng)用需求。2015年GD32系列MCU出貨量繼續(xù)保持了迅猛的增長，并贏得了廣泛的贊譽和客戶好評。特別是在移動支付和打印終端、LED及新能源控制、電動車、航模無人機、安防監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)和無線傳輸?shù)仁袌?，已?jīng)有非常多的客戶使用兆易創(chuàng)新的MCU并實現(xiàn)量產(chǎn)，基于GD32 MCU的解決方案已成為業(yè)界的主流首選。
 兆易創(chuàng)新GigaDevice 資深產(chǎn)品市場經(jīng)理金光一 |
兆易創(chuàng)新GigaDevice資深產(chǎn)品市場經(jīng)理金光一表示，以工業(yè)互聯(lián)、可穿戴設(shè)備和智能家居為代表的物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前驅(qū)動MCU增長的重要領(lǐng)域。 GD32系列MCU正是以高性能、低成本和易用性的優(yōu)勢全面適用于物聯(lián)網(wǎng)市場。第一，GD32 MCU高達120MHz高速零等待的處理效能比市場同類產(chǎn)品提高了30%-40%，從而滿足移動計算對于性能和實時性的需求；具備的三種省電模式使同主頻下的工作電流比市場同類產(chǎn)品降低了20-30%，從而更加符合節(jié)能環(huán)保的應(yīng)用趨勢。第二，GD32 MCU提供了業(yè)界領(lǐng)先的系統(tǒng)集成度，如片上支持多達3MB Flash、256KB SRAM、2M SPS ADC，以及SDRAM擴展、TFT LCD接口、多種硬件/哈希安全模塊等，全面適用于物聯(lián)網(wǎng)的通信、采樣、顯示、加密等多種需求，還提供了9種不同大小的封裝形式，非常有助于減小布板尺寸。第三，GD32全系列MCU在軟件和引腳封裝方面全兼容，完善的開發(fā)生態(tài)和極佳的易用性適合于低端到高端的不同項目需求，我們知道，智能硬件設(shè)備的上市周期非常關(guān)鍵，GD32 MCU就是可以協(xié)助客戶以更有優(yōu)勢的成本加速物聯(lián)網(wǎng)項目的研發(fā)和量產(chǎn)。
隨著家電產(chǎn)品智能化水平的提高，以及人機界面和信息交互的需求提升，32位高性能應(yīng)用已經(jīng)有顯著優(yōu)勢。32位MCU已經(jīng)在電機及變頻控制、樓宇安防監(jiān)控、指紋識別、大屏幕顯示與觸控按鍵及支持物聯(lián)網(wǎng)的家電產(chǎn)品上發(fā)揮著重要的作用。
金光一說，我們非常看好32位MCU在家電領(lǐng)域的應(yīng)用前景，而這個市場從原來的8位平臺向32位平臺轉(zhuǎn)移已經(jīng)有非常明顯的趨勢。我們已經(jīng)推出基于Cortex-M3內(nèi)核，5V寬電壓的GD32F170/190系列超值型產(chǎn)品。創(chuàng)新性的具備了強大的系統(tǒng)電磁抗噪能力，芯片級的ESD防護水平在人體放電模式可達7KV，器件放電模式可達1KV，并以5V寬電壓適用性和高集成度為工業(yè)現(xiàn)場、白色家電和人機界面等電氣嚴苛環(huán)境下的32位使用需求開辟道路，這也是我們一直保持行業(yè)領(lǐng)先和服務(wù)客戶的優(yōu)勢。
GD32 系列MCU的競爭優(yōu)勢在于差異化。如何提高產(chǎn)品的差異化程度從而在市場競爭中脫穎而出是我們在產(chǎn)品規(guī)劃中考慮的重點。一方面，我們具備了業(yè)界領(lǐng)先的集成度，提供了豐富的接口外設(shè)，例如我們在業(yè)界率先以CMOS工藝片上集成了CAN2.0B PHY硬件轉(zhuǎn)發(fā)器，可有效簡化系統(tǒng)設(shè)計并降低成本，另外為了方便混合信號控制、電機和采樣需求，還集成了多路高速運放、軌到軌模擬電壓比較器，高速2M SPS ADC和DAC。另一方面，我們也將行業(yè)客戶的需求融入到產(chǎn)品創(chuàng)新中，例如我們的快速I2C接口在業(yè)界率先兼容居民身份證驗證安全控制模塊接口技術(shù)規(guī)范，充分適合本地化行業(yè)定制應(yīng)用。對于2016年推出的其他Cortex-M系列內(nèi)核的產(chǎn)品，我們也已采用業(yè)界領(lǐng)先的工藝制程設(shè)計，從而能夠進一步降低功耗與成本并提高性能。這使得GD32 MCU能夠在市場競爭中脫穎而出，從而帶來為用戶帶來更出眾的價值，成為系統(tǒng)開發(fā)的明智之選。
很明顯MCU的應(yīng)用趨勢會沿著高性能與超低功耗兩條主線發(fā)展。高性能計算需求帶動了MCU主頻與處理效率的提升，而可穿戴便攜產(chǎn)品又拉動了對電池供電系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保的要求。我們的產(chǎn)品也將沿著這兩條主線布局，以充分適應(yīng)市場的需求，并以領(lǐng)先的工藝水平和高集成度應(yīng)對多元化使用挑戰(zhàn)。
正是由于具備了高性能、低成本、易用性的特性，GD32 MCU也在越來越多的嵌入式項目設(shè)計中廣泛應(yīng)用。目前GD32 MCU主要市場分布在工業(yè)控制、消費電子和汽車電子等領(lǐng)域，通用性強且比較分散。相對集中的有讀卡器、安防與監(jiān)控、工控、新能源控制、微型打印機、POS機、電動車、醫(yī)療與健康等市場。在很多行業(yè)都已具有很高的市占率并已得到廣泛的客戶認可。特別是在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場，以智能插座、智能照明、指紋鎖為代表的智慧生活領(lǐng)域，還有基于無線互聯(lián)技術(shù)的WIFI、藍牙、RFID等工業(yè)智能模塊領(lǐng)域；無論是無線還是有線連接，以及跟云端通訊或與手機APP互聯(lián)，均可通過GD32 MCU實現(xiàn)智能控制。這些應(yīng)用領(lǐng)域今年已有較大的出貨量并將在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動下繼續(xù)增長。
新唐：搭建物聯(lián)網(wǎng)平臺 助快速開發(fā)
新唐從8051微控制器開始，發(fā)展MCU已經(jīng)有20年的歷史，為全方面服務(wù)客戶，2009年推出ARM Cortex-M0 MCU，2014年推出ARM Cortex-M4 MCU，在全球已逐漸打響品牌知名度。身為大中華區(qū)重要的32 位微控制器廠商，新唐2015年在車用、工控與消費性產(chǎn)品都皆取得不錯的成績，車用主打中控與后裝市場，包含聲音應(yīng)用與車用通訊等；工控則在POS機、溫控設(shè)備與馬達應(yīng)用等領(lǐng)域吸引市場目光；消費性產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣泛，包含健康醫(yī)療與小家電等智能家庭產(chǎn)品。
 新唐科技股份有限公司微控制器應(yīng)用事業(yè)群副總經(jīng)理林任烈 |
新唐科技股份有限公司微控制器應(yīng)用事業(yè)群副總經(jīng)理林任烈認為物聯(lián)網(wǎng)為多樣化市場，其應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，包含智慧醫(yī)療、智能家庭與城市、智能工廠、智能交通、環(huán)境監(jiān)控與安控等。因物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展之多樣性，使得客戶需求皆不相同，面對多樣與多元的終端應(yīng)用發(fā)展下，其中最重要的組件則是微控制器，因此物聯(lián)網(wǎng)將是微控制器未來重要發(fā)展市場。解構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)終端裝置，可區(qū)分為三大重要組成組件：一為感測組件、二為通訊模塊、三為運算核心之微控制器，新唐將著重于微控制器的開發(fā)，技術(shù)方面以低功耗、模擬與安全為主。
新唐針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已積極展開布局，目前已出貨的產(chǎn)品包含如無線模塊、智能遙控與智能家居，如電子門鈴與BabyMonitor等產(chǎn)品；新唐除專注MCU技術(shù)發(fā)展，并已加入ARM mBed組織，藉由共同平臺讓開發(fā)者能夠以最短的時間創(chuàng)建支持商用與互操作的互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
新唐提供豐富的自行研發(fā)之開發(fā)工具與軟件，在物聯(lián)網(wǎng)低功耗模式下，我們提供「Pinview」等開發(fā)軟件，幫助客戶快速解決快速完成低功耗系統(tǒng)設(shè)計。Nano系列為新唐低功耗MCU平臺，待機電流＜650 nA，適用于長時間使用電池之終端應(yīng)用，如健康照護、智能交通與電子卷標等產(chǎn)品。
為了加速物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用發(fā)展，新唐推出物聯(lián)網(wǎng)積木平臺-NuBrick，幫助開發(fā)者解決模塊間通訊協(xié)議問題，讓開發(fā)者能專注于設(shè)備裝置的設(shè)計開發(fā)，新唐物聯(lián)網(wǎng)積木平臺提供九項傳感器模塊，包含陀螺儀、LED、蜂鳴器、聲吶、溫濕度、紅外線發(fā)送器、氣體、按鈕及主控模塊；支持即插即用，開發(fā)者可彈性決定模塊堆棧方式，亦可任意擴充模塊，加上新唐自行開發(fā)之相關(guān)APP，將帶給開發(fā)者良好之體驗。
在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，除了既有的人際網(wǎng)絡(luò)、人機互動之外，物聯(lián)網(wǎng)將逐漸增強機器對機器的互動(machine to machine, M2M)，執(zhí)行繁復(fù)與過去難以處理的多樣化工作，是計算機與通訊產(chǎn)品朝行動化、聯(lián)網(wǎng)化及智能化發(fā)展的延伸，應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，包括：智慧醫(yī)療、智能家庭與城市、智能工廠、智能交通、環(huán)境的監(jiān)控與安控等，提供給未來生活無限的想象空間。
在物聯(lián)網(wǎng)時代，系統(tǒng)需要取得傳感器數(shù)據(jù)，進行快速處理后，再將處理完的數(shù)據(jù)經(jīng)由無線通信傳遞至云端，因此處理器需要具備高效能的數(shù)據(jù)計算能力，在此同時，處理器亦必須處理無線通信協(xié)議，由此看來，唯有32位微控制器才能符合此效能，因此32位微控制器為物聯(lián)網(wǎng)主流。
隨著物聯(lián)網(wǎng)與穿戴裝置興起，微控制器將持續(xù)往更輕、薄、短、小的美型設(shè)計發(fā)展，且因物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備需要以電池供電，為能快速被喚醒進行數(shù)據(jù)處理，所以低耗能、高效率與高整合度的微控制器將是決勝物聯(lián)網(wǎng)市場的關(guān)鍵。
新唐以作為全球MCU開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)者為目標，不會在此全球化趨勢中缺席，新唐微控制器將會朝向低功耗、模擬與安全技術(shù)前進。
移動設(shè)備訪問
