架設(shè)芯片設(shè)計(jì)與嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的橋梁

3 IC設(shè)計(jì)企業(yè)還應(yīng)生產(chǎn)量大面廣的ASSP芯片
集成電路IC設(shè)計(jì)企業(yè)周圍要有一批第三方SystemDesign House。集成電路IC設(shè)計(jì)企業(yè)除了定向生產(chǎn)各種SoC芯片外，還應(yīng)生產(chǎn)量大面廣的ASSP(專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品)芯片。這樣既便于第三方System Design House開(kāi)發(fā)應(yīng)用，也便于集成電路IC設(shè)計(jì)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。如Frees―cale公司生產(chǎn)的芯片雖然大多冠以MCU的名義，但實(shí)際上都是面向各個(gè)領(lǐng)域的ASSP，如汽車電子、計(jì)算機(jī)外設(shè)、通信、工業(yè)控制和多媒體等，并具有一定的優(yōu)勢(shì)。又如目前流行的Apple公司的iPhone，并沒(méi)有直接用ARM／MIPS的IP核來(lái)設(shè)計(jì)所需的SoC芯片，而是用市場(chǎng)上量大面廣的XSeale或ARM9的MCU來(lái)作為處理器。這樣，不但iPhone產(chǎn)品能很快上市，且而開(kāi)發(fā)成本也較低，同時(shí)還可根據(jù)市場(chǎng)的變化來(lái)靈活應(yīng)對(duì)。單片機(jī)MCU實(shí)際上也只是中間產(chǎn)品，其應(yīng)用達(dá)到一定的量時(shí)，又會(huì)重新要求設(shè)計(jì)生產(chǎn)有真正市場(chǎng)和用戶的SoC，故國(guó)產(chǎn)MCU也是SoC前期產(chǎn)品。

4 單片機(jī)現(xiàn)狀與發(fā)展建議
單片機(jī)(MCU)是目前國(guó)內(nèi)外集成電路中量大面廣、附加值高的ASSP。臺(tái)灣生產(chǎn)單片機(jī)MCU的廠商除了華邦公司外，其余都是無(wú)晶圓集成電路設(shè)計(jì)公司。MCU實(shí)際上也只是中間產(chǎn)品，其應(yīng)用達(dá)到一定的量，會(huì)重新要求設(shè)計(jì)生產(chǎn)有真正市場(chǎng)和用戶的SoC，故MCU實(shí)際上也是SoC前期產(chǎn)品。
4．1 國(guó)際單片機(jī)現(xiàn)狀
MCU是目前國(guó)內(nèi)外集成電路中量大面廣、附加值高的產(chǎn)品。2007年全球MCU達(dá)151億美元，其中Renesas、Freescale公司等前10位MCU生產(chǎn)商要占77．1％。在國(guó)外，絕大多數(shù)大型半導(dǎo)體公司都生產(chǎn)單片機(jī)／嵌入式處理器芯片，并把它們作為主要的贏利產(chǎn)品。如Samsung公司把集成電路產(chǎn)品的發(fā)展分成3個(gè)階段：DRAM、MCU和高檔數(shù)碼產(chǎn)品。Renesas公司的MCU在國(guó)內(nèi)應(yīng)用量已達(dá)第一位，而在國(guó)內(nèi)的投資繼續(xù)大幅度增加。
目前主流MCU雖仍為8位，但是16位、32位高檔MCU增長(zhǎng)很快。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006～2010年MCU的復(fù)合增長(zhǎng)率為8％，而32位MCU的復(fù)合增長(zhǎng)率為20％。2004～2007年MCU增長(zhǎng)的30億片中有20億片是16與32位MCU。
32位MCU主要是基于ARM、MIPS和Freeseale的PowerPC。ARM公司提供SoC設(shè)計(jì)的內(nèi)核，采用ARM核的MCU 2007年已達(dá)3億片(主要是Samsung、NXP、Atmel、ST等公司的通用MCU)，預(yù)計(jì)2010年將達(dá)19億片；同時(shí)，ARM公司在2003年已開(kāi)發(fā)Cortex架構(gòu)的MCU，在2005年專門(mén)收購(gòu)了Keil公司(開(kāi)發(fā)MCU開(kāi)發(fā)環(huán)境的公司)，把發(fā)展通用MCU作為該公司的發(fā)展策略。
4．2 臺(tái)灣地區(qū)單片機(jī)現(xiàn)狀
臺(tái)灣MCU的占有率約為10％，大多以8位為主，產(chǎn)品以ASSP形式為主。生產(chǎn)MCU的廠商除了華邦公司外，其余都是無(wú)晶圓集成電路設(shè)計(jì)公司(如義隆、盛群和凌陽(yáng)等公司)。
如盛群公司的I／O型、LCD型、A／D型等全系列MCU，已可供應(yīng)工業(yè)規(guī)格等級(jí)產(chǎn)品。該公司通過(guò)業(yè)界合作伙伴，產(chǎn)品已應(yīng)用在汽車數(shù)字儀表板、倒車?yán)走_(dá)、防盜器、電動(dòng)窗等汽車外圍相關(guān)設(shè)備。松翰公司的8位MCU產(chǎn)品因?yàn)樵诳垢蓴_特性上特別加強(qiáng)，并采用1T架構(gòu)(1個(gè)時(shí)鐘周期即是1個(gè)指令周期)，能達(dá)到比傳統(tǒng)8051核更高的速度，因此獲得不少要求高精密度的醫(yī)療測(cè)量?jī)x器廠商青睞，應(yīng)用在耳溫計(jì)、電子秤、體脂計(jì)與電子血壓計(jì)等設(shè)備上。很多廠商都以中國(guó)大陸市場(chǎng)為目標(biāo)。以義隆公司的策略為例，為了對(duì)需求增長(zhǎng)最快的大陸家電市場(chǎng)有更多認(rèn)識(shí)，該公司派人親自拜訪重點(diǎn)客戶，對(duì)當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)做深入的調(diào)查，并與各種方案提供商(第三方System DesignHouse)建立緊密的合作關(guān)系。方案提供商專為系統(tǒng)產(chǎn)品廠商代工設(shè)計(jì)或開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，對(duì)終端市場(chǎng)有相當(dāng)程度的了解。義隆公司目前一方面通過(guò)經(jīng)銷商拓展市場(chǎng)，另一方面選定幾個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，建立與直接客戶／方案提供商的聯(lián)系管道，把握具潛力的應(yīng)用市場(chǎng)。義隆公司同樣擁有五花八門(mén)的MCU產(chǎn)品線，但該公司的產(chǎn)品分類方法則是僅保留通用型產(chǎn)品的MCU名稱，其他加入特殊應(yīng)用功能的產(chǎn)品則分別并入通信、消費(fèi)性、計(jì)算機(jī)外設(shè)、LCD驅(qū)動(dòng)等IC，這樣就有機(jī)會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)進(jìn)收益更佳的特殊應(yīng)用產(chǎn)品。目前其在面向消費(fèi)電子應(yīng)用的語(yǔ)音MCU、音樂(lè)MCU，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用的鼠標(biāo)／鍵盤(pán)MCU，以及通信領(lǐng)域應(yīng)用的電話MCU和滑指式觸控板都有很大市場(chǎng)。這些廠商一有新產(chǎn)品，就送給各大專院校使用，并舉辦各類的比賽，來(lái)促進(jìn)產(chǎn)品的推廣和改進(jìn)。
目前，臺(tái)灣MCU也在朝16／32位方向發(fā)展。華邦公司因具備自己的工廠，在2006年推出內(nèi)置ARM7與ARM9核心的產(chǎn)品用于通信與數(shù)據(jù)處理。金麗科技公司的16／32位MCU(X86架構(gòu))產(chǎn)品結(jié)合其自身技術(shù)專長(zhǎng)，主打網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及工業(yè)控制的應(yīng)用。臺(tái)灣省政府2008年提供1億新臺(tái)幣給凌陽(yáng)公司研制新一代32位單片機(jī)MCU。
4．3 我國(guó)大陸單片機(jī)現(xiàn)狀
根據(jù)賽迪的報(bào)告，2007年我國(guó)大陸MCU市場(chǎng)中，8位產(chǎn)品仍占據(jù)著主力地位，銷售額和銷量所占據(jù)的市場(chǎng)份額均在50％以上；32位和16位產(chǎn)品的增長(zhǎng)則相對(duì)較快，無(wú)論是銷量還是銷售額的增長(zhǎng)率均接近或超過(guò)30％，兩者銷售額之和所占整體市場(chǎng)份額升至27％。這主要得益于汽車電子產(chǎn)品中所需的主流MCU逐漸從8位產(chǎn)品向16位和32位產(chǎn)品過(guò)渡。
在2007年MCU市場(chǎng)中，汽車電子和IC卡是兩個(gè)增長(zhǎng)最快的應(yīng)用領(lǐng)域，成為拉動(dòng)整體市場(chǎng)增長(zhǎng)的重要力量；而一直作為最大應(yīng)用領(lǐng)域的消費(fèi)電子，銷售額增長(zhǎng)僅為10．O％，成為中國(guó)MCU市場(chǎng)增長(zhǎng)趨緩的主要原因。
從MCU市場(chǎng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看，未來(lái)5年高端產(chǎn)品將是當(dāng)之無(wú)愧的明星產(chǎn)品。其中，32位及以上MCU隨著電子產(chǎn)品升級(jí)趨勢(shì)的延續(xù)，銷售額和銷量的增長(zhǎng)都將居于中國(guó)MCU市場(chǎng)的首位；而16位MCU無(wú)論市場(chǎng)規(guī)模還是復(fù)合增長(zhǎng)率都將居于各類產(chǎn)品的前列，這主要得益于汽車電子、工業(yè)控制等應(yīng)用領(lǐng)域的高速成長(zhǎng)。從另外兩類MCU產(chǎn)品的發(fā)展來(lái)看，在規(guī)模上8位產(chǎn)品仍將是中國(guó)MCU市場(chǎng)的主流，到2012年其銷售額和銷量將分別占整體市場(chǎng)的53．O％和55．1％，仍居于各類產(chǎn)品的首位，而4位MCU則由于應(yīng)用范圍有限，且價(jià)格相對(duì)較低，因此無(wú)論銷售額還是銷量所占市場(chǎng)比重都將持續(xù)下降。