瑞薩半導體：洞察MCU市場趨勢，積極應對技術變革

隨著科技的飛速發展，微控制器（MCU）作為嵌入式系統的核心組成部分，正在經歷著前所未有的變革。從最初的8 位和16 位MCU，到如今的32 位甚至更高性能的MCU，這一領域的技術和市場格局都在不斷演變。瑞薩在不斷變化的MCU 技術以及市場中經歷著挑戰的同時也助力行業發展。

瑞薩電子 嵌入式處理器事業部 市場總監 沈清

1 MCU技術的發展趨勢

隨著技術的進步和應用需求的提升，32 位MCU 因其更高的性能、更豐富的功能以及更好的擴展性而逐漸普及。這一趨勢對8 位和16 位MCU 的市場地位構成了一定的挑戰，尤其是在對處理能力和資源需求較高的應用中。面對當前MCU 市場向32 位轉移的趨勢，瑞薩采取積極的應對策略。我們深知，技術的創新是推動行業發展的關鍵動力，因此，我們將持續加大在研發領域的投入，特別是在32 位MCU 的開發上。然而，即便32 位MCU 成為市場主流，8 位和16 位MCU 仍然因其簡單、低成本和低功耗等特點，在許多應用中具有不可替代的地位。瑞薩依舊會通過不斷優化和提升這些產品的性能與功能，為客戶提供更加全面、高效和可靠的MCU 解決方案。

隨著AI 技術的不斷發展，MCU 增加AI 功能已成為行業趨勢。相比于8 位/16 位MCU，32 位MCU 能夠更好地融合AI 技術實現對復雜環境的實時感知、決策和優化，從而提高系統的智能化水平。瑞薩半導體通過收購Reality AI 公司，推出了基于非視覺類的先進信號處理算法的全自動AI 建模工具Reality AI Tools，為MCU 賦予了解決實時性AI 的能力。這款工具可以提供硬件分析服務，同時可將預測過程圖像化，并生成一個可解釋的AI 模型，讓客戶讀懂工業系統推理判斷和決策的過程。此外Reality AI 占用的資源非常小，是一個輕量級的嵌入式AI 系統，這使得用戶無需更改原來的系統和硬件平臺，即可直接部署AI 功能。并且瑞薩推出了專門針對電機預測性維護的RealityCheck Motor 擴展模塊。

此外瑞薩還提供多種AI 軟件工具，包括eAI 工具和RAI 模型訓練平臺。這些創新使得MCU 能夠在不更改原有系統和硬件平臺的前提下，直接部署AI 功能，從而為用戶提供了更加靈活和高效的解決方案。

2 MCU市場的激烈競爭

受益于AIoT、工業控制、汽車電子等應用的蓬勃發展， MCU 的需求將持續增長，并且對于高性能、低功耗、高可靠性的MCU 需求將更為迫切。據相關機構數據及預測，2021 年全球MCU 市場規模約196 億美元，預計至2026 年將以6.7% 的復合增速達到272 億美元。

而其中，主要的驅動市場為汽車、工業以及計算、消費電子和家電、物聯網和智能安全等應用領域。在汽車領域，未來隨著新能源汽車滲透率進一步提高，智能駕駛級別不斷升高，智能座艙體驗不斷升級，會有愈來愈多的場景需要高性能的MCU 來支持復雜的實時控制功能，有望推動車規級MCU 量價齊升。在工業領域，機器人、電子元件制造設備和工業網絡等領域也存在著巨大的市場潛力，這都將為MCU 產品的廣泛采用提供助力。

可以看出MCU 市場呈現出多樣化的特點，涵蓋了從低端到高端的不同產品和應用領域。據統計，瑞薩每年出貨超過35 億個 MCU，其中約50% 用于汽車，而另外50% 則用于消費電子、工業、物聯網和基礎設施等其他關鍵市場。在汽車領域，瑞薩側重點在于確保產品的安全性與可靠性，以滿足汽車行業對高標準和嚴格質量控制的要求。同時，也重視MCU 的集成度、可擴展性和網絡安全，以適應不同車型和應用場景的需求。在工業自動化領域，瑞薩強調MCU 的高性能、實時處理能力和可靠性，以在各種復雜環境下實現快速、精確的控制。除此之外，瑞薩也會以MCU 為核心加以其它模擬、電源等產品，以“成功產品組合”的方式，加快客戶設計。

3 MCU面臨的挑戰與機遇

隨著技術的發展和應用需求的提升，MCU 面臨著更高的性能要求、更低的功耗需求以及更強的安全性保障等挑戰。為了應對這些挑戰，MCU 企業需要持續加大在研發領域的投入，推動技術創新和產品升級。同時，隨著5G、AI 等技術的普及和應用拓展，MCU 行業將迎來更加廣闊的市場空間和發展機遇。例如，在智能家居、智能制造等領域，MCU 將發揮更加重要的作用，推動智能化、網絡化、綠色化等趨勢的發展。

從過去兩年MCU 的市場狀況可以發現，MCU 市場非常競爭激烈，國際巨頭和本土企業都在積極尋求市場機會和發展空間。在這樣的背景下，企業間的競爭與合作成為推動市場發展的重要力量。一方面，國際巨頭通過技術創新、品牌優勢和市場渠道等手段鞏固和拓展市場份額；另一方面，本土企業則通過技術創新、產品差異化和服務優化等策略提升競爭力。同時，企業間的合作也為市場帶來了新的機遇和可能性。例如，產業鏈上下游企業之間的合作可以優化供應鏈、降低成本、提高生產效率；而跨界合作則可以推動MCU 技術在不同領域的應用拓展和創新發展。

4 總結

對于MCU來說，更低的功耗、更大的內存、更新的工藝是永恒的主題。功耗方面，隨著低功耗場景越來越多，如何在特定應用中兼顧到低功耗和高性能兩種模式下的綜合效能，是MCU 設計和制造的重要命題。內存方面，隨著系統復雜度的增加，內存大小必然增加。

隨著32 位MCU 逐漸普及，軟件API 調用大幅增加，同時內存使用相應提升，需要通過提高硬件性能補償程序效率的相對損失，對此更大的內存是基礎。此外，隨著AIoT 和汽車電子等的蓬勃發展，例如，MCU+AI、MCU+AFE、MCU+WiFi 等MCU+ 解決方案成為了業內發展的一個重要趨勢。這種方案不僅提升了集成度，而且助力客戶實現降本增效的目標。

MCU 技術與市場正處于快速發展和變革的階段。面對挑戰和機遇并存的局面，MCU 企業需要保持敏銳的市場洞察力和創新意識，不斷推動技術創新和產品升級；同時，也需要積極應對市場競爭和合作機遇，尋求更加廣闊的發展空間和合作機會。相信在各方共同努力下，MCU 行業將迎來更加美好的未來。

（本文來源于《EEPW》2024.03）