機械人、烏燈工場、智能家居……這一些智能運用曾經漸漸深入到出產、生活的方方面面。正在AIoT終端和機械人中,MCU承當了關頭的操縱腳色。正在新運用市場的驅動下,MCU將對差別功能模塊開展整合,實現更低的帶寬請求、更低的功耗、更低的延遲、更低的本錢和更高的安全性。
MCU成利用市場最優挑選
MCU正在包孕家用電器、手機、無線對講機等傳統行業的利用和市場規模曾經相對成型。而AIoT取機器人等利用開辟出來的新市場恰好為MCU給予了更加遼闊的增加空間。
近年來,環球非物聯網連接數已趨于陡峭,而物聯網連接數保持著極高的增加勢頭。按照猜測,將來5年內,環球物聯網連接數將以每一年約19%的速度增加。不管是以聰慧醫療、智能家居為代表的聰慧生活產物,還是以聰慧安防、聰慧能源為代表的聰慧鄉村產物,以至于以智能工業、聰慧物流、聰慧零售等為代表的智能家當產物,琳瑯滿目的下流運用需求使得MCU運用空間愈加廣漠。按照統計數據,2021年中國AIoT市場規模將到達6548億元,相較2018年增加約189.9%,估計到2022年這一數值將到達7509億元。環球AIoT市場規模估計到2022年將到達4820億美圓。
機器人行業范圍一樣具有偉大的增量市場。當前,工業掌握型機器人已成為MCU第二大利用市場,僅次于汽車電子。伴隨著智能化、主動化工廠逐步放開,工業機器人還將迎來更大的市場空間。
賽迪照料初級分析師劉暾正在接受《中國電子報》記者采訪時表現,當前,包孕掃地機器人、擦窗機器人等正在內的辦事類機器人市場雖已經有擴大趨向,但市場體量仍舊有限,還存正在更大的擴大空間。這也將為MCU正在機器人市場的運用帶來時機。數據顯現,2021年,環球機器人市場規模估計將到達335.8億美圓,2016~2021年平均增長率約為11.5%。
向更大運算量更高集成度標的目的生長
承載更厚實的功效,意味著單片芯片須要搭載更多樣化的模塊,進而須要有更高的集成度。以家居場景中的掃地機器人為例,一款具有主動躲障功效的掃地機器人,須要搭載攝像頭收集路面信息,與此同時須要對拍攝的畫面開展圖象剖析,以分辨火線障礙物的范例,進而開展打掃或躲讓的處置懲罰。別的,還須要接納來源于操縱端的指令,做出實時應對。這就請求搭載的MCU既具有AI圖象處置懲罰本領,又具有通信本領,與此同時還要具有更加壯大的測算本領。單片MCU須要集成多種功效,不只須要承載傳感器信息獲得,還須要對此開展建模和測算,即單片MCU須要施展系統化的協同作用。
兆易立異產物市場總監金光一默示,正在工業行業,市場需求向算法和泛周邊開展擴大,規定MCU可以支撐高精度的工業掌握和高性能的數據處理;而正在消耗電子行業,毗連和智能化的需求變得愈發凸顯,規定終端支撐多種范例的有線和無線毗連,和靈動便利的圖形化運用界面及表現,實現聰慧家電、智能家居和AI運用立異。
當機器人的智能化水平更高時,對MCU的請求就會更高,那末正在MCU中將須要裝備AI加快模塊?!叭绻袽CU算作微型測算機,AIoT和機器人等利用意味著MCU須要將通信、AI測算、傳感等本來沒有的模塊舉行集成。”劉暾正在接受《中國電子報》記者采訪時默示。單片MCU集成的模塊更多,意味著每一個模塊的體積要更小,并且正在芯片具有一致面積的情況下須要有更高的測算才能。
要滿意這一請求,需求MCU利用更進步前輩的制程。當前環球MCU制作次要利用的是40nm及以上的成熟制程。三星以為28nm工藝更適合物聯網MCU正在本錢、功耗和性能方面的請求,因而三星推出“28FDS”技能和產物。格芯、中芯國際等代工廠還正在推進28nm制程工藝。但28nm進入本錢較高、工藝轉換風險還較高,今朝看,仍欠缺充足的量和毛利率,因而海內廠家多處于張望狀況。
除MCU中相對進步前輩的制程以外,劉暾暗示,MCU產物各個節點工藝逐步開展代際升級也是行業趨向:“將本來90nm的工藝轉移到55nm工藝出產,將40nm產物轉移到28nm上?!眲㈥罩赋?,要實現更高集成度,提拔芯片制程標準是最直接的規定。
RISC-V或為市場喜愛
32位MCU是AIoT、機器人運用的MCU中最為普遍的范例?,F階段32位MCU基本是基于Arm架構的產物。梁少峰默示,Arm內核產物線雄厚,生態完全成熟,正在32位MCU市場上占領絕對主導地位。當前,Arm架構正在AIoT終端MCU中擁有廣泛應用。比方,Arm Cortex-M23和Cortex-M33內核撐持的TrustZone平安架構,能夠大幅提拔物聯網終端的信息平安設計。
AIoT取機器人的使用包羅大批挪動終端,是以小型化、輕巧化、低功耗便成為此類使用中搭載的MCU芯片的關頭目標。AIoT取機器人市場總量大,但細分范疇多、市場分布零亂,這也為進入該范疇的芯片設計者帶來了挑釁。是以,愈加開放、易用的RISC-V架構便有時機更受開發者喜愛,藉由RISC-V的開源架構,模塊化的ISA指令集很適用于定制滿意物聯網使用場景的MCU產物。
劉暾以為,RISC-V為MCU生態設立建設供應了很好的發展方向:“RISC-V很好地逢迎了AIoT的市場需求,或可對Arm構成打擊?!?019年,阿里平頭哥宣布開源RISC-V架構MCU芯片平臺,核芯互聯、兆易立異、沁恒微電子、樂鑫高新科技、中微半導體等多家公司還均推出了基于RISC-V架構的芯片產物,此中不乏物聯網芯片。
由進步中國廠商國際競爭力的角度來講,RISC-V還有望為打造中國MCU家產生態貢獻力量。正在AIoT取機器人所需的32位MCU占有大規模市場的仍是海外公司,包孕瑞薩、恩智浦、意法半導體、英飛凌等。中國企業的MCU品種取籠蓋局限仍取海外大廠相距較遠,MCU通用性、穩定性、品種、生態建立等全是攔阻中國廠商提拔競爭力的困難。正在看中軟硬件交融才能、軟件適配性的當下,完善RISC-V家產生態還是中國企業正在行業位置實現上升的渠道。