電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）隨著集成電路技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展的進(jìn)程不斷加快，極大了增加了對(duì)具有較高科技水平的電子需求，MCU作為其重要的組成部分，市場(chǎng)規(guī)模也在穩(wěn)步增長(zhǎng)。根據(jù)IC Insights數(shù)據(jù)，2021年MCU銷(xiāo)售額同比增長(zhǎng)23%，全球市場(chǎng)規(guī)模提升至196億美元，預(yù)計(jì)2022年全球市場(chǎng)仍將保持10%的同比增速，市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到215億美金。恩智浦、Microchip、瑞薩、ST和英飛凌這幾家頭部廠商強(qiáng)勢(shì)的市場(chǎng)地位自不必多說(shuō)，國(guó)內(nèi)MCU企業(yè)的市場(chǎng)份額也在不斷攀升。

據(jù)〈電子發(fā)燒友網(wǎng)〉統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)可以提供MCU產(chǎn)品的上市企業(yè)就有20家之多，這還不包括2021年成立MCU事業(yè)部，今年會(huì)推出MCU產(chǎn)品的模擬廠商思瑞浦；計(jì)劃擴(kuò)充電機(jī)驅(qū)動(dòng)、通用電源、MCU產(chǎn)品線的納芯微；即將推出車(chē)規(guī)MCU產(chǎn)品的韋爾股份等等。

2022年已接近尾聲，各MCU廠商今年推出了哪些競(jìng)爭(zhēng)力十足的MCU新品，我們一起來(lái)看一看。本期先聚焦國(guó)外MCU的產(chǎn)品動(dòng)向。

在工業(yè)應(yīng)用與物聯(lián)網(wǎng)邊緣運(yùn)算上，今年恩智浦推出了全新的MCX MCU產(chǎn)品組合，包含整合的EdgeLock安全子系統(tǒng)和專(zhuān)用NPU的N系列，為電機(jī)控制提供關(guān)鍵功能支援高精度資料轉(zhuǎn)換器等高階類(lèi)比功能的A系列，提供低功耗窄頻連接旨在簡(jiǎn)化無(wú)線連接的W系列以及具有低超低功耗要求的L系列。尤其是集成 NPU的的新產(chǎn)品組合，是恩智浦首款集成NPU的MCU，滿足即時(shí)工作負(fù)載的效能和整合要求解決邊緣應(yīng)用的核心控制挑戰(zhàn)。

在i.MX RT跨界MCU上，恩智浦推出了新型i.MX RT1180跨界MCU，i.MX RT1180基于800 MHz Cortex-M7和240 MHz Cortex-M33雙核架構(gòu)，配有高速16位ADC和先進(jìn)定時(shí)器/PWM和delta sigma解調(diào)器。該新款是系列里首次整合Gbps時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)交換器的微控制器，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)間敏感型和工業(yè)實(shí)時(shí)通訊，并支持多種通訊協(xié)議，極強(qiáng)的無(wú)縫連接所需的多協(xié)議連接能力，可在工廠所有邊緣裝置間推動(dòng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一且安全的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通訊環(huán)境。

通用MCU系列也有進(jìn)展，基于Cortex-M33的LPC553x/S3x采用高性價(jià)比40nm NVM工藝技術(shù)、TrustZone-M技術(shù)，再配上一個(gè)專(zhuān)有的DSP加速器，可減少10倍時(shí)鐘周期，顯著提高了信號(hào)處理效率。

恩智浦今年的幾款新品分外注重工業(yè)市場(chǎng)以及智能邊緣應(yīng)用市場(chǎng)，以往這些場(chǎng)景里簡(jiǎn)單的控制是MCU最直接的功能，但現(xiàn)在各種智能的邊緣新應(yīng)用興起推動(dòng)著MCU走向智能化。恩智浦在2022年發(fā)布的MCU芯片最引人注目的無(wú)疑是在邊緣運(yùn)算上突破，強(qiáng)大的邊緣運(yùn)算加持讓MCU更智能更全面，智能MCU向前邁了一大步。

在電機(jī)控制系統(tǒng)優(yōu)化上，瑞薩今年推出了新的RISC-V MCU——R9A02G020，基于Andes Technology Corp. RISC-V處理IP而構(gòu)建的電機(jī)控制ASSP。R9A02G020擁有基于開(kāi)放平臺(tái)的RISC-V ISA而構(gòu)建的創(chuàng)新且成本優(yōu)化的32MHz、32位CPU內(nèi)核，配有豐富的模擬IP功能，具備三個(gè)專(zhuān)用PGA和S/H的ADC、兩個(gè)DAC、兩個(gè)比較器，以及溫度傳感器。Andes的入門(mén)級(jí)RISC-V處理器IP在瑞薩R9A02G020 MCU ASSP中提供了充足的算力，加速了RISC-V在更多場(chǎng)景中的應(yīng)用。

RX MCU產(chǎn)品家族也在今年加入了能夠支持CAN FD總線的32位MCU——RX660。RX660采用RXv3內(nèi)核（6.00 CoreMark/MHz），最大工作頻率為120MHz，有著出色的電源效率。RX660是瑞薩高端RX通用MCU產(chǎn)品中首個(gè)支持5V的器件，也是RX產(chǎn)品家族中首個(gè)內(nèi)置CAN FD控制器的器件，在工業(yè)設(shè)備和機(jī)器人應(yīng)用里實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信不在話下。而且其高工作電壓可以省去目前許多3V MCU所需的外部噪聲抑制元件，能夠在更少的開(kāi)發(fā)時(shí)間和更少的元件成本下提供卓越的噪聲容限，大大提高系統(tǒng)質(zhì)量。

除此之外，瑞薩在今年為基于Arm Cortex-M23和-M33內(nèi)核的RA MCU推出了SIL3認(rèn)證滿足其產(chǎn)品在功能安全性領(lǐng)域的要求。

瑞薩2022年發(fā)布的MCU新品對(duì)工業(yè)設(shè)備和機(jī)器人吸引力十足，一個(gè)搭載CAN FD為工業(yè)設(shè)備打通高速通信挑戰(zhàn)，一個(gè)為電機(jī)控制應(yīng)用提供即用型交鑰匙解決方案。進(jìn)一步降低功耗的RISC-V MCU也給物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了更多優(yōu)化方案。瑞薩MCU在2022年的進(jìn)展可以說(shuō)是穩(wěn)中求進(jìn)，基于優(yōu)異的內(nèi)核架構(gòu)和外設(shè)不斷迭代，滿足實(shí)際應(yīng)用中越來(lái)越高的性能和功耗需求。

今年9月，意法半導(dǎo)體發(fā)布了新的汽車(chē)MCU芯片——Stellar P6車(chē)規(guī)MCU，主要針對(duì)汽車(chē)電驅(qū)化趨勢(shì)和下一代電動(dòng)汽車(chē)的OTA無(wú)線更新域控系統(tǒng)。Stellar P6由意法半導(dǎo)體自營(yíng)晶圓廠制造，采用高能效28nm FD-SOI技術(shù)，內(nèi)嵌容量高達(dá) 20 MB 的相變（非易失性）存儲(chǔ)器，內(nèi)置多達(dá)六顆Arm Cortex R52+處理器內(nèi)核，分別用于雙核鎖步運(yùn)行，任務(wù)執(zhí)行，提供失效保護(hù)冗余機(jī)制。面向電動(dòng)汽車(chē)電驅(qū)技術(shù)趨勢(shì)和汽車(chē)域控制架構(gòu)的車(chē)規(guī)級(jí)MCU P系列結(jié)合了強(qiáng)大的執(zhí)行控制能力和多面的功能性，為傳統(tǒng)的燃油車(chē)及電動(dòng)汽車(chē)向軟件定義汽車(chē)的新電驅(qū)架構(gòu)模式轉(zhuǎn)變提供平穩(wěn)的過(guò)渡。

早些時(shí)候意法半導(dǎo)體推出的新款汽車(chē)MCU芯片Stellar E系列在芯片上集成了高速控制回路處理電路和通用控制運(yùn)算。新的 Stellar E系產(chǎn)品推出，讓感知環(huán)境、控制車(chē)輛動(dòng)態(tài)、提高功率轉(zhuǎn)換效率，以及安全管理大電流功率級(jí)這些功能都可以在一顆芯片上有效處理。Stellar E系列能夠簡(jiǎn)化車(chē)載充電機(jī)高能效功率模塊和數(shù)字化功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)，利于功率模塊向基于SiC的高效解決方案過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的行駛里程并進(jìn)一步提升充電速度。

意法半導(dǎo)體2022年的MCU發(fā)力點(diǎn)集成在汽車(chē)領(lǐng)域，一款新品目標(biāo)應(yīng)用鎖定下一代電驅(qū)系統(tǒng)和OTA無(wú)線更新域控系統(tǒng)，一款促進(jìn)集中式電氣架構(gòu)發(fā)展簡(jiǎn)化車(chē)載充電機(jī)高能效功率模塊和數(shù)字化功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)。Stellar P6在實(shí)時(shí)性和能效上相比之前的車(chē)規(guī)MCU更為突出，Stellar E新品則聚焦于最大限度地發(fā)揮SiC和GaN功率技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，二者合力大大推動(dòng)汽車(chē)電驅(qū)化進(jìn)程。

今年，英飛凌面向下一代電動(dòng)汽車(chē)、ADAS、汽車(chē)E/E架構(gòu)和AI應(yīng)用推出了全新的AURIX 28nm MCU，為旗下的AURIX TC3x MCU系列提供了向上遷移的途徑。據(jù)英飛凌官方消息，該產(chǎn)品系列計(jì)劃于2024年下半年開(kāi)始量產(chǎn)。

TC4x在英飛凌領(lǐng)先的原有的AURIX TC3x系列MCU的基礎(chǔ)上進(jìn)行了升級(jí)，采用了新一代TriCore 1.8架構(gòu)，并搭載了AURIX加速器套件，具備更高的可擴(kuò)展性。

同時(shí)，TC4x集成了全新的并行處理單元和可滿足各種AI拓?fù)湟蟮?a target="_blank">SIMD矢量數(shù)字信號(hào)處理器，在處理能力上相比前一代有明顯的提高。TC4x系列在常見(jiàn)的高速通信接口之外，還配置了CAN-XL、10BASE T1S以太網(wǎng)等新接口，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)性。這些優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步鞏固了英飛凌在汽車(chē)電子領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

Microchip針對(duì)智能儀表設(shè)計(jì)，在今年推出了32位MCU PIC32CXMT，包含單核（Arm Cortex-M4F單個(gè)內(nèi)核）、雙核（Arm Cortex-M4雙內(nèi)核）和SOC三層器件，擁有最高可達(dá)200 MHz的運(yùn)行性能和高達(dá)560 KB存儲(chǔ)空間，靈活性很高。PIC32CXMT主要針對(duì)智能儀表和通信基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，配備了MPL460 PLC調(diào)制解調(diào)器支持各種儀表架構(gòu)，滿足智能儀表在功能豐富性上日益增長(zhǎng)的需求。

無(wú)線連接領(lǐng)域Microchip也推出了首款基于Arm Cortex-M4F的PIC MCU——PIC32CX-BZ2。PIC32CX-BZ2除了能提供藍(lán)牙低功耗外，還包括Zigbee協(xié)議棧和OTA更新功能，片內(nèi)有一個(gè)1MB閃存支持大型應(yīng)用代碼、多協(xié)議無(wú)線協(xié)議棧和OTA更新。

集成強(qiáng)大安全子系統(tǒng)和Arm TrustZone技術(shù)的PIC32CM LS60于今年上半年發(fā)布，這款基于Arm Cortex-M23的MCU搭載安全密鑰配置在安全性上的實(shí)力毋庸置疑。獨(dú)立于內(nèi)核的SleepWalking外設(shè)和事件系統(tǒng)進(jìn)一步讓MCU內(nèi)核長(zhǎng)時(shí)間處于休眠模式以減少功耗。

2022年受益于智能手機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)和5G無(wú)線連接主導(dǎo)嵌入式設(shè)計(jì)市場(chǎng)，Microchip的8位PIC和AVR MCU市場(chǎng)份額也在不斷擴(kuò)大。今年Microchip推出了5個(gè)新產(chǎn)品系列和60多款新器件，進(jìn)一步豐富了8位PIC和AVR MCU產(chǎn)品陣容。

從這些新品看下來(lái)，首先可以看到Microchip在8位MCU市場(chǎng)的創(chuàng)新的確是跑在行業(yè)前列的，不管是無(wú)需外部晶振的USB MCU，還是連接5G LTE-M窄帶物聯(lián)網(wǎng)的MCU等等都是非常受歡迎的系列。這和Microchip 8位PIC和AVR MCU強(qiáng)大的供應(yīng)鏈息息相關(guān)。32位MCU的主要發(fā)力點(diǎn)也集中在物聯(lián)網(wǎng)各類(lèi)終端上，而且尤其注重功能安全，兩款器件都展現(xiàn)出強(qiáng)大的嵌入式安全性。

截至目前TI在2022年正式發(fā)布的MCU新品有AM243x系列、C2000中的F28003x系列、AM273x系列以及無(wú)線CC2340系列。

AM243x是Sitara高性能MCU新增的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，基于Arm Cortex-R5F（最多四核）內(nèi)核，頻率高達(dá)800MHz，是專(zhuān)門(mén)面向?qū)崟r(shí)通信、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和遠(yuǎn)程I/O模塊而構(gòu)建的。內(nèi)部的千兆位工業(yè)通信子系統(tǒng)可支持Profinet IRT、Profinet RT、EtherNet/IP、EtherCAT、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。基于Arm Cortex-R5F和C66x浮點(diǎn)DSP內(nèi)核的高度集成MCU AM273x利用完全集成式混合處理器的靈活性在工業(yè)和汽車(chē)應(yīng)用中都有不少應(yīng)用。

今年推出的具有CLA、CLB、AES和CAN-FD的汽車(chē)類(lèi)C2000 32位MCU在提升電力電子設(shè)備的效率上效果顯著，是GaN、SiC高功率密度、高開(kāi)關(guān)頻率設(shè)計(jì)中的常客。高性能模擬模塊集成在F28003x MCU上，與處理單元和PWM單元緊密耦合增強(qiáng)實(shí)時(shí)信號(hào)鏈性能。16個(gè)PWM通道均支持與頻率無(wú)關(guān)的分辨率模式，可控制從三相逆變器到功率因數(shù)校正和高級(jí)多級(jí)電源拓?fù)涞母鞣N功率級(jí)。

今年推出的無(wú)線MCU CC2340系列低至每片0.79美元，有著遠(yuǎn)超性價(jià)比的優(yōu)秀的射頻和功耗表現(xiàn)。在堅(jiān)守汽車(chē)工控MCU領(lǐng)域的同時(shí)，這款低價(jià)格的無(wú)線MCU無(wú)疑讓今年無(wú)線MCU市場(chǎng)來(lái)了次小地震。

這里盤(pán)點(diǎn)了一些知名國(guó)際MCU大廠在2022年的產(chǎn)品動(dòng)向，在這些新品中可以明顯地看到，MCU的性能在不斷拔高，設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝也在不斷進(jìn)步，有些廠商甚至用上了28nm，器件更大的Flash和RAM、更加豐富的外設(shè)，更低的功耗，更強(qiáng)的安全性能，給了設(shè)計(jì)人員更多的發(fā)揮空間。從應(yīng)用方面來(lái)看，汽車(chē)電子、IoT、安全將會(huì)是未來(lái)MCU增長(zhǎng)的重要推手。

下期我們來(lái)盤(pán)點(diǎn)國(guó)內(nèi)MCU廠商在2022的產(chǎn)品動(dòng)向，看看又有哪些競(jìng)爭(zhēng)力不俗的MCU。

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