01 La kreskohistorio de la MCU
MCU, mikroregilo, ĝi havas konatan nomon: unu-blata mikrokomputilo.
Estas vere dolĉa loko estas movi aron de baza komputila sistemo al blato, inkluzive de la interna versio de CPU RAM ROM IO-nombrilo seria haveno, kvankam la agado certe ne estas tiel larĝa kiel komputilo, sed ĝi estas malaltpotenca programebla kaj fleksebla, do en la konsumelektroniko, medicina industrio komunikado Aŭtoj havas tre larĝan gamon de aplikoj.
Ĝi naskiĝis en 1971, Intel dizajnis la unuan mikroprocesoron de la mondo - la numero 4004 4-bita blato, ĉi tiu blato integras pli ol 2,000 transistorojn, kaj Intel ankaŭ desegnis 4001, 4002, 4003 blatojn, RAM, ROM kaj registrojn.
Kiam ĉi tiuj kvar produktoj surmerkatigis, Intel skribis en la reklamo "Anonci novan epokon de integraj cirkvitoj: mikrokomputiloj kondensitaj sur ununura blato."Tiutempe, minikomputiloj kaj ĉefkomputiloj estis ĉefe 8-bitaj kaj 16-bitaj procesoroj, do Intel baldaŭ lanĉis la 8-bitan mikroprocesoron 8008 en 1972 por rapide gajni la merkaton, malfermante la epokon de unupetaj mikrokomputiloj.
En 1976, Intel lanĉis la unuan programeblan mikrokomputilan regilon 8748 en la mondo, kiu integras 8-bitan CPU, 8-bitan paralelan I/O, 8-bitan nombrilon, RAM, ROM, ktp., kiuj povas renkonti la bezonojn de ĝenerala industria kontrolo kaj instrumentado, reprezentita per 8748, malfermante la esploradon de unu-pecetaj mikrokomputiloj en la industria kampo.
En la 1980-aj jaroj, 8-bitaj unupecetaj mikrokomputiloj komencis fariĝi pli maturaj, RAM kaj ROM-kapacito pliiĝis, ĝenerale kun seriaj interfacoj, plurnivelaj interrompaj pretigsistemoj, multoblaj 16-bitaj nombriloj ktp. En 1983, Intel lanĉis la MCS. -96 serioj de 16-bitaj alt-efikecaj mikroregiloj, kun 120,000 integraj transistoroj.
Ekde la 1990-aj jaroj, la unu-blata mikrokomputilo eniris la scenejon de cent skoloj de penso, en rendimento, rapideco, fidindeco, integriĝo en plena florado, laŭ la nombro da bitoj de la buso aŭ datumregistroj, de la komencaj 4 bitoj. iom post iom evoluis, kun 8-bit, 16-bit, 32-bit kaj 64-bit unu-peceto mikrokomputiloj.
Nuntempe, la instrukcio de MCU-oj estas plejparte dividita en CISC kaj RISC, kaj la kerna arkitekturo estas ĉefe ARM Cortex, Intel 8051 kaj RISC-V.
Laŭ la Ĉina Ĝenerala Mikroregilo (MCU) Market Brief de 2020, 32-bitaj MCU-produktoj okupas ĝis 55% de la merkato, sekvataj de 8-bitaj produktoj, okupante 43%, 4-bitaj produktoj okupas 2%, 16. -bitaj produktoj okupas 1%, oni povas vidi, ke la ĉefaj produktoj en la merkato estas 32-bitaj kaj 8-bitaj MCU-oj, kaj la merkatspaco de 16-bitaj MCU-produktoj estis forte premita.
CISC instrukcio aro produktoj konsistigis 24% de la merkato, RISC instrukcio aro produktoj konsistigis 76% de la merkato ĉefaj produktoj;Intel 8051-kernaj produktoj konsistigis 22% de la merkato, sekvitaj de ARM Cortex-M0-produktoj, respondecante pri 20%, ARM Cortex-M3-produktoj konsistigis 14%, ARM Cortex-M4-produktoj konsistigis 12%, ARM Cortex-M0+-produktoj. konsistigis 5%, ARM Cortex-M23-produktoj konsistigis 1%, RISC-V-kernproduktojn konsistigis 1%, kaj aliaj konsistigis 24%.ARM Cortex-M0+-produktoj konsistigis 5%, ARM Cortex-M23-produktoj konsistigis 1%, RISC-V-kernproduktoj konsistigis 1%, kaj aliaj konsistigis 24%.Entute, la kernoj de la serio ARM Cortex okupas 52% de la merkata ĉefa fluo.
La MCU-merkato alfrontis signifajn prezojn dum la lastaj 20 jaroj, sed ĝia meza venda prezo (ASP) malkreskis dum la lastaj kvin jaroj.Post travivado de la malkresko en la aŭtoindustrio, la tutmonda ekonomia malforto kaj la epidemia krizo, la MCU-merkato komencis resaniĝi en 2020. Laŭ IC Insights, MCU-sendaĵoj pliiĝis je 8% en 2020, kaj totalaj MCU-sendaĵoj en 2021 pliiĝis al. 12%, rekorda maksimumo de 30,9 miliardoj, dum ASP-oj ankaŭ altiĝis 10%, la plej alta pliiĝo en 25 jaroj.
IC Insights atendas ke MCU-sendaĵoj atingos 35.8 miliardojn da unuoj dum la venontaj kvin jaroj, kun totalaj vendoj de 27.2 miliardoj USD.El tiuj, 32-bitaj MCU-vendoj estas atenditaj atingi $ 20 miliardojn kun kunmetita jarkreskofteco de 9.4%, 16-bitaj MCU-oj estas atenditaj atingi $ 4.7 miliardojn, kaj 4-bitaj MCU-oj ne estas atenditaj montri kreskon.
02 Aŭto MCU freneza preterpaso
Aŭtielektroniko estas la plej granda aplikaĵscenaro de MCUoj.IC Insights atendas, ke tutmondaj MCU-vendoj kreskos 10% ĝis rekordo $ 21.5 miliardoj en 2022, kun aŭtomobilaj MCU-oj kreskantaj pli ol la plej multaj aliaj finmerkatoj.
Pli ol 40% de MCU-vendoj venas de aŭta elektroniko, kaj aŭta MCU-vendo estas atendita kreskos je CAGR de 7.7% dum la venontaj kvin jaroj, superante ĝeneraluzeblajn MCU-ojn (7.3%).
Nuntempe, aŭtomobilaj MCU-oj estas ĉefe 8-bitaj, 16-bitoj kaj 32-bitoj, kaj malsamaj pecoj de MCU-oj ludas malsamajn laborojn.
Specife:
La 8-bita MCU estas ĉefe uzata por relative bazaj kontrolfunkcioj, kiel la kontrolo de sidlokoj, klimatiziloj, ventoliloj, fenestroj kaj pordaj kontrolmoduloj.
La 16-bita MCU estas ĉefe uzata por malsupra korpo, kiel motoro, elektronika bremso, penda sistemo kaj aliaj potenco kaj transmisiaj sistemoj.
La 32-bita MCU konvenas al la aŭtomobila inteligenteco kaj estas ĉefe uzata por altnivelaj inteligentaj kaj sekuraj aplikaĵscenaroj kiel ekzemple piloteja distro, ADAS kaj korpokontrolo.
En ĉi tiu etapo, 8-bitaj MCU-oj kreskas en rendimento kaj memorkapablo, kaj kun sia propra kostefikeco, ili povas anstataŭigi kelkajn 16-bitajn MCU-ojn en aplikoj kaj ankaŭ estas malantaŭen kongruaj kun 4-bitaj MCU-oj.La 32-bita MCU ludos ĉiam pli gravan majstran kontrolrolon en la tuta aŭtomobila E/E-arkitekturo, kiu povas administri kvar disajn malaltajn kaj mezajn ECU-unuojn, kaj la nombro da uzoj daŭre pliiĝos.
La supra situacio faras la 16-bitan MCU en relative mallerta pozicio, ne alta sed malalta, sed en iuj aplikaĵscenaroj, ĝi daŭre estas utila, kiel ekzemple kelkaj ŝlosilaj aplikoj de potenco-trajnaj sistemoj.
Aŭta inteligenteco signife akcelis postulon je 32-bitaj MCU-oj, kun pli ol tri kvaronoj de aŭt-MCU-vendoj venantaj de 32-bitaj MCU-oj en 2021, atendite atingi ĉirkaŭ $ 5.83-miliardojn;16-bitaj MCUs generos proksimume $ 1.34 miliardojn en enspezo;kaj 8-bitaj MCU-oj generos ĉirkaŭ $ 441 milionojn da enspezoj, laŭ la raporto de McClean.
Sur la aplika nivelo, infotainment estas la aplikaĵscenaro kun la plej alta jaro-post-jara pliiĝo en aŭta MCU-vendo, kun 59% kresko en 2021 kompare kun 2020, kaj 20% kresko de enspezo por la ceteraj scenaroj.
Nun la tuta elektronika kontrolo de la aŭto por uzi ECU (elektronika kontrolo unuo), kaj MCU estas la kerna kontrolo blato EKUO, ĉiu EKUO havas almenaŭ unu MCU, do la nuna etapo de la transformo kaj ĝisdatigo de inteligenta elektrizo instigis la postulon por MCU unuopa veturila uzado pliiĝos.
Laŭ la datumoj de la Esplora Departemento de la Faka Komitato pri Aŭtomobila Merkatado de la Ĉina Merkatado-Instituto, la averaĝa nombro da EKU-oj portataj de ordinaraj tradiciaj benzinaŭtoj estas 70;la nombro da EKUoj portataj de luksaj tradiciaj fuelaj aŭtoj povas atingi 150 pro pli altaj rendimentaj postuloj por sidlokoj, centra kontrolo kaj distro, korpostabileco kaj sekureco;kaj la averaĝa nombro da ECU-oj portataj de inteligentaj aŭtoj povas atingi 300 pro la novaj postuloj pri programaro kaj aparataro por aŭtonoma veturado kaj helpata veturado, kio respondas al la kvanto de MCU uzata de unuopaj aŭtoj ankaŭ atingos pli ol 300.
La forta postulo je MCU-oj de aŭtoproduktantoj estas precipe evidenta en 2021, kiam estas manko de kernoj pro la epidemio.Tiun jaron, multaj aŭtokompanioj devis mallonge fermi kelkajn produktadliniojn pro manko de kernoj, sed vendo de aŭtaj MCU-oj ŝvebis 23% al $ 7.6 miliardoj, rekorda maksimumo.
La plej multaj el la aŭtomobilaj blatoj estas produktitaj per 8-cola oblatoj, iuj fabrikantoj kiel TI al 12-cola linio translokigo, IDM ankaŭ estos parto de la kapacito subkontraktado fandejo, kiu estas regita de MCU, ĉirkaŭ 70% de la kapablo de TSMC .Tamen, la aŭtomobila komerco mem respondecas pri malgranda proporcio de TSMC, kaj TSMC temigas la altnivelan procezteknologian kampon de konsumelektroniko, do la aŭta MCU-merkato estas precipe malabunda.
La manko de aŭtomobilaj blatoj gviditaj de la tuta duonkondukta industrio ankaŭ enkondukis ondon de ekspansio, la ĉefaj fandejoj kaj IDM-fabrikoj aktive vastigi produktadon, sed la fokuso estas malsama.
TSMC Kumamoto-fabriko estas atendita ekfunkcii antaŭ la fino de 2024, krom la 22/28nm-procezo, ĝi plu disponigos 12 kaj 16nm-procezojn, kaj la Nankina planto vastigos produktadon al 28nm, kun monata produktadkapacito de 40.000 pecoj;
SMIC planas vastigi produktadon per almenaŭ 45,000 8-colaj oblatoj kaj almenaŭ 10,000 12-colaj oblatoj en 2021, kaj konstrui 12-colan produktadlinion kun ĉiumonata kapacito de 120,000 oblatoj en Lingang, koncentriĝante sur la 28nm kaj supre nodoj.
Huahong atendas akceli la vastiĝon de 12-cola produktadkapablo al 94 500 pecoj en 2022;
Renesas anoncis sian investon en la Kumamoto-fabriko de TSMC kun la intenco vastigi subkontraktadon, kaj celas pliigi aŭtomobilan MCU-provizon je 50% antaŭ 2023, kun altnivela MCU-kapacito atendita pliiĝi je 50% kaj malaltranga MCU-kapacito je proksimume 70% kompare kun la fino de 2021.
STMicroelectronics investos 1,4 miliardojn USD en 2022 por ekspansio, kaj planas duobligi la kapaciton de siaj eŭropaj plantoj antaŭ 2025, ĉefe por pliigi 12-colan kapaciton, kaj por 8-cola kapacito, STMicroelectronics selekteme ĝisdatigos por produktoj kiuj ne postulas 12-colan. colo teknologio.
Texas Instruments aldonos kvar novajn plantojn, la unua planto estas atendita ekfunkcii en 2025, kaj la tria kaj kvara plantoj estos konstruitaj inter 2026 kaj 2030;
ON Semiconductor pliigis sian kapitalinveston al 12%, ĉefe por 12-cola oblatkapacita ekspansio.
IC-komprenoj havas interesajn datumojn, ke la ASP de ĉiuj 32-bitaj MCU-oj malpliiĝas je CAGR de -4,4% jare inter 2015 kaj 2020, sed pliiĝas ĉirkaŭ 13% al ĉirkaŭ $ 0,72 en 2021. Reflektita en la spotmerkato. , la prezo fluktuo de aŭtomobila MCU estas pli evidenta: la NXP 32-bita MCU FS32K144HAT0MLH kun konstanta prezo de $22 ŝprucis ĝis $550, gamo de pli ol 20 fojojn, kiu estis unu el la plej malabundaj aŭtomobilaj blatoj tiutempe.
Infineon 32-bita aŭtomobila MCU SAK-TC277TP-64F200N DC altiĝis al 4,500 juanoj, pliiĝo de preskaŭ 100 fojojn, la sama serio de SAK-TC275T-64F200N DC ankaŭ ŝvebis al pli ol 2,000 juanoj.
Aliflanke, la origine varma konsumelektroniko komencis malvarmiĝi, la malforta postulo, same kiel la akcelo de hejma anstataŭigo, farante ĝeneraluzeblajn, konsumantajn MCU-prezojn reen malsupren, iuj ST-blataj modeloj kiel F0/F1/F3. serioprezoj alproksimiĝis al la normala prezo, kaj eĉ la merkataj onidiroj, ke la prezo de iuj MCU-oj falis tra la agenteja prezo.
Tamen, aŭtomobilaj MCU-oj kiel Renesas, NXP, Infineon kaj ST daŭre estas en stato de relativa manko.Ekzemple, la prezo de la alt-efikeca 32-bita MCU STM32H743VIT6 de ST grimpis al 600 juanoj fine de la pasinta jaro, dum ĝia prezo estis nur 48 juanoj antaŭ du jaroj.La kresko estas pli ol 10 fojojn;Infineon Automotive MCU SAK-TC237LP-32F200N AC-merkata prezo en oktobro de la pasinta jaro je proksimume $ 1200, decembro ofertas ĝis $ 3800, kaj eĉ en triaj retejoj ofertas pli ol $ 5000.
03 La merkato estas granda, kaj enlanda produktado estas malgranda
La konkurenciva pejzaĝo de MCU estas same regata de transoceanaj gigantoj kiel la tuta duonkondukta konkurenciva medio.En 2021, la plej bonaj kvin vendistoj de MCU estis NXP, Microchip, Renesas, ST kaj Infineon.Ĉi tiuj kvin vendistoj de MCU konsistigis 82.1% de totalaj tutmondaj vendoj, kompare kun 72.2% en 2016, kun la grandeco de la ĉeffirmaoj kreskanta en la mezaj jaroj.
Kompare kun konsumanto kaj industria MCU, aŭtomobila MCU-atestsojlo estas alta kaj la atestada periodo estas longa, la atestadsistemo inkluzivas ISO26262-norman atestilon, AEC-Q001~004 kaj IATF16949-norman atestilon, AEC-Q100/Q104-norman atestilon, el kiuj ISO26262. aŭtomobila funkcia sekureco estas dividita en kvar nivelojn de ASIL-A al D. Ekzemple, la ĉasio kaj aliaj scenaroj havas la plej altajn sekurecajn postulojn kaj postulas ASIL-D-nivelan atestadon, malmultaj blatproduktantoj povas renkonti la kondiĉojn.
Laŭ Strategia Analizo-datumoj, la tutmonda kaj hejma aŭta MCU-merkato estas ĉefe okupata de NXP, Renesas, Infineon, Texas Instruments, Microchip, kun merkatparto de 85%.Kvankam 32-bitaj MCU-oj ankoraŭ estas monopoligitaj de transoceanaj gigantoj, kelkaj hejmaj kompanioj ekflugis.
04 Konkludo
La rapida disvolviĝo de inteligentaj elektraj veturiloj, do kelkaj konsumantoj blato fabrikantoj aliĝis, kiel Nvidia, Qualcomm, Intel estis en la inteligenta kajuto, aŭtonoma veturado blato sukcesoj, kunpremante la postvivado spaco de la malnova aŭtomobila blato fabrikantoj.La evoluo de aŭtomobilaj MCU-oj pasis de fokuso pri mem-evoluo kaj agado-plibonigo al ĉiuflanka konkuro por kostoredukto konservante teknologiajn avantaĝojn.
Kun la aŭtomobila E/E-arkitekturo de distribuita al domajna kontrolo, kaj eventuale al centra integriĝo, estos pli kaj pli multfunkcia kaj simpla malsupera blato estos anstataŭigita, alt-efikeca, alta komputika potenco kaj aliaj altnivelaj. blatoj fariĝos la fokuso de estonta aŭtomobila blato-konkurado, ĉar la ĉefa kontrola rolo de la MCU per la estonta EKU-numero-redukto estas relative malgranda, kiel la Tesla-ĉasio-kontrola EKUO, unuopa enhavas 3-4 MCU, sed ia simpla funkcio de la baza MCU estos integrita.Ĝenerale, la merkato por aŭtomobilaj MCU-oj kaj la spaco por hejma anstataŭigo en la venontaj jaroj estas sendube vasta.
Afiŝtempo: Feb-01-2023