MCU，新一轮热潮来袭

 “由于消费性市场需求不温不火，库存持续消化中，MCU市况短期能见度较低。”这是券商摩根士丹利对于MCU的最新预测。换句话说，就是MCU仍在去库存进程中，未来市场可能没那么乐观。

但与机构预测不同的是，近几个月，MCU新品频发，而它们的目标则也更加明确——发力AI和汽车。

付斌丨作者

电子工程世界（ID：EEworldbbs）丨出品

国际巨头都在找新市场

此前，半导体下行对MCU影响非常靠前，目前世界整体市场需求依旧受总体经济走势影响，复苏几近取决于经济走势。国际巨头则在近段时间找到更多新的切入点，以跟随市场对于AI和汽车的全新需求。

微芯：开始支持I3C

工程师对于I2C一定非常熟知，它结合了SPI和UART的优点，随着应用的发展，I2C速率低、功耗大的短板愈发凸显，这时就需要新的升级版的总线协议来接棒，I3C就是I2C的升级版。

2023年9月26日，微芯（Microchip）率先推出PIC18-Q20 系列单片机（MCU）是业界首款具有多达两个I3C外设和多电压 I/O（MVIO）的低引脚数MCU。

PIC18-Q20 MCU采用14引脚和20引脚封装，尺寸小至3x3mm，是实时控制、触摸传感和连接应用的紧凑型解决方案。其I3C功能、灵活的外设和在三个独立电压域上工作的能力，非常适合在较大的整体系统中与主 MCU 配合使用。

该系列MCU可执行主MCU无法高效执行的任务，如处理传感器数据、处理低延迟中断和系统状态报告。中央处理器（CPU）在不同的电压域运行，而I3C外设的工作电压为1.0~3.6V。

英飞凌：面向汽车图形应用

2023年12月8日，英飞凌（infineon）推出搭载新型图形引擎的全新TRAVEO T2G-C系列车用MCU。在官网，英飞凌表示该产品“能以MCU的成本为汽车图形应用提供堪比MPU的性能”。

对此，英飞凌的解释是TRAVEO T2G-C系列配有专用的图形加速器，同时采用全新的智能渲染技术，可将图形处理所需的内存减少3至5倍，降低功耗和成本，从而能够以MCU的成本，助力打造具有微处理器性能的仪表盘、车载信息娱乐和座舱系统。

此外，该系列MCU采用基于英飞凌专利的创新的行缓存处理技术，与市面上同类半导体器件相比，只需要传统帧缓存方案10%的缓存大小，从而降低功耗、内存需求和BOM成本。

硬件方面，TRAVEO T2G-C搭载两颗频率320 MHz的Arm Cortex-M7内核，具有同类最佳ASIL-B/SIL-2 安全性能；具有6MB的闪存和4MB的内部显存或1GB LPPDR4显存，并配备EVITA高级硬件安全模块（HSM），通过硬件加密加速器提供高级安全性，并通过专用的Arm Cortex-M0+提供增强硬件保护；提供从500引脚BGA（通过216引脚TEQFP）到144引脚 LQFP封装选择；CAN-FD、LIN、千兆以太网和CXPI作为嵌入式外设提供；JPEG解码器、视频输入和输出以及两个串行存储器接口（SPI或xSPI）使整个产品组合更加完善。

瑞萨：布局图形和AI

2022年4月，Arm正式发布Cortex-M85处理器，那时候大家称呼它的名字是“地表最强M系处理器”。

2023年10月31日，瑞萨电子（Renasas）发布首款基于Cortex-M85的全新超高性能MCU：RA8M1系列微处理器。

紧接着，又在2023年12月12日推出RA8D1微控制器（MCU）产品群，成为作为瑞萨RA8系列第二款产品。

在跑分上，RA8系列很强，测试分数达到6.39 CoreMark/MHz，缩小了MCU与MPU之间的性能差距，与此同时：

• 包含Arm Helium技术，可提升DSP和AI/ML性能；

• 拥有高级加密加速、不可变存储、安全启动、TrustZone、篡改保护等安全功能；

• 拥有低电压和低功耗模式，节省能耗。

而其最新推出的RA8D1 MCU主要目标是楼宇自动化、家用电器、智能家居、消费及医疗等广泛应用的各类图形显示和语音/视觉多模态AI。

德州仪器：MSPM0奔向汽车

提到德州仪器（TI）的MCU，很多人首先反应的是其最经典的C2000和MSP430，而在2022年10月，TI低调发布基于Cortex-M0+内核的全新MCU系列，命名为MSPM0。

2023年12月21日，德州仪器进一步拓展MSPM0家族应用，推出全新车规级通用MCU ，即符合AEC-Q100汽车标准 的产品。该系列面向车身控制应用，实现从工业级到车规级的拓展。

MSPM0-Q1的亮点主要包括：

• MSPM0-Q1采用引脚对引脚的兼容设计，只要是同一种封装，全系列产品都可以互换，实现硬件的兼容；

• MSPM0-Q1提供了运放、ADC/DAC、比较器等的集成选项，满足不同的模拟信号链控制的需求；

• 内置故障诊断机制和安全性扩展，帮助客户满足功能安全和故障诊断的要求；

• 高度集成的高精度模拟外设、CAN-FD和LIN的通讯接口，减小布板空间并优化系统成本；

• 提供了从32M到80M的CPU频率范围，满足不同的性能和存储需求；

• 提供了16引脚到64引脚的多种封装选项，方便客户进行产品迭代和升级；

• 内部集成的信号链IP支持内部互联，便于节省外部空间和外部元器件；

• 在设计时，客户可以通过使用德州仪器低功耗MCU以及高速比较器、高性能定时器等组件来节省大量功耗。

意法半导体：增强MCU图形处理能力

2024年1月18日，意法半导体推出带有专用图形加速器的新型STM32U5 MCU，让小型且成本敏感的产品能够实现更强大的用户体验。超低功耗STM32U5F9/G9和STM32U5F7/G7 MCU具有3MB SRAM，可为图形显示存储多个帧缓冲区，以节省外部存储器。它们还包含 ST 的 NeoChromVG 图形处理器 (GPU)，可以与更昂贵的高端MPU图形处理功能相媲美。

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该产品内置NeoChromVG，是首款具有硬件加速矢量运算的STM32 MCU，可用于渲染 SVG 和矢量字体。专用GPU还可以实现旋转、Alpha混合和具有精确透视功能的纹理映射等高端效果。此外，MCU还拥有处理 MJPEG 电影的 JPEG 编解码器。 这些功能使产品开发人员可以在智能家电、智能家居控制器、电动自行车和工业终端中使用动画徽标、不同字体、可缩放地图和视频播放等技术。意味着消费者可以期待更有吸引力、更有趣、更容易理解和使用的新一代产品。

硬件方面，采用 Arm Cortex-M33，在160MHz下执行高达240 DMIPS和464 ULPMark-CoreProfile；拥有3MB SRAM和4MB片上内存；可实现简单的4层PCB设计，从而避免与信号路由和电磁兼容性 (EMC) 相关的常见挑战；200nA待机模式、具有部分RAM保留和快速唤醒功能的多种停止模式以及运行模式下16μA/MHz的高效运行增强了优化节能和性能的灵活性。

目前，ST授权合作伙伴Riverdi 已使用STM32U5F9/G9 MCU来创建具有高级图形功能的新产品。 

国内也在持续布局

MCU赛道，国内厂商布局非常积极，纵览国内厂商，重点也是AI和汽车，但与国际厂商不同的是，国内更强调产业链与自主。

海思：专注AI的新MCU和MPU

2023年12月16日，海思宣布A²MCU和MPU全面支持openEuler。海思A²是海思针对家电、能源、工业、汽车等领域推出的全新解决方案，它不仅涵盖了基于RISC-V的系列化的MCU，还包含了高性能兼容ARM指令集的MPU，以及与之紧密配合并优化的操作系统。

海思在文章中表示，AI技术嵌入到端侧最底层的MCU芯片，已成为业界领先MCU企业都在探索的新方向，由于MCU硬件性能限制、AI软件的复杂度高、行业应用实时性要求高、能耗限制严格、数据安全性要求高，嵌入式AI在MCU的行业应用落地需要业务团队同时具备丰富的AI知识经验，以及嵌入式软硬件能力。

海思嵌入式AI提供了超轻量级的AI技术框架、极致性能完全满足MCU的推理要求、并能够将多模型快速转换为代码并导入工程，开发者进行方便快速的产品部署。

据官网介绍，海思A² MCU目前包含了三款产品：Hi3065H是基于海思自研RISC-V内核的高性能实时控制专用MCU；Hi3061H是海思针对电机控制设计的专用MCU；Hi3061M则是海思针对家电、工业等领域设计的高性价比MCU。MPU方面则包含Hi3093一款产品，面向工业、电力、能源、IOT等领域设计。

目前海思A²MCU和MPU方案已经在多个行业场景进行了部署。比如在家电场景，海思MCU可以实现空调调温阶段节能16%。在工业运动控制场景，海思MPU芯片可以实现在125us运动周期控制下，把时间抖动控制在1us以内，从而帮助半导体、激光等领域场景实现更快的任务处理和更高的确定性。

豪威：瞄准车规MCU

2023年11月22日，豪威在其公众号上发布文章宣布推出车规MCU—OMX14x系列芯片。

根据豪威介绍，豪威于今年7月份发布OMX14x系列之后，现已经可以提供量产版本芯片样品供客户测试。目前已有多家Tier 1有定点项目测试并使用。

OMX14x系列中OMX14xN为全国产化供应链的车规MCU，从Fab，到封测全部为国产厂家，同时得益于豪威集团多产品线在供应链的协同优势，除了产品有性价比，更能提供安全稳定的供应。

兆易创新：全新车规MCU

回顾2022年9月，兆易创新推出的GD32A系列车规级MCU产品，目前已在行业知名车厂陆续量产。

就在一个月前，2023年12月7日，兆易创新又推出全新GD32A490系列高性能车规级MCU，以高主频、大容量、高集成和高可靠等优势特性紧贴汽车电子开发需求，适用于车窗、雨刷、智能车锁、电动座椅等BCM车身控制系统，以及仪表盘、娱乐影音、中控导航等智能座舱系统。

根据官方介绍，GD32A490系列车规级MCU持续发挥本土供应链优势，采用成熟完善的车规工艺制程，产品开发及生产管理已通过汽车行业质量体系IATF 16949:2016认证，符合AEC-Q100车规级可靠性和安全性标准，并具备出色的静电防护和抗干扰能力。能够在极端温度、电磁干扰和振动等高风险条件下可靠运行，以应对车辆行驶环境中的严苛条件和复杂任务。

在硬件方面，GD32A490系列车规级MCU搭载Cortex-M4内核，运行主频达240MHz，配备高达3072KB片上Flash及768KB SRAM；支持代码执行零等待，性能达355 DMIPS；提供4个USART和4个UART，3个I2C，6个SPI，2个I2S，其中USART支持与LIN通信互传；为满足车载网关应用所需，支持2个CAN2.0B、100M以太网及USB2.0 FS/HS通信；片上集成了TFT LCD控制器及各种多媒体接口，适合车载中控、娱乐影音、仪表盘等多元化场景；配备3个采样速率高达2.6M SPS的12位高速ADC和2个12位DAC以支持车用电机控制，140个GPIO可以实现BCM模块多负载控制。

该系列MCU提供了BGA176和LQFP144两种封装、四个型号选择，目前已经正式量产供货。

芯海科技：经济型信号链MCU

2023年12月26日，芯海科技推出CS8M320系列的经济型信号链MCU ，集成12位全差分ADC、低温漂基准、电容测量模块CVC等信号链模块，精准满足常规的电压、电流、温度、电容信号测量需要 。同时，M320还提供标准通信接口（I2C和UART）以及PWM输出，为用户提供丰富的信号输出选项。

在性能方面，M320采用芯海科技自主知识产权的8位RISC内核、内置8K×16位Flash和488字节SRAM，具有强大的数据处理能力。此外，它还具有低功耗和宽工作电压（1.8V~5.5V）等特性，在电子烟、个人护理、TWS充电仓、工具电池包、传感器等应用场景中表现出色。

东软载波：RISC-V和电机控制新品

2023年12月29日，东软载波推出高可靠性、高性价比以及外设丰富的32-bit RISC-V内核 ES32VF2264系列产品，适用于高端白色家电、工业控制、储能逆变以及PC周边等应用领域。

根据官方介绍，ES32VF2264系列采用RISC-V内核，主频为72MHz，时系统效能评分可达81 DMIPS和149 CoreMark，指令吞吐量和运算能力接近Cortex-M3。此外，产品增加了内部关键电路的冗余备份设计如Flash安全保护，硬件CRC校验等，利于客户应用系统可靠性设计，大幅降低终端应用的失效率，有效提升终端用户的体验感。

此外，同日，东软载波还推出ES32M0502系列电机控制MCU，面向白色家电和工业控制推出电机控制系列MCU及电机算法解决方案。

根据官方介绍，ES32M0502系列采用全新SoC架构及软硬件协同优化设计，支持Cortex-M0在96MHz主频运行，配合软件算法硬件加速器，可以达到国外Cortex-M3电机控制MCU同等效果，同时支持5V工作电压、2路高速ADC、4路运放和2路比较器等资源，便于实现单、双电机高速控制。

思瑞浦：开始发力MCU

思瑞浦（3PEAK）作为模拟及信号链企业，最近开始做起来了MCU。2022年12月，思瑞浦对外发布MCU，同时，官网也是把“头条”让给了MCU产品。根据官网，思瑞浦两款产品主要包括TPS325M0和TPS325M5。

事实上，思瑞浦做MCU的决心要从2021年说起，彼时思瑞浦成立了MCU事业部，跨界新领域，总计划投资2亿。

2024年1月18日，思瑞浦又宣布与IAR联合，，IAR旗舰产品IAR Embedded Workbench for Arm已全面支持思瑞浦TPS32混合信号微控制器主流系列产品，为开发者提供更完整、高效的开发解决方案。

思瑞浦表示，经过两年的潜心研发，精选工艺，严控质量，思瑞浦成功打造了首款数模混合信号MCU平台。TPS32是思瑞浦自主研发的混合信号微控制器芯片系列产品的旗舰品牌。凭借对垂直应用的深入洞察和对客户需求的持续挖掘，目前已经推出应用于泛工业领域的TPS325M0和TPS325M5两个系列产品，迅速获得了行业龙头客户的广泛采用和好评。

MCU领域，正在变革

汽车已经成为现代人出行的必备工具，随着科技的进步，它不仅提供了便捷的交通方式，还逐渐成为未来生活的“第三空间”。驾驶者和乘客对汽车的舒适性和功能安全性也提出了更高的要求，这也推进了车身控制领域MCU的智能化发展。

对现在MCU来说，车规MCU热得发烫。虽然对企业来说，车规认证长则三五年，但当MCU成功打入供应链，拥有至少10年以上的供货期，长期收益可观。

AI则是嵌入式领域正经历一场深刻的变革。很多应用领域都在推升边缘计算在性能和功能方面的需求，诸如工业自动化、机器人、智慧城市和家居自动化等。在过去，这类系统中的传感器要简单得多且互不相连，然而，现在人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 提升了本地智能化水平，在端侧即可完成决策的制定，这在过去使用的简单控制算法是无法实现的。

当前，开发者正在利用安全且性能增强的AI技术实现小型低功耗嵌入式系统的开发，赋予过往无法想象的语音、视觉和振动等应用，而这些应用正在改变着世界。

从近期巨头们的布局不难看出，它们都想通过不同角度尽快占领这块市场。反观国内，做MCU的公司已经超过400家，其中约有30余家已经推出车规产品。

可以说，未来的市场会很卷，但厂商们都在不断寻求更多空间，让MCU愈加强大。