物联网催生巨大市场 中国MCU厂商都在做什么？

数据显示, 2020年将有750亿个物联网(IoT)产品连在网络上运作。针对物联网的感测，数据处理及加密，传输都需要运用到MCU。

根据市场研究公司IHS表示，针对连网汽车、可穿戴电子设备、建筑物自动化以及其他有关物联网(IoT)应用的全球微控制器(MCU)市场预计将以11%的复合年成长率(CAGR)成长，从2014年的17亿美元增加到2019年时达到28亿美元的市场规模。

从目前MCU排名来看，瑞萨、NXP、Microchip成为全球前三大MCU厂商。物联网之于MCU必将是一个前景广阔的市场，也是众多MCU厂商布局的关键应用市场，机会在于厂商们如何将MCU差异化产品真正与实际应用相结合。

合泰：由家电市场拓展到物联网市场

合泰MCU在小家电市场占有42%的最大份额。合泰半导体(中国)有限公司业务总经理蔡荣宗表示，小家电控制MCU的进入门坎相对比工业控制或车用电子来看, 是比较低的。这几年大陆国内的MCU厂商不断冒出来, 因此竞争也比较激烈。在小家电等消费类产品来看, 合泰的优势在于布局比较早,知名度较高,也累积了不少大厂的好口碑, 尤其价格的竞争上是优于外商的国际大厂, 因此性价比是较高的。另外,我司会针对不同产品开发出ASSP MCU, 甚至协助客户开发ASIC MCU。这也是合泰的优势之一，例如电磁炉专用MCU,在2015年就销售了3仟3百万颗。

合泰半导体(中国)有限公司业务总经理蔡荣宗

合泰半导体公司在2015年整体营收是新台币39亿6仟8百万元(相当于人民币8亿), 其中MCU营收占70%。MCU整年度的销售数量高达4亿6仟5佰万颗, 创下历史新高的数量, 平均每季出货量是1.25亿颗。其中以触控MCU 总出货数量6仟7佰万颗, 最为亮眼, 与去年同期相比成长了13%。触摸MCU应用领域相当广泛, 任何传统机械按键或薄膜按键都可以采用触摸按键取代。 除了增加产品按键寿命之外, 也提高产质量感与附加价值, 因此这几年触摸MCU每年的成长率都在10%以上。其应用的产品主要是电磁炉、油烟机、电饭煲、电高压锅、冰箱、洗衣机、LED台灯等等, 甚至被应用于运动手环与蓝牙音箱、蓝牙耳机等3C产品。另外在游戏鼠标与游戏键盘的USB MCU 也是销售相当亮眼, 2015年总销售数量高达1仟2百万颗, 与2014年相比成长率超过20%。 还有医疗电子相关MCU也是表现亮丽, 包含血压计MCU 7KK, 血糖仪MCU 1KK, 以及整合度目前领先业界的交流体脂秤MCU,在2015年已经打入国际大厂, 奠定深厚的基础, 并将在2016年发扬光大。

从物联网的应用来看, 市场逐渐在成长, 各家厂商也都努力经营中, 合泰MCU 可以应用的领域相当广, 将结合目前的客户与通路, 将产品的应用提升到物联网的等级, 例如消防类烟感器厂商, 电子医疗厂商, 家庭安防厂商, 甚至小家电厂商等等, 都已进入物联网产品的设计开发, 合泰的优势则是广大的客户群与顺畅的渠道, 可以提早跟客户一起配合开发新产品。

MCU 可以调校传感器的出厂偏差特性, 达到较佳的一致性, 并且将传感器微弱的模拟仿真信号,经过放大并数字化处理, 再经过算法与加密后, 以数字方式传送出去。合泰公司与传感器厂商紧密结合, 提供已数字化讯号的微小模块, 例如PIR(人体红外感测) 模块, 温湿度模块, 以及指纹辨识模块等产品, 让客户的商品设计可以简化, 缩短商品上市的开发周期。后续我司将持续推出CO感测模块, 磁感应角度模块, 压力感测模块等产品。

32位MCU 在于计算大量数据并提供较大的程序空间(ROM), 但相对耗电量也会比较高. 目前物联网市场, 32位MCU主要应用在WiFi 以及 BLE 的无线传输应用, 而传感器端的应用还是以8位MCU为大宗, 例如烟雾侦测器, CO传感器, 智能家居的安防产品, 个人电子医疗产品(血压计, 血糖仪, 耳温QIANG) 以及保健产品(体重秤, 体脂秤), 还是8位MCU可以发挥的市场。

IoT 产品的主要运作功能

由左至右依序是 PIR(人体红外)模块 , 温湿度模块, 指纹辨识模块

2016年我司已推出的新产品有光电混合型指纹辨识模块, 其指纹传感器厚度仅1mm,且图像分辨率为1,000DPI, 是目前市面上电容式分辨率的两倍, 除此之外, 可以侦测血流速/心跳, 有效排除假手指的误闯。另外也推出基于ARM 32位核心的 M0+ MCU 系列, 并提供有竞争力的价格, 藉由Cortex-M3 & M0+ 系列的逐渐完整, 扩大更广泛的应用领域, 以摆脱小家电领域的红海竞争。

接着即将推出的新产品也相当多, 包含有CAN Bus MCU 应用于车用电子与工业控制, NFC MCU应用手机周边与金融相关产品, 以及更多的ASSP MCU 应用于各领域。至于物联网的应用, 将推出BLE MCU 应用于数据的无线传输, 以及应用于运动手环, 更低耗电体积更小的触摸MCU。还有两线高压传输芯片应用于联网型烟感器, 远程抄表光电直读式水表、燃气表等产品。

物联网的产品在感测端, 通常需要是低功耗与低工作电压的MCU,然而在小家电产品,则需要整合大电流驱动器与提升MCU的操作电压. 在工业与车用的产品则需要提升操作温度范围. 上述这些不同领域的应用, 分别需求不同的特性, 但有一个共通点就是继续整合周边电路达到更SoC的境界, 这也是各家MCU厂商一直努力的目标与方向。

兆易创新：GD32 MCU助力物联网智慧生活

GD32 MCU做为中国首个Cortex-M3内核32位通用微控制器产品家族，目前已经推出了10产品系列、余200个产品型号、9种封装类型，是目前市场上最为宽广的Cortex-M3 MCU产品线，可以全面满足日益增长的高中低端多元化嵌入式应用需求。2015年GD32系列MCU出货量继续保持了迅猛的增长，并赢得了广泛的赞誉和客户好评。特别是在 移动支付 和打印终端、LED及新能源控制、电动车、航模无人机、安防监控、物联网和无线传输等市场，已经有非常多的客户使用兆易创新的MCU并实现量产，基于GD32 MCU的解决方案已成为业界的主流首选。

兆易创新GigaDevice 资深产品市场经理金光一

兆易创新GigaDevice资深产品市场经理金光一表示，以工业互联、可穿戴设备和智能家居为代表的 物联网 是当前驱动MCU增长的重要领域。 GD32系列MCU正是以高性能、低成本和易用性的优势全面适用于物联网市场。第一，GD32 MCU高达120MHz高速零等待的处理效能比市场同类产品提高了30%-40%，从而满足移动计算对于性能和实时性的需求；具备的三种省电模式使同主频下的工作电流比市场同类产品降低了20-30%，从而更加符合节能环保的应用趋势。第二，GD32 MCU提供了业界领先的系统集成度，如片上支持多达3MB Flash、256KB SRAM、2M SPS ADC，以及SDRAM扩展、TFT LCD接口、多种硬件/哈希安全模块等，全面适用于物联网的通信、采样、显示、加密等多种需求，还提供了9种不同大小的封装形式，非常有助于减小布板尺寸。第三，GD32全系列MCU在软件和引脚封装方面全兼容，完善的开发生态和极佳的易用性适合于低端到高端的不同项目需求，我们知道，智能硬件设备的上市周期非常关键，GD32 MCU就是可以协助客户以更有优势的成本加速物联网项目的研发和量产。

随着家电产品智能化水平的提高，以及人机界面和信息交互的需求提升，32位高性能应用已经有显著优势。32位MCU已经在电机及变频控制、楼宇安防监控、指纹识别、大屏幕显示与触控按键及支持物联网的家电产品上发挥着重要的作用。

金光一说，我们非常看好32位MCU在家电领域的应用前景，而这个市场从原来的8位平台向32位平台转移已经有非常明显的趋势。我们已经推出基于Cortex-M3内核，5V宽电压的GD32F170/190系列超值型产品。创新性的具备了强大的系统电磁抗噪能力，芯片级的ESD防护水平在人体放电模式可达7KV，器件放电模式可达1KV，并以5V宽电压适用性和高集成度为工业现场、白色家电和人机界面等电气严苛环境下的32位使用需求开辟道路，这也是我们一直保持行业领先和服务客户的优势。

GD32 系列MCU的竞争优势在于差异化。如何提高产品的差异化程度从而在市场竞争中脱颖而出是我们在产品规划中考虑的重点。一方面，我们具备了业界领先的集成度，提供了丰富的接口外设，例如我们在业界率先以CMOS工艺片上集成了CAN2.0B PHY硬件转发器，可有效简化系统设计并降低成本，另外为了方便混合信号控制、电机和采样需求，还集成了多路高速运放、轨到轨模拟电压比较器，高速2M SPS ADC和DAC。另一方面，我们也将行业客户的需求融入到产品创新中，例如我们的快速I2C接口在业界率先兼容居民身份证验证安全控制模块接口技术规范，充分适合本地化行业定制应用。对于2016年推出的其他Cortex-M系列内核的产品，我们也已采用业界领先的工艺制程设计，从而能够进一步降低功耗与成本并提高性能。这使得GD32 MCU能够在市场竞争中脱颖而出，从而带来为用户带来更出众的价值，成为系统开发的明智之选。

很明显MCU的应用趋势会沿着高性能与超低功耗两条主线发展。高性能计算需求带动了MCU主频与处理效率的提升，而可穿戴便携产品又拉动了对电池供电系统节能环保的要求。我们的产品也将沿着这两条主线布局，以充分适应市场的需求，并以领先的工艺水平和高集成度应对多元化使用挑战。

正是由于具备了高性能、低成本、易用性的特性，GD32 MCU也在越来越多的嵌入式项目设计中广泛应用。目前GD32 MCU主要市场分布在工业控制、消费电子和汽车电子等领域，通用性强且比较分散。相对集中的有读卡器、安防与监控、工控、新能源控制、微型打印机、POS机、电动车、医疗与健康等市场。在很多行业都已具有很高的市占率并已得到广泛的客户认可。特别是在 物联网应用 市场，以智能插座、智能照明、指纹锁为代表的智慧生活领域，还有基于无线互联技术的WIFI、蓝牙、 RFID 等工业智能模块领域；无论是无线还是有线连接，以及跟云端通讯或与手机APP互联，均可通过GD32 MCU实现智能控制。这些应用领域今年已有较大的出货量并将在 物联网技术 的推动下继续增长。

新唐：搭建物联网平台 助快速开发

新唐从8051微控制器开始，发展MCU已经有20年的历史，为全方面服务客户，2009年推出ARM Cortex-M0 MCU，2014年推出ARM Cortex-M4 MCU，在全球已逐渐打响品牌知名度。身为大中华区重要的32 位微控制器厂商，新唐2015年在车用、工控与消费性产品都皆取得不错的成绩，车用主打中控与后装市场，包含声音应用与车用通讯等；工控则在POS机、温控设备与马达应用等领域吸引市场目光；消费性产品应用范围广泛，包含健康医疗与小家电等智能家庭产品。

新唐科技股份有限公司微控制器应用事业群副总经理林任烈

新唐科技股份有限公司微控制器应用事业群副总经理林任烈认为物联网为多样化市场，其应用范围相当广泛，包含智慧医疗、智能家庭与城市、智能工厂、 智能交通 、环境监控与安控等。因物联网发展之多样性，使得客户需求皆不相同，面对多样与多元的终端应用发展下，其中最重要的组件则是微控制器，因此物联网将是微控制器未来重要发展市场。解构物联网终端装置，可区分为三大重要组成组件：一为感测组件、二为通讯模块、三为运算核心之微控制器，新唐将着重于微控制器的开发，技术方面以低功耗、模拟与安全为主。

新唐针对物联网应用已积极展开布局，目前已出货的产品包含如无线模块、智能遥控与智能家居，如电子门铃与BabyMonitor等产品；新唐除专注MCU技术发展，并已加入ARM mBed组织，藉由共同平台让开发者能够以最短的时间创建支持商用与互操作的互联物联网设备。

新唐提供丰富的自行研发之开发工具与软件，在物联网低功耗模式下，我们提供“Pinview”等开发软件，帮助客户快速解决快速完成低功耗系统设计。Nano系列为新唐低功耗MCU平台，待机电流＜650 nA，适用于长时间使用电池之终端应用，如健康照护、智能交通与电子卷标等产品。

为了加速物联网的应用发展，新唐推出物联网积木平台-NuBrick，帮助开发者解决模块间通讯协议问题，让开发者能专注于设备装置的设计开发，新唐物联网积木平台提供九项传感器模块，包含陀螺仪、LED、蜂鸣器、声呐、温湿度、红外线发送器、气体、按钮及主控模块；支持即插即用，开发者可弹性决定模块堆栈方式，亦可任意扩充模块，加上新唐自行开发之相关APP，将带给开发者良好之体验。

在物联网领域，除了既有的人际网络、人机互动之外，物联网将逐渐增强机器对机器的互动(machine to machine, M2M )，执行繁复与过去难以处理的多样化工作，是计算机与通讯产品朝行动化、联网化及智能化发展的延伸，应用范围相当广泛，包括：智慧医疗、智能家庭与城市、智能工厂、智能交通、环境的监控与安控等，提供给未来生活无限的想象空间。

在物联网时代，系统需要取得传感器数据，进行快速处理后，再将处理完的数据经由无线通信传递至云端，因此处理器需要具备高效能的数据计算能力，在此同时，处理器亦必须处理无线通信协议，由此看来，唯有32位微控制器才能符合此效能，因此32位微控制器为物联网主流。

随着物联网与穿戴装置兴起，微控制器将持续往更轻、薄、短、小的美型设计发展，且因物联网终端设备需要以电池供电，为能快速被唤醒进行数据处理，所以低耗能、高效率与高整合度的微控制器将是决胜物联网市场的关键。

新唐以作为全球MCU开发应用领导者为目标，不会在此全球化趋势中缺席，新唐微控制器将会朝向低功耗、模拟与安全技术前进。