中国通用微控制器(MCU)市场简报(2020)

显示全部楼层 · 2022-11-21 11:05:54

微控制器自20世纪70年代出生以来，经过了四十多年的成长，早已应用到了各行各业的产品  中，各类各样的智能化产品  也给人们的生产和生活带来了很年夜的便利  性。而随着微控制器的普及和成长，计算的泛在化和网络化，微控制器的应用领域也将会越来越普遍。
微控制器简介

MCU英文名为Microcontroller Unit，简写为MCU，中文称为微控制器单位或微控制器。由于微控制器是将算术逻辑单位 (Arithmetic Logic Unit, ALU) 、存储器、准时器/计算器及各类 I/O电路等集成到一个芯片上，组成了一个基本完整的计算系统，故而又称为单片机（Single-Chip Microcomputer）。
在微控制器存储器中的法度模范，与微控制器硬件和外围硬件电路紧密配合使用，区别于PC的软件，称为控制器的法度模范为固件（Firmware）。一般地，微处理  器是指CPU在单个集成电路上，而微控制器是指CPU、ROM、RAM、I/O、准时器等都在单个集成电路上。与CPU相比，微控制器没有那么强年夜的计算能力，也不具备内存治理单位（Memory Management Unit，MMU)，这使得微控制器只能处理  一些相对单一和简单的控制、逻辑等任务，其普遍应用于设备控制、传感器信号处理  等领域，如一些家电产品  、工业设备、电动对象等。
一般地，微控制器是由CPU、存储器(Memroy)、输入/输出（I/O）等部分  组成。集成电路技术的进步使得现在的微控制器相较于早期的产品  集成了更多的功能  。
常见的微控制器内核有：8051、Arm Cortex-M系列、MIPS、AVR、PIC、RISC-V等。
微控制器主要的外设有：ADC、DAC、USB、CAN、Ethernet、SPI、USART、I2C、EEPROM、比较  器、I2S等。未来，微控制器外设在显示、音频、连接、传感、控制等应用偏向上会赓续融合与成长，丰富  了微控制器产品  的功能  ，应用面也加倍普遍。
微控制器的分类，一般可以依照其结构特点来分，依据总线或数据寄存器的位数，可分为4位、8位、16位和32位微控制器。依照其指令集来分，也可分为RISC和CISC两类微控制器。依照其存储器架构来分，又可分为哈佛架构和冯▪诺依曼结构。如果依照微控制器应用来分，那么就可以分为通用微控制器、超低功耗微控制器、无线微控制器和汽车微控制器等。
微控制器应用

基本应用系统

物理世界中的各类模拟量或物理量，通过传感器转换为电信号，经信号疗养，转换为微控制器可识其余电信号，再由模数转换(A/D)或I/O端口转换为微控制器可读写或计算的量化数据，这使得物理世界的模拟量或物理量得以数字化，从而可以感知物理世界的各类变更。
微控制器产品  形态的成长

随着集成电路技术的成长和市场需求的变更，微控制器集成度越来越高，产品  的资源和功能  也越来越丰富  。近几年，微控制器产品  在传感器、控制和通信应用方面获得了一定的成长。
微控制器与传感器结合集成的产品  就是智能传感器。依据国标《智能传感器第3部分  ：术语》(GB/T 33905.3-2017)中对智能传感器的界说，具有与外部系统双向通信手段，用于发送测量、状态信息，接受和处理  外部命令的传感器。
微控制器与某些控制功能  结合集成的产品  就是针对某些应用的特定产品  ，如遥控器、触摸控制、电机控制等。
微控制器与通信功能  结合集成的产品  就是通信应用的微控制器。通信包含有线和无线两部分  ：有线如以太网等，无线的如LoRa、Bluetooth、NB-IoT等。
微控制器产品  在各个方面的应用和成长，赋能了产品  的智能化。
微控制器市场概况

依据目前的微控制器公司及宣布的产品  情况，来对微控制器市场情况做一个简单的概况。
从微控制器公司所在省市来看，微控制器公司主要集中在深圳、上海和江苏，三地合计占比达到  了70%。
从微控制器的指令集来看，CISC和RISC指令集微控制器产品  市场占比分别  约为24%和76%。RISC指令集微控制器产品  占市场主流。
从微控制器的位数来看，微控制器按位数可分成4位、8位、16位、32位。微控制器产品  32位占比55%，8位占比43%，4位占比2%，16位占比1%。32位和8位占据市场绝年夜部分  ，32位稍高于8位微控制器产品  。
从微控制器的分类来看，将微控制器分为通用微控制器、超低功耗微控制器、电机控制微控制器、专用微控制器和其他。其中，专用微控制器包含电力用计量、载波、触控、遥控器等。通用微控制器市场占比73%，专用微控制器产品  市场占比13%，超低功耗微控制器产品  市场占比8%，电机控制用微控制器市场占比5%，其他占比约为2%。
从微控制器的内核来看，微控制产品  占比分别  为8051内核产品  22%，Arm Cortex-M0内核产品  占比20%，Arm Cortex-M3产品  占比14%，Arm Cortex-M4内核产品  占比12%，Arm Cortex-M0+内核产品  占比为5%，Arm Cortex-M23内核产品  占比1%，RISC-V内核产品  占比1%，其他占比24%。Arm Cortex-M内核产品  归并占比52%。Arm 内核产品  占市场主流。
从微控制产品  运行的频率来看，运行在20MHz以下的微控制产品  占比居多约为29%。100MHz以下的产品  占比一半左右，约54%。高频率高性能微控制产品  依旧是少数。
从微控制器产品  的价格来看，依据一些公司宣布的产品  和价格信息以及网络媒体的渠道信息，统计了8bit和32bit 微控制器的价格情况。PPT数据是以市场主流的20PIN封装为例，2020年8位和32位的微控制器价格都差不多0.1美金左右了。
微控制器市场范围

依据 2020年 IC Insights McClean IC集成电路年中更新申报 :

依据中国海关处理  器及微控制器进出口情况，2019年进出口总数量为1988亿个，同比降低0.95%；2019年进出口总金额1780亿美元，同比增加14.40%。2019年处理  器及微控制器进口数量1207亿个，同比增长1.94%；2019年处理  器及为微控制器进口金额为1261亿美元，同比增长12.85%。2019年处理  器及微控制器出口数量781亿个，同比降低5.22%；2019年处理  器及为微控制器出口金额为357亿美元，同比增长21.02%。
微控制成长趋势

计算的成长

处理  器（CPU）和微控制器（MCU）都具有核心的算术逻辑运算单位（ALU），可将其统称之为“计算”。
计算的成长可年夜致分为：互联网、移动互联网、物联网。PC/笔记本是基于处理  器（CPU）进行的计算，提供信息共享，造就了互联网；手机/平板等移动设备也是基于处理  器（CPU）的计算，提供移动办事，造诣了移动互联网；传感器/设备等是基于微控制器（MCU）的计算，传感数据，使得更多的物理世界中的各类模拟量或物理量得以数字化或量化，借助通信技术连接到了互联网，增进了物联网的成长。实际上，物联网就是物的互联网。微控制器将会为物联网提供基础而普遍的计算。
计算的演进

计算的成长正在由个别计算成长到组计算，进而演进到集群计算。单体的计算就是传统产品  的智能化，或者是智能硬件，具备了数据采集处理  的功能  ，并能进行控制。协同计算是借助通信技术使得单体的设备连接在一起，可以进行数据交换和计算协同处理  ，或与云计算结合起来进行的计算。集群计算是将一组软件或硬件连接起来高度紧密地协作完成计算任务，可以提供更多的计算功能  。
中国微控制器厂商

中国通用微控制公司列表，参阅下面的PPT。