在由AspenCore主办的2024（第五届）全球MCU及嵌入式生态发展大会上，十家MCU厂商及IP厂商分享了如何摆脱MCU行业内卷问题的经验和见解。
根据IC Insights和IHS的预估，2024年全球MCU市场规模约为250亿美元，在2026年将增长至272亿美元，出货量约为358亿颗。中国MCU市场占比超过全球市场的1/4，预计2026年中国MCU市场规模将达510亿元，其复合年增长率高达7%，超过全球市场平均水平。
在全球市场中，中国本土MCU厂商主要专注于中低端产品，缺乏差异化，价格竞争激烈。高性能MCU市场主要被海外头部厂商垄断。此外，中国本土厂商的研发费用率比国外头部厂商高出约10%，导致利润受到挤压。
综合以上情况，中国本土MCU厂商面临着如何降低成本、提高效率，以及如何提升利润率的挑战。在高性能M7领域尚未有足够的突破，缺乏基于M7内核的产品。面对这些挑战，中国本土MCU厂商需要加强技术积累和沉淀，建立完整的生态环境，以确保在市场竞争中找到差异化和体现产品价值的途径。
7月25日，在由AspenCore主办的2024（第五届）全球MCU及嵌入式生态发展大会上，十家MCU厂商及IP厂商分享了如何摆脱MCU行业内卷问题的经验和见解。
安谋科技：国产汽车MCU迭代发展需要怎样的车载算力支持？
随着汽车电子电气架构的不断演进，安谋科技展示了其在车载MCU领域的最新进展及其如何助力中国汽车产业的技术革新。在此次大会上，安谋科技汽车业务线资深系统架构师马飞分享了关于汽车MCU的发展趋势及Arm针对此趋势所提供的解决方案。
传统的汽车电子电气架构正逐步向更为集中的架构转变，这不仅简化了系统复杂度，同时也提高了车辆的整体性能。随着这一转型，传统的多个离散MCU被整合到更少但更强大的区域控制器中。这些控制器不仅负责基本的车身控制，还承担起传感器融合、数据预处理等更为复杂的任务。
马飞指出，不同汽车制造商对于区域控制器的采用虽有所不同，但总体趋势是一致的。例如，特斯拉及其他中国厂商已经开始采用区域控制器作为车辆部署的重点。这些控制器根据不同的部署位置整合不同的功能，并且不同厂商在架构上的选择也有所不同，从四个区域控制器到三个不等。
为适应这一变革，安谋科技提出了一种“数据中心轮子上”的设计理念，旨在为车辆引入云原生软件。安谋科技为此提供了多种解决方案，以加速汽车MCU的迭代发展。这些方案包括用于软件迁移的指南、软件包、硬件可配置平台及ECU整合工具等。
针对区域控制器的不同应用场景，安谋科技将其分为三类：基本I/O控制、带有传感器预处理的类型以及拥有丰富功能的类型。每一类都涵盖了不同的功能需求，从简单的输入输出控制到高级的传感器融合与数据处理。为了满足这些需求，安谋科技提供了包括Cortex-A集群、Cortex-R52、Mali-GPU集群在内的高性能计算IP。
此外，安谋科技还介绍了其高性能融合计算IP车规级设计平台，该平台旨在降低下一代汽车MCU开发的时间和风险。平台支持多种操作系统，包括Linux和安全版本的操作系统，并兼容经典AUTOSAR和自适应AUTOSAR标准，还支持虚拟化技术和安全功能。
马飞还强调了Arm在支持软件迁移方面的努力，通过提供迁移指南和技术支持帮助合作伙伴更好地利用Arm的CPU。此外，还推出了一个软硬件结合的开发平台，该平台不仅包含了硬件解决方案，还配套了软件工具和支持文档，便于开发者和芯片用户结合具体应用场景进行开发。
总之，安谋科技通过提供全面的解决方案，不仅推动了汽车MCU的发展，还促进了中国乃至全球汽车产业的技术进步。这些技术的进步将有助于提高汽车的安全性、可靠性和智能化水平，为未来的智能出行奠定坚实的基础。
新一代高性能Arm Cortex M4内核MCU N32H4系列赋能工业与数字能源
国民技术股份有限公司副总钟新利介绍了该公司最新的N32H4系列MCU产品，该系列专为工业与数字能源应用而设计。国民技术作为国内首家IC设计上市公司，自2000年成立以来，一直专注于集成电路设计领域，至今已有超过20年的历史。公司目前的产品线覆盖信息安全、SoC技术、射频技术和电源技术等多个领域，其中信息安全是公司的核心竞争力之一，拥有国家密码局颁发的独立认证，并通过了多项国际认证。
据介绍，N32H4系列MCU基于ARM Cortex-M4内核，最高运行频率达到240MHz，与上一代产品相比，CPU运算性能提升了66%，达到了300DMIPS和832CoreMark。此外，MCU还集成了多种协处理器，包括支持浮点数据变换的三角函数加速器（Cordic）和数字滤波器（FMAC），以及硬件加密引擎（AES/TDES/SHA）等。这些特性使得N32H4系列MCU非常适合高性能计算需求的应用场景。
除了强大的处理能力外，N32H4系列还配备了丰富的模拟外设，例如4个12位4.7Msps的ADC，支持硬件过采样至16位，以及4个12位1Msps DAC和4个12位15Msps DAC（仅对内输出）。这些模拟外设配合高性能的比较器和灵活的定时器，可以实现高精度的电源变换控制。值得一提的是，N32H4系列MCU支持高达125ps分辨率的PWM输出，内置温度和电压补偿功能，无需软件进行分辨率调整，从而降低了系统设计的复杂度。
在通信接口方面，N32H4系列MCU提供了多种选择，包括USB HS OTG、无晶振USB FS器件、xSPI接口、FEMC（灵活外部存储器控制器）、UART、CAN-FD、I2S、SPI、I2C、DVP（数字视频端口）、SDIO和10/100Mbps以太网等。这些接口支持灵活的I/O映射，方便用户根据不同的应用需求进行配置。
为了满足功能安全和信息安全的需求，N32H4系列MCU采用了加密的闪存存储，支持ECC校验，配备了安全内存管理单元（SMPU）以支持Flash分区保护，并且支持奇偶校验和部分ECC校验。此外，该系列MCU还支持锁定启动方式，防止启动引导程序被篡改，并且符合IEC61508/IEC60335/IEC60730 Class B安全标准。
在可靠性方面，N32H4系列MCU支持-40~105/125℃的工作温度范围，具有ESD（HBM）±4KV的防护等级，并且在EFT测试中达到了IEC 61000-4-4的4A级别。这表明该系列MCU能够在恶劣的环境中稳定运行。
钟新利表示，N32H4系列MCU主要应用于数字电源、新能源、工业控制、高性能电机控制等领域。其中，数字电源产品广泛应用于通信电源、服务器电源、不间断电源（UPS）和人工智能电源；新能源应用包括光伏逆变器、储能BMS、新能源汽车车载充电器（OBC）和充电桩；工业控制则涵盖了变频器、伺服系统等；高性能电机控制则适用于机器人关节和电动摩托车控制器等。
国民技术致力于通过技术创新为用户提供高效、安全、可靠的解决方案，推动工业与数字能源领域的发展。N32H4系列MCU作为国民技术的最新成果，将为相关行业的智能化转型提供强有力的支持。
极海MCU+，赋能工业与汽车智能化
珠海极海半导体有限公司高级产品经理刘洋分享了该公司最新的产品规划和技术进展。作为纳思达集团旗下专注于芯片业务的子公司，极海半导体在芯片领域有着20年的历史，年出货量近4.8亿颗芯片。公司主要聚焦于工业和汽车领域，产品广泛应用于工业控制、汽车电子、电力及新能源等行业。
极海半导体自2018年起正式进入MCU市场。公司在全球范围内设立了研发中心，主要研发力量集中在成都、郑州、上海、杭州等地，其中珠海是总部所在地。公司秉持“以客户为中心”的理念，在上海、深圳、珠海及杭州等地设有FAE（现场应用工程师）和销售团队，以更好地服务于客户。目前，极海半导体的研发团队规模已达600人。
从技术角度来看，极海半导体的产品覆盖从微控制器到模拟与数字混合SoC，以及定制化SoC和DSP解决方案。目前，公司的主要产品包括APM32系列工业级MCU、G32A系列汽车通用MCU、G32R5系列实时控制MCU以及DSP产品等。此外，极海半导体正计划推出电池管理系统（BMS）、电机控制驱动芯片以及车身控制相关的IC产品等。
针对客户对高质量认证体系的需求，极海半导体能够提供相应的安全认证证书，如ISO 26262、AEC-Q100等，且在产品开发过程中遵循严格的认证流程。
市场调研显示，MCU在汽车与智能出行领域的市场占有率达到38%，而在工业领域也占据了37%的市场份额，主要应用于农业物流、工业智能化等领域。预计到2028年，MCU市场规模将持续增长至323亿美元，复合年增长率超过5.2%。
极海半导体还重点介绍了其电机产品线，包括了APM32F035电机控制专用MCU、GHD3440电机专用栅极驱动器，并透露了即将发布的APM32M3514电机专用SoC在内的多个产品系列。公司提供了一系列电机MCU+栅极驱动器，以及全集成的SoC解决方案。
在电机产品线上，极海半导体提供多样的组合，包括专用的MCU、电机驱动器和电源管理模块等。此外，还特别介绍了全球首款基于Cortex-M52的G32R5实时控制双核MCU/DSP，能够满足客户对算法加速和数字计算的需求，并支持多种编码器接口和高级算法支持平台。
针对汽车电子领域，极海半导体推出了全新的汽车通用主控MCU——G32A1445和G32A1465，基于Cortex-M4F系列内核。这些MCU具备所需的全部认证，包括功能安全认证，并适用于BMS、充电桩、车身控制等多种应用场景。
最后，极海半导体强调了其严格的质量管理体系，从产品立项到研发、制造、测试验证、量产直至售后服务等各个环节，都遵循高标准的质量控制流程，确保产品的高品质和可靠性。
MCU内核处理器技术发展
芯易荟（上海）芯片科技有限公司CEO汪达钧分享了该公司在MCU内核处理器技术上的最新进展。随着全球MCU市场规模的不断壮大，预计到2026年将达到272亿美元，中国市场也将达到510亿元人民币，年复合增长率（CAGR）达到了7%，超过了全球平均水平。然而，面对激烈的市场竞争，尤其是国内MCU厂商研发费用率普遍高于国际竞争对手的情况，如何实现降本增效成为了业界亟待解决的问题。
汪达钧指出，AI技术的发展和普及为MCU市场带来了新的机遇与挑战。未来几年内，无论是在终端设备、边缘计算还是数据中心，推理功能将成为必不可少的部分，这意味着逻辑芯片需要进行重新设计以应对不断涌现的新算法。在此背景下，芯易荟推出了一系列高性能、差异化且易于扩展的MCU内核处理器——E32系列，旨在满足TinyML等新兴应用场景的需求。
E32系列采用了VLIW（Very Long Instruction Word）和SIMD（Single Instruction Multiple Data）架构，能够大幅提升指令并行度和硬件使用效率，同时保持低功耗特性。该系列还支持灵活的指令集扩展工具，使得客户可以根据自身需求定制指令或功能，从而实现差异化竞争。此外，E32系列支持IEEE754标准的浮点运算，内置高性能的数学库和DSP库，配备优秀的编译器，使得并行处理自动化成为可能。
在具体的产品系列中，E32B作为默认标准指令集版本，提供可配置的SIMD位宽和VLIW结构；E32F和E32D则分别支持单精度和双精度浮点运算，配备高性能低延迟的浮点运算单元；E32N版本则专注于AI加速，内置Tensor处理单元，适用于TinyML应用场景，算力覆盖范围从8GOPS到128GOPS，能够满足不同层次的需求。
汪达钧还介绍了芯易荟自主研发的FARMStudio工具，该工具极大提升了设计效率，缩短了设计周期并降低了研发成本。通过FARMStudio，设计师可以在几分钟内完成处理器的定制设计，包括RTL（寄存器传输级）代码的自动生成、充分验证以及PPA（功耗、性能、面积）优化。该工具还提供了一体化的开发和验证环境，支持从微架构设计到软硬件协同开发的全过程。
综上所述，芯易荟通过E32系列高性能内核处理器和FARMStudio设计工具，不仅解决了当前MCU市场的挑战，还为未来高性能、差异化MCU的发展提供了强有力的支持。随着技术的进步和市场的进一步发展，芯易荟有望引领MCU行业迈向新的高度。
瑞萨跨界嵌入式产品为客户设计带来更强的性能预算
瑞萨电子（中国）有限公司高级产品专家陈知节介绍了两款新的嵌入式产品——RA8M1系列和RZ/T2M系列，旨在为设计人员提供更强大的性能和预算选择。
陈知节首先介绍了瑞萨电子在MCU市场的强大实力，其每天出货超过950万颗MCU，每年超过35亿颗，而且采用了最先进的22纳米制造工艺，非汽车规MCU的不良率（DPPM）低于1。接着，他详细讲解了RA8M1系列，该系列采用了最新的Cortex-M85核心，频率可达480MHz，并配备了高达2MB的闪存空间，支持USB高速/全速接口、以太网、OSPI、CAN-FD、摄像头接口等功能。此外，RA8M1系列还集成了瑞萨的安全IP RSIP-E51A，能够满足不同应用场景的需求。
随后，陈知节谈到了RZ/T2M系列，该系列采用了高性能的实时CPU Cortex-R52，运行频率达到800MHz，并配备了576KB的TCM缓存。RZ/T2M不仅支持多种协议，还能实现高精度的电机控制，并通过200MHz的LLPP低延迟总线连接电机相关的外设，从而实现对外设访问的低延迟。此外，RZ/T2M还集成了TSN以太网交换机，支持Gigabit以太网，可以显著减少外部安全MCU的数量，优化硬件配置以确保功能安全。
RZ/T2M的设计理念在于将电机控制、工业以太网和功能安全整合在一个芯片中，这有助于减少物料清单的成本和开发工作量，同时提高了系统的可靠性和实时性能。通过这种方式，RZ/T2M非常适合用于需要高性能实时处理和精确电机控制的应用场景，如交流伺服系统。
陈知节强调了瑞萨电子致力于提供最新技术的决心，特别是在选择使用最新的ARM内核方面。RA8M1和RZ/T2M系列的推出，展示了瑞萨电子在嵌入式领域的技术创新能力和对市场需求的深刻理解。这些产品不仅能够提升终端产品的性能，还能帮助客户缩短产品上市时间，降低总体拥有成本。
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