中国半导体行业协会在11月25日公布的2021年1-9中国集成电路产业运行情况统计数据中,中国集成电路产业继续平稳增长,2021年1-9月中国集成电路产业销售额为6858.6亿元,同比增长16.1%。其中,设计业同比增长18.1%,销售额3111亿元;制造业同比增长21.5%,销售额为1898.1亿元;封装测试业同比增长8.1%,销售额1849.5亿元。(来源:中国半导体行业协会)
在如今的现有半导体行业局势中,目前国内研发生产的MCU仍受到国外厂商制约,近几年,国内诸多厂家逐步开始实行全栈自研MCU的投入。
全栈MCU也称之为全栈自研微控制单元,是基于自研收发器PHY和处理器IP的全栈研发模式,取代传统的外购IP整合模式,提供以太网、蓝牙无线、USB和PCI类等接口芯片,及集成上述接口的连接型/互联型/无线型全栈MCU+单片机。实现了一体化单芯片,有利于针对应用进行全局优化,减少中间环节和EMI,并且无需向第三方支付授权费、提成费,降低了整机成本,完全自主可控。
发展全栈MCU的机会和趋势
经典MCU一般采用类似PC领域的产业分工,即基于IP集成组装的SOC模式,主要部件包括核心IP、基本数字外设、基本模拟外设、专用外设IP。其中:核心IP是指处理器,一般从第三方例如ARM或MIPS采购微处理器内核IP授权,分多种类型和层次,关乎整体性能;基本数字外设,包括定时器、串口、SPI、PWM、GPIO、全速USB等,技术简单一般自研;基本模拟外设,包括振荡器、ADC、DAC、运放、电源管理等,技术简单一般自研;专业外设IP,指技术相对专业、包含控制器和高速模拟收发器、涉及射频甚至基带算法、需要通讯协议栈甚至驱动程序的外围,例如高速USB、以太网、WIFI、蓝牙等。尤其是带有高速收发器PHY的那种外围,在一般MCU中不内置或只内置控制器,而由客户另外购置外部PHY芯片挂接,或者MCU原厂采购第三方IP后内置,但需要支付百万授权费和IP提成费。
当前行业背景是更智能化、数字化的时代,大家追求万物互联,上下互通的物联网形式。组网、高速通讯、大数据存储、无线等应用对MCU性能和功能的要求不断提高,功能全面,集成度高、性价比高的MCU需求量大幅提升。越来越多的产品除了品质的要求外,更要满足小体积、绿色节能、效率等附加值。
这种情况下,全栈自研MCU更能灵活存于市场,实现了一体化单芯片,有利于针对应用进行全局优化,减少中间环节和EMI,并且无需向第三方支付授权费、提成费,降低了整机成本,完全自主可控。既可用于专用领域产品也可发展长线产品。全栈MCU的技术成本投入无疑是很大的,但是现今的技术和资源却是一个转机,,未来会有更多国内自主研发的产品走出国门,真正实现全方位中国智造。

