01 Le tala faʻasolopito o le MCU
MCU, microcontroller, o loʻo i ai se igoa taʻutaʻua: tasi-chip microcomputer.
O se nofoaga manaia tele o le siitia atu o se seti o faiga komepiuta faavae i se pu, e aofia ai le lomiga i totonu o le PPU RAM ROM IO counter serial port, e ui o le faatinoga e mautinoa lava e le lautele e pei o se komepiuta, ae e maualalo le mana programmable ma fetu'utu'una'i, o lea i le tagata fa'aeletonika fa'atau, feso'ota'iga fa'afoma'i fa'afoma'i O ta'avale e tele le tele o fa'aoga.
Na fanau mai i le 1971, na mamanuina e Intel le microprocessor muamua i le lalolagi - o le numera 4004 4-bit chip, o lenei puʻa e tuʻufaʻatasia le sili atu i le 2,000 transistors, ma Intel foi na mamanuina 4001, 4002, 4003 chips, RAM, ROM ma resitala.
Ina ua alu nei oloa e fa i luga o le maketi, na tusia e Intel i le faasalalauga "Faasilasilaina se vaitau fou o fesoʻotaʻiga tuʻufaʻatasia: microcomputers condensed i luga o se pu e tasi."I lena taimi, o minicomputers ma mainframes e tele lava 8-bit ma 16-bit processors, o lea na vave faʻalauiloa ai e Intel le 8-bit microprocessor 8008 i le 1972 e vave manumalo ai i le maketi, tatalaina le vaitau o microcomputers tasi-chip.
I le 1976, na faʻalauiloa ai e Intel le faʻatautaia muamua o le microcomputer controller 8748, lea e tuʻufaʻatasia ai le 8-bit CPU, 8-bit parallel I/O, 8-bit counter, RAM, ROM, ma isi, lea e mafai ona faʻamalieina manaʻoga o le faʻatautaia lautele o fale gaosi oloa ma. meafaigaluega, faʻatusalia e 8748, tatalaina le suʻesuʻega o masini komepiuta taʻitasi i totonu o fale gaosi oloa.
I le 1980s, 8-bit single-chip microcomputers na amata ona sili atu le matua, RAM ma ROM gafatia faateleina, e masani lava i fesoʻotaʻiga faʻasolosolo, tele-level interrupt process system, tele 16-bit counters, ma isi. I le 1983, na faʻalauiloa ai e Intel le MCS. -96 fa'asologa o microcontrollers maualuga 16-bit, ma 120,000 transistors tu'ufa'atasi.
Talu mai le 1990s, o le microcomputer single-chip ua ulufale atu i le tulaga o le selau o aʻoga o mafaufauga, i le faʻatinoga, saoasaoa, faʻamaoni, tuʻufaʻatasia i le fuga atoa, e tusa ai ma le numera o paʻu o le pasi poʻo faʻamaumauga faʻamaumauga, mai le amataga 4 bits fa'asolosolo malie, fa'atasi ai ma 8-bit, 16-bit, 32-bit ma 64-bit single-chip microcomputers.
I le taimi nei, o le seti faʻatonuga o MCU e masani ona vaevaeina i le CISC ma le RISC, ma o le fausaga autu o le ARM Cortex, Intel 8051 ma le RISC-V.
E tusa ai ma le 2020 China General Microcontroller (MCU) Market Brief, 32-bit MCU oloa e oʻo atu i le 55% o le maketi, sosoo ai ma le 8-bit oloa, faʻamauina mo le 43%, 4-bit oloa faʻamauina mo le 2%, 16 -bit oloa fa'amauina mo le 1%, e mafai ona iloa o oloa autu i le maketi o 32-bit ma 8-bit MCUs, ma le avanoa maketi o oloa 16-bit MCU ua matua oomiina.
CISC fa'atonuga seti oloa fa'atatau mo le 24% o le maketi, RISC fa'atonuga seti oloa fa'atatau mo le 76% o le maketi oloa autu;Intel 8051 oloa autu na maua mo le 22% o le maketi, sosoo ai ma le ARM Cortex-M0 oloa, faʻamauina mo le 20%, ARM Cortex-M3 oloa na maua mo le 14%, ARM Cortex-M4 oloa na maua mo le 12%, ARM Cortex-M0 + oloa. e tusa ma le 5%, o oloa ARM Cortex-M23 e 1%, RISC-V oloa autu na maua mo le 1%, ma isi e 24%.ARM Cortex-M0 + oloa na maua mo le 5%, ARM Cortex-M23 oloa na maua mo le 1%, RISC-V oloa autu na maua mo le 1%, ma isi na maua mo le 24%.I le aotelega, o fa'asologa o ARM Cortex e fa'atatau mo le 52% o le maketi autu.
O le maketi MCU o loʻo feagai ma faʻaititia o tau i le 20 tausaga talu ai, ae o lona tau faʻatau atu (ASP) ua faʻagesegese i le lima tausaga talu ai.Ina ua uma ona feagai ma le paʻu i totonu o pisinisi taʻavale, o le vaivai o le tamaoaiga o le lalolagi, ma le faʻalavelave faʻafuaseʻi, na amata ona toe faʻaleleia le maketi o le MCU i le 2020. E tusa ai ma le IC Insights, na siitia le MCU i le 8% i le 2020, ma le aofaʻi o uta MCU i le 2021 na faʻateleina i le 2021. 12%, o se faamaumauga maualuga e 30.9 piliona, ae o ASP foi na siitia i le 10%, o le maualuga maualuga lea i le 25 tausaga.
IC Insights o loʻo faʻamoemoeina MCU uta e oʻo atu i le 35.8 piliona iunite i le isi lima tausaga, ma le aofaʻi o faʻatauga e $ 27.2 piliona.O nei mea, o le 32-bit MCU faʻatau e faʻamoemoe e oʻo atu i le $ 20 piliona faʻatasi ai ma le aofaʻi o le tuputupu aʻe faʻaletausaga o le 9.4%, 16-bit MCUs e faʻamoemoe e oʻo atu i le $ 4.7 piliona, ma 4-bit MCUs e le o faʻaalia le tuputupu aʻe.
02 Ta'avale MCU oso fa'avalevalea
O mea tau eletise o le faʻataʻitaʻiga sili ona tele o faʻataʻitaʻiga a MCUs.IC Insights o loʻo faʻamoemoeina le faʻatau atu o le MCU i le lalolagi atoa e 10% i se faʻamaumauga $ 21.5 piliona i le 2022, faʻatasi ai ma MCU taʻavale e faʻateleina nai lo le tele o isi maketi.
E sili atu i le 40% o faʻatauga a le MCU e sau mai mea tau eletise, ma faʻatauga MCU taʻavale e faʻamoemoe e tupu i le CAGR o le 7.7% i le isi lima tausaga, e sili atu i MCUs faʻamoemoe lautele (7.3%).
I le taimi nei, o MCU taʻavale e masani lava 8-bit, 16-bit ma 32-bit, ma eseese vaega o MCU e taʻalo galuega eseese.
Aemaise lava:
O le 8-bit MCU e masani ona faʻaaogaina mo galuega faʻavae masani, e pei o le puleaina o nofoa, ea malulu, ili, faʻamalama, ma le faʻaogaina o faitotoa.
O le 16-bit MCU e masani ona faʻaaogaina mo le tino maualalo, e pei o le afi, taofi faʻaeletoroni, faiga faʻamalolo ma isi eletise ma faʻasalalauga.
O le 32-bit MCU e fetaui ma le poto o taavale ma e masani ona faʻaaogaina mo faʻataʻitaʻiga atamai ma saogalemu faʻaoga maualuga e pei o faafiafiaga vaalele, ADAS, ma le pulea o le tino.
I lenei laʻasaga, 8-bit MCUs o loʻo faʻatupulaia i le faʻatinoga ma le mafaufau, ma faʻatasi ai ma a latou lava tau aoga, e mafai ona latou suia nisi 16-bit MCUs i talosaga ma e fetaui i tua ma 4-bit MCUs.O le 32-bit MCU o le a fa'atupuina se matafaioi sili atu ona taua i le fa'atonuga atoa o le E/E, lea e mafai ona fa'atautaia vaega ECU e fa fa'ata'ape'apeina i lalo ma le vaeluagalemu, ma o le a fa'atupula'ia le aofa'i o fa'aoga.
O le tulaga o loʻo i luga e faia ai le 16-bit MCU i se tulaga faʻalavelave, e le maualuga ae maualalo, ae i nisi faʻataʻitaʻiga o faʻataʻitaʻiga, e aoga pea, e pei o nisi o faʻaoga autu o le powertrain system.
O le atamai tau taavale ua matua faʻateleina le manaʻoga mo 32-bit MCUs, faʻatasi ai ma le sili atu ma le tolu-kuata o taavale MCU faʻatau mai le 32-bit MCUs i le 2021, faʻamoemoe e oʻo atu ile $5.83 piliona;16-bit MCUs o le a maua ai e tusa ma le $1.34 piliona i tupe maua;ma 8-bit MCUs o le a maua ai le $441 miliona i tupe maua, e tusa ai ma le lipoti a McClean.
I le tulaga o talosaga, o le infotainment o le faʻataʻitaʻiga lea o faʻataʻitaʻiga ma le maualuga o le faʻatupulaia o le MCU taʻavale taʻavale, faʻatasi ai ma le 59% faʻatupulaia i le 2021 faʻatusatusa i le 2020, ma le 20% o tupe maua faʻatupulaia mo ata o loʻo totoe.
O le taimi nei o le pulea faaeletonika uma o le taavale e faaaoga ECU (iunite pulea faaeletonika), ma le MCU o le pulea autu ECU puʻupuʻu, ECU taitasi e le itiiti ifo ma le tasi le MCU, o lea la o le tulaga o loo i ai nei o le suiga ma le faaleleia o le electrification atamai uunaia ai le manaoga mo MCU tasi taavale faʻaaogaina e faʻateleina.
E tusa ai ma faʻamatalaga mai le Matagaluega o Suʻesuʻega a le Komiti Faʻapitoa Faʻatauga Taʻavale a le China Marketing Institute, o le averesi numera o ECU o loʻo tauaveina e taʻavale masani masani masani e 70;o le numera o ECU o loʻo faʻaaogaina e taʻavale suauu masani masani e mafai ona oʻo atu i le 150 ona o le maualuga o manaʻoga mo nofoa, faʻatonuga tutotonu ma faʻafiafiaga, mautu o le tino ma le saogalemu;ma o le averesi numera o ECU o loʻo tauaveina e taavale atamai e mafai ona oʻo atu i le 300 ona o le polokalama fou ma meafaigaluega manaʻomia mo le avetaʻavale tutoʻatasi ma fesoasoani avetaʻavale, lea e fetaui ma le aofaʻi o le MCU faʻaaogaina e taʻavale nofofua o le a oʻo atu foi i le sili atu i le 300.
O le malosi o le manaʻoga mo MCU mai taʻavale e faʻamaonia faapitoa i le 2021, pe a le lava le faʻamaʻi ona o le faʻamaʻi.I lena tausaga, o le tele o kamupani taʻavale na tatau ona tapunia faʻapuupuu nisi laina gaosiga ona o le leai o ni 'au, ae o le faʻatauga o taavale MCU na faʻateleina le 23% i le $ 7.6 piliona, o se faʻamaumauga maualuga.
O le tele o tupe meataavale o loʻo gaosia e faʻaaoga ai le 8-inisi wafers, o nisi tagata gaosi oloa e pei o le TI i le 12-inisi laina fesiitaiga, IDM o le a avea foi ma se vaega o le gafatia outsourcing foundry, lea e pulea e MCU, e uiga i le 70% o le gafatia e le TSMC .Ae ui i lea, o le pisinisi taʻavale lava ia e faʻatatau mo se vaega laʻititi o le TSMC, ma o le TSMC e taulaʻi i le faʻagasologa faʻatekonolosi faʻatekonolosi fanua o tagata faʻatau eletise, o le mea lea e matua le lava le maketi MCU taʻavale.
O le le lava o meataalo taʻavale na taʻitaʻia e le semiconductor industry atoa na faʻafeiloaʻi ai se galu o le faʻalauteleina, o fale tetele ma IDM e faʻalauteleina le gaosiga, ae o le taulaiga e ese.
O le TSMC Kumamoto plant e tatau ona faʻaaogaina i le faaiuga o le 2024, faʻaopoopo i le 22 / 28nm process, o le a faʻaopoopoina ai le 12 ma le 16nm process, ma o le a faʻalauteleina e le fale gaosi oloa i Nanjing le 28nm, faʻatasi ai ma le gaosiga o masina taʻitasi. 40,000 fasi pepa;
O loʻo fuafua le SMIC e faʻalautele le gaosiga e le itiiti ifo i le 45,000 8-inisi wafers ma le itiiti ifo i le 10,000 12-inch wafers i le 2021, ma fausia se laina gaosiga 12-inisi ma le gafatia masina o 120,000 wafers i Lingang, e taulaʻi i le 28nm ma luga aʻe.
Ua faamoemoe Huahong e faatelevaveina le faalauteleina o le 12-inisi le gaosiga gafatia i le 94,500 fasi pepa i le 2022;
Na faalauiloa e Renesas lana sao i le TSMC's Kumamoto plant ma le faamoemoe e faalautele atu i fafo, ma faamoemoe e faateleina le sapalai o taavale MCU i le 50% i le 2023, faatasi ai ma le maualuga maualuga o le MCU e faamoemoe e siitia i le 50% ma le maualalo o le MCU gafatia e tusa ma le 70% faatusatusa i le faaiuga o le 2021.
STMicroelectronics o le a faʻatupeina le $ 1.4 piliona i le 2022 mo le faʻalauteleina, ma fuafua e faʻaluaina le gafatia o ana laau Europa i le 2025, aemaise lava le faʻateleina o le 12-inisi, ma mo le 8-inisi le gafatia, STMicroelectronics o le a filifilia faʻaleleia mo oloa e le manaʻomia 12- inisi tekinolosi.
Texas Instruments o le a faʻaopoopoina ni laʻau fou se fa, o le fale muamua o loʻo faʻamoemoe e faʻaaogaina i le 2025, ma le lona tolu ma le fa o le a fausia i le va o le 2026 ma le 2030;
O le ON Semiconductor na siitia ana tupe faavae i le 12%, aemaise lava mo le 12-inisi le faʻalauteleina o le gafatia.
IC insights o loʻo i ai faʻamatalaga mataʻina o le ASP o MCU uma 32-bit o loʻo paʻu i le CAGR o le -4.4% i lea tausaga ma lea tausaga i le va o le 2015 ma le 2020, ae faʻatupuina e tusa ma le 13% i le tusa ma le $ 0.72 i le 2021. Faʻaalia i le maketi maketi. , o le fesuiaiga o tau o taavale MCU e sili atu ona manino: o le NXP 32-bit MCU FS32K144HAT0MLH ma le tau tumau o le $ 22 na oso i luga i le $ 550, o se vaega e sili atu i le 20 taimi, o se tasi lea o meataavale sili ona utiuti i lena taimi.
Infineon 32-bit automotive MCU SAK-TC277TP-64F200N DC ua siitia i le 4,500 yuan, o se siitaga o le toeitiiti 100 taimi, o le faasologa tutusa o SAK-TC275T-64F200N DC foi lele i luga o le 2,000 yuan.
I le isi itu, o le uluai vevela tagata faʻaeletonika na amata ona malulu, o le manaʻoga vaivai, faʻapea foʻi ma le faʻavavevaveina o suiga i totonu o le atunuʻu, faia faʻamoemoe lautele, tagata faʻatau MCU tau i tua i lalo, o nisi ST chip faʻataʻitaʻiga e pei o F0 / F1 / F3 tau fa'asologa na latalata i le tau masani, ma e o'o lava i tala o maketi o le tau o nisi MCU ua pa'ū i le tau o le lala sooupu.
Ae ui i lea, o MCU taʻavale pei o Renesas, NXP, Infineon, ma ST o loʻo i ai pea i se tulaga e le lava.Mo se faʻataʻitaʻiga, o le tau o le ST's high-performance 32-bit MCU STM32H743VIT6 na aʻe i le 600 yuan i le faaiuga o le tausaga talu ai, ae o lona tau na o le 48 yuan i le lua tausaga talu ai.Ole siitaga e sili atu ile 10 taimi;Infineon Automotive MCU SAK-TC237LP-32F200N AC tau maketi ia Oketopa i le tausaga talu ai e tusa ma le $1200, Tesema ofo atu i le $3800, ma e oʻo lava i luga o upega tafaʻilagi lona tolu e ofoina atu le sili atu i le $5000.
03 E telē le maketi, ma e la'ititi fo'i le gaosiga i totonu o le atunu'u
O le laufanua fa'atauva a le MCU o lo'o pulea e tagata tetele mai fafo e pei o le si'osi'omaga tauvaga semiconductor atoa.I le 2021, o le pito i luga e lima faʻatau MCU o NXP, Microchip, Renesas, ST, ma Infineon.O nei tagata fa'atau MCU e to'alima na fa'atatau i le 82.1% o le aofa'i o fa'atauga i le lalolagi, fa'atusatusa i le 72.2% i le 2016, fa'atasi ai ma le tele o kamupani fa'aulutala o lo'o fa'atupulaia i tausaga o lumana'i.
Pe a faatusatusa i le tagata faatau ma alamanuia MCU, taavale MCU faailoga tusi e maualuga ma o le vaitaimi o tusipasi e umi, o le faiga tusi faamaonia e aofia ai ISO26262 tusipasi tulaga, AEC-Q001 ~ 004 ma IATF16949 tulaga faatonuina tusipasi, AEC-Q100 / Q104 tusipasi tulaga, lea ISO262262262 tusi faamaonia. O le saogalemu o galuega tau taavale ua vaevaeina i vaega e fa o le ASIL-A i le D. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le chassis ma isi faʻataʻitaʻiga o loʻo i ai le maualuga o le saogalemu ma manaʻomia le ASIL-D tulaga faʻamaonia, e toʻaitiiti tagata gaosi masini e mafai ona ausia tulaga.
E tusa ai ma faʻamaumauga o Suʻesuʻega Faʻataʻitaʻiga, o le maketi MCU i le lalolagi atoa ma le atunuʻu o loʻo nofoia e NXP, Renesas, Infineon, Texas Instruments, Microchip, faʻatasi ai ma le maketi o le 85%.E ui lava o 32-bit MCUs o loʻo faʻatumauina pea e tagata tetele mai fafo, o nisi kamupani i totonu o le atunuʻu ua alu ese.
04 Fa'ai'uga
O le televave o le atinaʻeina o taavale eletise atamai, o lea na faʻatasi ai le tele o tagata faʻatau chipers, e pei o Nvidia, Qualcomm, Intel na i ai i totonu o le vaalele atamai, faʻataʻitaʻiga taʻavale tutoʻatasi, faʻapipiʻiina le avanoa ola o le au gaosi meataavale tuai.O le atinaʻeina o MCU taʻavale ua alu ese mai le taulaʻi atu i le atinaʻeina o le tagata lava ia ma le faʻaleleia atili o le faʻatinoga i le tauvaga atoa mo le faʻaititia o tau aʻo faʻatumauina tulaga lelei faatekinolosi.
Faatasi ai ma le fausaga o taavale E / E mai le tufatufaina atu i le pulega, ma mulimuli ane agai atu i le tuʻufaʻatasiga tutotonu, o le a sili atu ma sili atu le tele-galuega ma faigofie le puʻupuʻu pito i lalo o le a suia, maualuga-faʻatinoga, maualuga le mana komepiuta ma isi pito maualuga. tupe meataalo o le a avea ma taulaiga o le tauvaga afi taavale i le lumanai, e pei o le matafaioi pulea autu a le MCU e le lumanai ECU faaitiitia numera e fai si laʻititi, e pei o le Tesla chassis pulea ECU, o se tasi e aofia ai 3-4 MCU, ae o nisi galuega faigofie o o le MCU faavae o le a tuʻufaʻatasia.I le aotelega, o le maketi mo MCU taʻavale ma le avanoa mo le sui i totonu o le atunuʻu i tausaga a sau e mautinoa lava le tele.
Taimi meli: Feb-01-2023