01 Ko te hitori o te tipu o te MCU
MCU, microcontroller, he ingoa rongonui: kotahi-chip microcomputer.
Ko te wahi tino reka ko te neke i te huinga o te punaha rorohiko taketake ki te maramara, tae atu ki te putanga o roto o te PTM RAM ROM IO counter tauranga rangatū, ahakoa ko te mahi kaore i te whanui penei i te rorohiko, engari he iti te mana ka taea te whakarite me ngawari, na i roto i te hikohiko kaihoko, te whakawhitiwhiti korero mo te umanga rongoa He maha nga momo tono a nga motuka.
I whanau mai i te tau 1971, i hangaia e Intel te microprocessor tuatahi o te ao – te nama 4004 4-bit maramara, tenei maramara whakauru neke atu i te 2,000 transistors, me Intel hoki i hoahoa 4001, 4002, 4003 maramara, RAM, ROM me nga rehita.
I te wa e haere ana enei hua e wha ki runga i te maakete, i tuhi a Intel i roto i te panui "Whakanuia he waa hou o nga waahanga whakauru: ko nga microcomputers kua whakakotahi ki te maramara kotahi."I taua wa, ko nga rorohiko iti me nga anga matua ko te nuinga o te 8-bit me te 16-bit tukatuka, no reira ka whakarewahia e Intel te 8-bit microprocessor 8008 i te tau 1972 kia tere ai te wikitoria i te maakete, me te whakatuwhera i te waa o nga miihini miihini maramara kotahi.
I te tau 1976, i whakarewahia e Intel te tuatahi o te ao mo te rorohiko rorohiko rorohiko 8748, e whakauru ana i te 8-bit PTM, 8-bit parallel I/O, 8-bit counter, RAM, ROM, me etahi atu, ka taea te whakatutuki i nga hiahia o te whakahaere ahumahi me te taputapu taputapu, e tohuhia ana e 8748, e whakatuwhera ana i te torotoro o nga miihini miihini kotahi-marama i te waahi ahumahi.
I te tekau tau atu i 1980, ka timata nga rorohiko moroiti maramara 8-bit ki te pakeke ake, kua piki ake te kaha o te RAM me te ROM, te tikanga me nga atanga rangatū, nga punaha tukatuka haukoti taumata-maha, nga porotiti 16-bit maha, me era atu. I te tau 1983, i whakarewahia e Intel te MCS -96 raupapa o 16-bit teitei-mahi microcontrollers, ki 120,000 transistors whakauru.
Mai i te tekau tau atu i 1990, kua uru te miihini miihini maramara kotahi ki te waahi o nga kura whakaaro kotahi rau, i te mahi, i te tere, i te pono, i te whakakotahitanga i te puāwaitanga katoa, e ai ki te maha o nga moka o te pahi, o nga rehita raraunga ranei, mai i nga moka 4 tuatahi. i āta whakawhanakehia, me te 8-bit, 16-bit, 32-bit me te 64-bit kotahi maramara rorohiko.
I tenei wa, ko te huinga tohutohu o nga MCU te nuinga kua wehea ki te CISC me te RISC, ko te hoahoanga matua ko te ARM Cortex, Intel 8051 me te RISC-V.
E ai ki te 2020 Haina General Microcontroller (MCU) Maakete Poto, ko nga hua MCU 32-bit ka eke ki te 55% o te maakete, ka whai i nga hua 8-bit, e 43%, nga hua 4-bit mo te 2%, 16 Ko nga hua -bit mo te 1%, ka kitea ko nga hua auraki i te maakete he 32-bit me te 8-bit MCUs, a ko te waahi maakete o nga hua MCU 16-bit kua tino pehia.
Ko nga hua huinga ako CISC e 24% o te maakete, ko nga hua huinga ako RISC te 76% o nga hua o te maakete;Ko nga hua matua a Intel 8051 mo te 22% o te maakete, ka whai ake ko nga hua ARM Cortex-M0, ko te 20%, ko nga hua ARM Cortex-M3 he 14%, ko nga hua ARM Cortex-M4 he 12%, ko nga hua ARM Cortex-M0 + ko te 5%, ko nga hua ARM Cortex-M23 te 1%, ko nga hua matua RISC-V ko te 1%, ko etahi atu mo te 24%.Ko nga hua ARM Cortex-M0 + ko te 5%, ko nga hua ARM Cortex-M23 ko te 1%, ko nga hua matua RISC-V ko te 1%, ko etahi atu mo te 24%.I te katoa, ko nga raupapa raupapa ARM Cortex e 52% o te maakete auraki.
Ko te maakete MCU e pa ana ki nga hekenga utu nui i roto i nga tau 20 kua hipa, engari ko te hekenga o te utu hoko toharite (ASP) kua puhoi i roto i nga tau e rima kua hipa.I muri i te paheketanga o te umanga miihini, te ngoikore o te ohanga o te ao, me te raru o te mate urutaru, ka timata te maakete MCU ki te whakaora i te tau 2020. E ai ki nga korero a IC Insights, kua piki ake nga kaipuke MCU i te 8% i te 2020, me te nui o nga tuku MCU i te tau 2021. 12%, he rekoata teitei o te 30.9 piriona, i te wa i piki ano nga ASP ki te 10%, te pikinga teitei i roto i nga tau 25.
Ko te tumanako a IC Insights ka eke nga kaipuke MCU ki te 35.8 piriona nga waahanga mo nga tau e rima e whai ake nei, me te $27.2 piriona nga hoko katoa.I roto i enei, ko nga hoko MCU 32-bit e tika ana kia eke ki te $20 piriona me te reeti tipu o te tau o te 9.4%, ko nga MCU 16-bit ka eke ki te $4.7 piriona, a ko nga MCU 4-bit kaore i te tumanakohia te tipu.
02 Motuka MCU porangi porangi
Ko te hikohiko miihini te waahanga tono nui rawa atu o nga MCU.Kei te tumanako a IC Insights kia piki ake te hokonga MCU puta noa i te 10% ki te rekoata $21.5 piriona i te tau 2022, me nga MCU miihini e tipu ake ana i te nuinga o nga maakete mutunga.
Neke atu i te 40% o nga hoko MCU ka ahu mai i te hikohiko miihini, a ko nga hoko MCU miihini e tika ana kia tipu ki te CAGR o 7.7% i roto i nga tau e rima e whai ake nei, ka nui atu i nga MCU kaupapa whanui (7.3%).
I tenei wa, ko nga MCU miihini te nuinga o te 8-bit, 16-bit me te 32-bit, he rereke nga momo MCU e takaro ana i nga mahi rereke.
Ina koa:
Ko te 8-bit MCU te nuinga e whakamahia ana mo nga mahi whakahaere tikanga, penei i te whakahaere i nga nohoanga, i nga hau, i nga kaiwhaiwhai, i nga matapihi, i nga waahanga whakahaere tatau.
Ko te 16-bit MCU te nuinga e whakamahia ana mo te tinana o raro, penei i te miihini, te pakaru hiko, te punaha whakatara me etahi atu mana me nga punaha tuku.
Ko te 32-bit MCU e uru ana ki te mohiotanga miihini me te nuinga o te waa e whakamahia ana mo nga ahuatanga tono maamaa me te haumaru penei i te whakangahau cockpit, ADAS, me te whakahaere tinana.
I tenei wa, kei te tipu haere nga MCU 8-bit i roto i te mahi me te kaha mahara, me o raatau ake utu, ka taea e raatau te whakakapi etahi MCU 16-bit i roto i nga tono me te hototahi whakamuri ki nga MCU 4-bit.Ko te 32-bit MCU ka nui ake te mana rangatira i roto i te hoahoanga E/E automotive katoa, ka taea e ia te whakahaere i nga waahanga ECU iti-iti me te waenga-waenga e wha marara, ka piki tonu te maha o nga whakamahinga.
Ko te ahuatanga i runga ake nei ka noho te 16-bit MCU ki roto i te tuunga ohorere, ehara i te teitei engari he iti, engari i etahi ahuatanga tono, he pai tonu, penei i etahi tono matua o nga punaha hiko.
Ko te mohiotanga miihini kua tino kaha ake te tono mo nga MCU 32-bit, neke atu i te toru hauwhā o nga hoko MCU motuka mai i nga MCU 32-bit i te tau 2021, e tika ana kia eke ki te $5.83 piriona;Ko nga MCU 16-bit ka whakaputa moni mo te $1.34 piriona;me te 8-bit MCUs ka whakaputa moni mo te $441 miriona, e ai ki te ripoata a McClean.
I te taumata tono, ko te infotainment te ahuatanga tono me te pikinga teitei o te tau-a-tau mo nga hoko MCU motuka, me te 59% te tipu i te 2021 ka whakaritea ki te 2020, me te 20% te tipu o nga moni mo nga ahuatanga e toe ana.
Inaianei ko nga mana hiko katoa o te motuka ki te whakamahi i te ECU (waea mana hiko), a ko te MCU te maramara mana matua ECU, ko ia ECU he iti rawa te MCU, no reira ko te wahanga o te huringa me te whakahoutanga o te hiko mohio i akiaki te tono mo MCU kotahi te whakamahi waka kia piki ake.
E ai ki nga raraunga mai i te Tari Rangahau o te Komiti Tohunga Kaihoko Aunoa o te Haina Marketing Institute, ko te tau toharite o nga ECU e mauhia ana e nga motuka hinu tuku iho he 70;Ko te maha o nga ECU e mauhia ana e nga motuka hinu tuku iho ka eke ki te 150 na te mea he nui ake nga whakaritenga mo nga tuuru, te mana whakahaere me te whakangahau, te pumau o te tinana me te haumaru;a ko te tau toharite o nga ECU e mauhia ana e nga motuka atamai ka eke ki te 300 na te mea ko nga taputapu hou me nga whakaritenga taputapu mo te taraiwa motuhake me te taraiwa awhina, e rite ana ki te nui o te MCU e whakamahia ana e nga motuka kotahi ka tae atu ki te 300.
Ko te kaha o te tono mo nga MCU mai i nga miihini ka tino kitea i te 2021, i te mea he koretake o nga matua na te mate uruta.I tera tau, he maha nga kamupene motuka i tutakina poto etahi raina whakaputa na te kore o nga kopa, engari ko te hokonga o nga MCU motuka i piki 23% ki te $7.6 piriona, he rekoata teitei.
Ko te nuinga o nga maramara miihini ka hangaia ma te whakamahi i nga angiangi 8-inihi, etahi kaihanga penei i te TI ki te whakawhiti raina 12-inihi, ka uru ano te IDM ki te waahi o te whakaputanga o waho, e kaha ana te MCU, mo te 70% o te kaha o te TSMC .Heoi ano, ko te umanga miihini ake te korero mo te waahanga iti o te TSMC, a ko te TSMC e aro ana ki te waahanga hangarau hangarau o te hikohiko kaihoko, na reira he iti rawa te maakete MCU miihini.
Ko te ngoikoretanga o nga maramara miihini e arahina ana e te katoa o te umanga semiconductor i uru mai ano te ngaru o te roha, ko nga kaihanga nui me nga tipu IDM kia kaha ki te whakawhānui i nga mahi, engari he rereke te arotahi.
Ko te tipu TSMC Kumamoto e tika ana kia whakamahia hei te mutunga o te tau 2024, hei taapiri atu ki te mahi 22/28nm, ka tukuna ano e ia nga tikanga 12 me te 16nm, a ka whakawhānuihia e te tipu Nanjing te whakaputa ki te 28nm, me te kaha o te whakaputa marama 40,000 mongamonga;
Kei te whakamahere a SMIC ki te whakawhānui ake i te hanga ma te iti rawa 45,000 8-inihi angiangi me te iti rawa 10,000 12-inihi angiangi i roto i te 2021, me te hanga i te raina hanga 12-inihi me te kaha o te marama o 120,000 angiangi i Lingang, e arotahi ana ki te 28nm me runga ake.
Ko te tumanako a Huahong ki te whakatere i te roha o te 12-inihi te kaha whakaputa ki te 94,500 nga waahanga i te tau 2022;
I kii a Renesas i tana whai waahi ki te tipu Kumamoto a TSMC me te hiahia ki te whakawhānui ake i nga mahi o waho, me te whai ki te whakapiki ake i te tuku MCU motuka ma te 50% i te tau 2023, me te kaha o te MCU teitei e tumanakohia ana ka piki ake ma te 50% me te kaha MCU iti-mutunga tata ki te 70% whakaritea ki te mutunga o 2021.
Ka whakangaohia e STMicroelectronics te $1.4 piriona i te tau 2022 mo te roha, me te whakaaro ki te whakawharua i te kaha o ana tipu Pakeha i te tau 2025, ko te nuinga ki te whakanui ake i te 12-inihi te kaha, a, mo te 8-inihi te kaha, STMicroelectronics ka whiriwhiria te whakapai ake mo nga hua kaore e hiahiatia kia 12-. hangarau inihi.
Ka taapirihia e Texas Instruments nga tipu hou e wha, ko te tipu tuatahi ka mahia i te 2025, ka hangaia te tuatoru me te wha o nga tipu i waenga i te 2026 me 2030;
I whakanuia e ON Semiconductor tana haumi whakapaipai ki te 12%, te nuinga mo te roha angiangi 12-inihi.
Ko nga tirohanga a IC he korero whakamere kei te heke te ASP o nga MCU 32-bit katoa i te CAGR o -4.4% tau-i-tau i waenga i te 2015 me te 2020, engari ka piki ake mo te 13% ki te $0.72 i te 2021. Ka whakaatahia i te maakete waahi. , ko te rereketanga o te utu o te MCU motuka ka tino kitea: ko te NXP 32-bit MCU FS32K144HAT0MLH me te utu tu o $22 i piki ake ki te $550, neke atu i te 20 nga wa, koinei tetahi o nga maramara motuka iti rawa atu i tera wa.
Infineon 32-bit automotive MCU SAK-TC277TP-64F200N DC kua piki ki te 4,500 yuan, he pikinga tata ki te 100 nga wa, ko te raupapa ano o SAK-TC275T-64F200N DC i eke ki te neke atu i te 2,000 yuan.
I tera taha, ko nga hikohiko kaihoko wera tuatahi ka tiimata ki te whakamatao, te ngoikore o te tono, me te tere o te whakakapinga o te whare, te hanga kaupapa-nui, ka heke nga utu MCU kaihoko, etahi tauira maramara ST penei i te F0/F1/F3 Ko nga utu o nga raupapa i tata ki te utu noa, tae noa ki nga korero o te maakete kua heke te utu o etahi MCU i roto i te utu umanga.
Heoi, ko nga MCU miihini penei i a Renesas, NXP, Infineon, me ST kei roto tonu i te ahua o te ngoikore.Hei tauira, ko te utu o te ST's high-performance 32-bit MCU STM32H743VIT6 i piki ki te 600 yuan i te mutunga o tera tau, i te mea ko tana utu ko te 48 yuan anake e rua tau ki muri.Neke atu i te 10 nga wa te pikinga;Infineon Automotive MCU SAK-TC237LP-32F200N AC utu maakete i Oketopa o tera tau e tata ana ki te $1200, Hakihea te tuku ki runga ki te $3800, a tae noa ki nga paetukutuku tuatoru ka nui ake i te $5000.
03 He nui te maakete, he iti te mahi a te kainga
Ko te whenua whakataetae MCU he rite ki nga tangata nunui o tawahi me te taiao whakataetae semiconductor katoa.I te tau 2021, ko nga kaihoko MCU e rima o runga ko NXP, Microchip, Renesas, ST, me Infineon.Ko enei kaihoko MCU e rima he 82.1% o te katoa o nga hoko o te ao, i whakaritea ki te 72.2% i te tau 2016, me te rahi o nga kamupene o te upoko e tipu ana i roto i nga tau wawaotanga.
Ka whakatauritea ki te MCU kaihoko me te ahumahi, he tiketike te paepae tohu MCU motuka me te wa roa o te wa tohu, kei roto i te punaha tohu te tiwhikete paerewa ISO26262, AEC-Q001 ~ 004 me te IATF16949 tohu tohu, AEC-Q100 / Q104 te tiwhikete paerewa, kei runga i te ISO26262. ka wehea te haumaru mahi motika ki nga taumata e wha o te ASIL-A ki te D. Hei tauira, ko te chassis me etahi atu ahuatanga kei a raatau nga whakaritenga haumaru teitei me te tono tohu tohu ASIL-D, he torutoru nga kaihanga maramara ka taea te whakatutuki i nga tikanga.
E ai ki nga raraunga tātaritanga Rautaki, ko te maakete MCU miihini o te ao me te kaainga kei te nohoia e NXP, Renesas, Infineon, Texas Instruments, Microchip, me te wahanga o te maakete o te 85%.Ahakoa ko nga MCU 32-bit kei te mau tonu e nga tangata nunui o tawahi, kua wehe etahi kamupene o roto.
04 Whakamutunga
Ko te whanaketanga tere o nga waka hiko mohio, na reira kua uru mai te maha o nga kaihanga maramara kaihoko, penei i a Nvidia, Qualcomm, Intel i roto i te cockpit mohio, nga pakaruhanga maramara taraiwa motuhake, me te kopiri i te waahi oranga o nga kaihanga miihini miihini tawhito.Ko te whakawhanaketanga o nga MCU miihini kua neke atu i te aro ki te whakawhanaketanga whaiaro me te whakapai ake i nga mahi ki te whakataetae huri noa mo te whakaheke utu i te wa e mau tonu ana nga painga hangarau.
Na te hoahoanga miihini E / E mai i te tohatoha ki te mana rohe, ka mutu ki te whakaurunga o te pokapū, ka nui ake te maha-mahi me te maramara iti-mutunga ka whakakapihia, te mahi teitei, te mana rorohiko teitei me etahi atu teitei-mutunga. ka riro maramara te arotahi o te whakataetae maramara automotive a meake nei, i te mea he iti te mana whakahaere matua o te MCU na te heke mai o te tau ECU, penei i te Tesla chassis mana ECU, he kotahi kei roto 3-4 MCU, engari etahi mahi ngawari o ka whakauruhia te MCU taketake.I roto i te katoa, ko te maakete mo nga MCU miihini me te waahi mo te whakakapi i nga kaainga i nga tau e heke mai nei he tino nui.
Wā tuku: Feb-01-2023