在過去的十多年里，移動市場的快速興起、Arm Cortex-M系列的橫空出世，加上ST、NXP、TI和瑞薩等廠商的助力，MCU從早期的百家爭鳴，轉向了以Arm Cortex-M為主導的市場。以國內市場為例，根據IHS的數據顯示，Arm內核的MCU在國內占領市場的份額約為15%，在Arm內核和生態(tài)的助推下，國內的MCU廠商也如雨后春筍般冒起，也成就了幾家本土巨頭，但我們發(fā)現，差距依然明顯。

相關數據顯示，包括歐洲的ST、NXP、英飛凌（包括收購的Cypress），美國的TI、Microchip和日本瑞薩在內的領先MCU廠商幾乎統領了包括汽車電子和電機控制在內的高端市場。這些廠商在整個MCU市場的占有率也超過八成，而隨著新應用的興起，這個數字勢必會繼續(xù)上升。

而進入21世紀第二個十年，MCU市場似乎正在興起一些新的變化。

現狀：國外遙遙領先

在半導體行業(yè)觀察早前的文章《十年MCU江湖》里，作者有談到過去十年里Arm MCU漸成主流與多家MCU廠商崛起。文章也對Arm和國外如ST等廠商能夠統領江湖的原因做了一定的解讀。但正如上文所述，國產MCU在這個看似標準化的生態(tài)里，卻影響力甚微，除了切入相較遲緩以外，這還與本土MCU廠商的競爭現狀有很大的關系。

據不完全統計，國內做MCU的廠商已經超過了一百家，而當中有不少是瞄著替換國外廠商目標掙一筆“快錢”而去的。這些企業(yè)的運營模式也是相當簡單，看國外哪個廠商的MCU在國內賣得火、或者抓住國外廠商即將退市的產品，照著做一個管腳兼容的產品，以更低的價格去取代，這就造成了賽道擁擠、利潤低下，把原本以拼設計為重點的芯片產業(yè)轉變?yōu)橐怨亢椭圃斐杀救俚男袠I(yè)，這做做法就限制了公司的成長，不利于整個行業(yè)的發(fā)展。

據行業(yè)資深專家告訴半導體行業(yè)觀察記者，歐美日廠商，他們之所以能籠絡大部分的MCU市場，這主要得益于他們在產品、軟件和使用的生態(tài)環(huán)境這四方面給客戶樹立了一個標桿，同時建立了其他競爭者不能輕易跨越的壁壘。

第一看產品；國外領先的廠商基本有自己的IP，但國內的同業(yè)卻大多數IP不全，不少是把現有的IP拿過來做拼湊開發(fā)產品，這就使得他們的產品從誕生開始就有天生的“缺陷”。加上國外的MCU廠商經歷了長時間的不同行業(yè)的耕耘，甚至還是從零開始扶持行業(yè)起來的。他們對眾多行業(yè)規(guī)格的了解，已經體現到MCU的內部以及外部的設計上，這也是本土MCU所欠缺的。

第二看軟件；所謂軟件算法，是要基于行業(yè)以及客戶的需求，從簡單的硬件堆積，到理解客戶的需求再到和客戶共同創(chuàng)造。在這個過程中，離不開MCU公司對軟件和算法的著力。在過往，很多算法以前需要軟件處理，但國外的企業(yè)因為對具體的行業(yè)吃得比較透，時間也長，所以他們針對客戶的使用場景、系統、軟件算法等吃透，然后共同創(chuàng)造，用芯片來實現，將主芯片周邊的其他器件，盡可能的包括到芯片內部去。這樣不但節(jié)省了成本，還使得產品更加容易開發(fā)。

第三看生態(tài)；MCU的生態(tài)包括兩個方面：首先，MCU整體的設計、生產、加工、制造幾個環(huán)節(jié)是否完整。例如在加工時，客戶在生產過程中會對某款量產燒錄器非常熟悉，如果要換一種量產燒錄工具，客戶的產線上就需要重新購買，重新培訓等等，這就對生產造成影響。為此MCU廠商就必須將此種生態(tài)考慮進去。生態(tài)需要考慮的第二個層面是在客戶設計過程中，是否有完善的資料，豐富的網上資源，良好的口碑及流量支撐。

這些領先的廠商就是憑借先后一步和深厚的技術優(yōu)勢搶占了MCU市場。這讓國產MCU廠商想在通用MCU市場與他們展開競爭變得很艱難。

機遇：產業(yè)新變局

在Arm與其合作伙伴攜手在通用MCU市場繼續(xù)做大做強的同時，全球MCU開始涌現出了一些新的“變量”，例如RISC-V的流行以及物聯網的出現推動MCU SoC成為新趨勢，以上或將成為當前MCU格局的“破冰者”。

首先看RISC-V。眾所周知，這是一個開源指令集。據David Patterson在其名為《RISC-V Reader： An Open Architecture Atlas》中介紹，和過去幾乎所有的ISA不同，RISC-V的不同尋常之處是模塊化的。它的核心是一個名為RV32I的基礎ISA，運行一個完整的軟件棧。RV32I是固定的，永遠不會改變。這為編譯器編寫者，操作系統開發(fā)人員和匯編語言程序員提供了穩(wěn)定的目標。模塊化來源于可選的標準擴展，根據應用程序的需要，硬件可以包含或不包含這些擴展。這種模塊化特性使得RISC-V具有了袖珍化、低能耗的特點，而這對于嵌入式應用可能至關重要。

正是因為這種開源特性，RISC-V吸引了包括老牌MCU廠商和新興供應商涌入這個賽道。正因為這是一個新興的領域，國內外的MCU廠商在這上面的技術和生態(tài)差距不大，這也是筆者把它看做MCU市場新變局的因素之一。

再看，物聯網的興起，也讓MCU面對前所未有的新變革。

作為一個垂直細分的市場，物聯網對MCU及其周邊組件有更多的需求，除了AI以外，例如傳感（模擬前端）和無線（通信）等也開始逐漸成為MCU應用設計的標配。更重要的一點，千差萬別的物聯網應用，對MCU和相關組件的功耗和功能都有了不同的要求，這就催生了更廣泛的MCU SoC需求，針對不同的領域開發(fā)不同功能的MCU就成為了產業(yè)常態(tài)。

此外，在Arm MCU大行其道的同時，還有很多其他內核的MCU在市場上擁有不錯的市場表現。這在筆者之前的文章《十年MCU江湖》里面也有提及。從另一個角度看，在這些內核都沒涉及的領域，還有自研內核（非Arm/非RISC-V）MCU企業(yè)的生存空間。如果能搶占先發(fā)優(yōu)勢，這也將會是國產MCU的又一個突破點。

未來：挑戰(zhàn)重重

雖然國產MCU的契機擺在了眼前，但眾多技術的發(fā)展說明，這并不是一蹴而就的。

首先看RISC-V方面。NXP資深MCU專家梁平曾在其題為《如何才能做大RISC-V這塊蛋糕？》的文章中談到，一款MCU產品的生態(tài)系統，決定著這款產品的開發(fā)者所能接觸到的開發(fā)資源和開發(fā)支持是否全面多樣化、是否方便使用、是否易學易懂、是否穩(wěn)定可靠等。以通用的MCU為例，通常這些資源和支持大概包含下圖中的內容。

他進一步指出，以上的這些內容中，MCU芯片廠商只能提供一些極為基本的東西，而絕大部分內容需要其他相關者提供，因此如何培養(yǎng)和動員產業(yè)鏈上所有的相關方積極地參與基于某種架構的生態(tài)系統建設，使得這個生態(tài)系統日臻完善，將成為該種架構取得商業(yè)成功的關鍵。

“RISC-V要想在競爭非常激烈的CPU市場，尤其是MCU市場上取得成功，就必須重視生態(tài)系統的建設，減輕開發(fā)負擔，讓開發(fā)人員在遇到問題時能很快地找到解決方案，以縮短終端產品的開發(fā)周期”，梁平強調。

本土RISC-V初創(chuàng)企業(yè)芯來科技的創(chuàng)始人胡振波則告訴記者，MCU的發(fā)展經歷了三個階段。在第一階段，各大廠商垂直整合到位，但生態(tài)各自為政；第二階段則大部分廠商共享ARM生態(tài)，但存在同質化嚴重，內核層面難以創(chuàng)新的缺陷；現在則進入了第三階段，產業(yè)參與者可以共享RISC-V生態(tài)，實現差異化創(chuàng)新?！暗谌A段還處于發(fā)展中”，胡振波進一步指出?！盀榱送苿覴ISC-V MCU生態(tài)的發(fā)展，芯來科技在近來還上線了一個RVMCU社區(qū)網站” ，胡振波補充說。

在問到很多人都關注的RISC-V碎片化的問題的時候，胡振波表示，所謂的RISC-V碎片化是一個偽命題。嵌入式本身就是一個碎片化的世界，只有pc，手機這樣的通用平臺才有碎片化的問題。不過他也也強調，對于國內有意進軍RISC-V MCU的廠商來說， 依然會面臨不少的挑戰(zhàn)。例如現在國內的通用MCU產業(yè)對ARM依賴性很強，國內的廣大通用MCU公司是否勇于投入RISC-V MCU，是這個產業(yè)能否進一步發(fā)展的關鍵。

至于MCU SoC方面，泰矽微創(chuàng)始人創(chuàng)始人CEO熊海峰告訴半導體行業(yè)觀察記者，這種類型MCU的典型特點就是專用性和高集成度，對軟件算法、模擬設計、小無線通訊和通信設計等也都有過硬的要求，那就意味著參與玩家必須擁有扎實的基礎和全面的技術儲備，才能匹配需求。同時，因為很多這些物聯網市場是快速興起，這不但需要MCU廠商有更大的投入，同時還需要快速響應的能力”。

芯?？萍?/u>CEO盧國建則以AIoT為例講述了他對MCU SoC未來的看法。他指出，AIoT設備采集原始數據的精準度不夠，AI算法對信息精準處理欠缺，這都會導致AIoT設備不夠“精準”智能；以及跨多技術的AIoT方案開發(fā)周期長，投入大，導致普及的速度慢，這是產業(yè)普遍的痛點。如果國產MCU集成了其他屬性比如高精度ADC、低漂移放大器、低漂移基準，再配合通用MCU的開發(fā)生態(tài)，它就變成在不同專用領域都很有優(yōu)勢的信號鏈MCU了，因為集成度高了，整體功耗小了，也滿足未來硬件小型化一體化和快速開發(fā)的需要。