作為一項成熟的半導(dǎo)體產(chǎn)品，MCU的應(yīng)用領(lǐng)域正變得越來越廣泛。IHS數(shù)據(jù)顯示，近5年來中國MCU市場的年復(fù)合增長率約7.2%，增速超過全球市場。與此同時，RISC-V的興起給國產(chǎn)MCU帶來了更多發(fā)展機(jī)遇，國產(chǎn)MCU在各行各業(yè)的滲透率穩(wěn)步增長。

RISC-V指令集自2010年誕生以來，由于其開源的特性，廣受好評。中移芯昇克服RISC-V生態(tài)鏈不完善的缺點(diǎn)，充分發(fā)揮RISC-V開放性、先進(jìn)性、簡潔性、模塊化、擴(kuò)展性的優(yōu)勢，基于RISC-V內(nèi)核開展技術(shù)攻關(guān)，致力于實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)芯片的自主可控。

近日，中移芯昇芯片設(shè)計專家、MCU產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人喬文平接受了《中國電子報》采訪，暢談MCU在重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用中的市場機(jī)會、產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)趨勢。

疫情對終端市場及全球供應(yīng)鏈造成影響，使得2021年MCU供不應(yīng)求。您對于MCU市場的整體走勢怎樣看待？供需結(jié)構(gòu)有何變化？

現(xiàn)在幾乎每個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都會使用一顆MCU或者有類似功能的芯片，考慮到物聯(lián)網(wǎng)智能化的趨勢，我們判斷MCU市場依然會保持快速增長。但是在需求快速增長的同時，產(chǎn)能依然比較緊張，雖然目前市場上MCU的供應(yīng)已經(jīng)較21年上半年得到一定緩解，但是接下來兩三年，還是存在一定的產(chǎn)能風(fēng)險。

MCU的應(yīng)用十分廣泛，您認(rèn)為當(dāng)前市場情況下，熱點(diǎn)應(yīng)用有哪些？這些新興應(yīng)用市場是否已經(jīng)成為MCU的主流市場？未來的發(fā)展前景如何？

傳統(tǒng)汽車、工業(yè)、消費(fèi)類電子已經(jīng)是MCU的熱點(diǎn)行業(yè)。除此之外新興的行業(yè)也會逐漸成為MCU市場的熱點(diǎn)，比如說物聯(lián)網(wǎng)、新能源車、AI邊緣應(yīng)用、高端新興智能家電（如掃地機(jī)器人、除螨儀），未來我們看好MCU能進(jìn)入更多的行業(yè)，這也是我們進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)MCU產(chǎn)業(yè)的初衷。

人工智能、智能制造、智能駕駛等熱點(diǎn)應(yīng)用對MCU性能需求有何特點(diǎn)？MCU的技術(shù)發(fā)展，如主頻、架構(gòu)、接口、工藝等方面有何變化趨勢？

首先要求的就是計算能力，在這之前AI的實現(xiàn)主要是通過MPU和GPU來實現(xiàn)，這些設(shè)備擁有強(qiáng)大的CPU內(nèi)核。隨著邊緣智能化程度的提高，MCU也開始逐漸被應(yīng)用在嵌入式AIoT中。其次對內(nèi)存資源也有較大的需求，機(jī)器學(xué)習(xí)算法需要從大量數(shù)據(jù)中提取模型。另外對MCU的協(xié)同能力也會有所要求，邊緣AI在MCU的應(yīng)用往往會更專一，會通過多顆處理器來滿足實際的復(fù)雜需求。

MCU最大的特點(diǎn)是易用、低功耗、實時性好、低成本，所以主頻、架構(gòu)、接口、工藝都會來匹配這些特點(diǎn)。不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ο嚓P(guān)特性有不同的需求，作為MCU廠商，需要結(jié)合廣泛的用戶需求提供豐富的產(chǎn)品體系，給客戶提供更多的選擇。比如高性能場景需要綜合采用先進(jìn)工藝、先進(jìn)架構(gòu)和高主頻，一些專用場景可能需要特殊的接口和特性配置，總的來說，對用戶而言最合適的才是最好的。

MCU等嵌入式產(chǎn)品中人工智能如何實現(xiàn)？如何更好地適應(yīng)邊緣計算？

AI向邊緣轉(zhuǎn)移是趨勢所在，主要是能夠解決實時性、低功耗、安全性的問題。目前業(yè)內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出了適合受限資源的瘦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練需要極高的計算能力和內(nèi)存，往往可以在云端來完成。訓(xùn)練之后將預(yù)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型嵌入到MCU，MCU以該神經(jīng)模型作為推理引擎將獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行推理。

為了更好的進(jìn)行邊緣計算，一方面要繼續(xù)加強(qiáng)MCU的計算能力，另一方面要有開發(fā)出適合相應(yīng)MCU應(yīng)用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架，最后還需要MCU具有OTA能力，在云端完成模型更新后能同步到MCU上。

現(xiàn)在處理器內(nèi)核大部分是ARM的天下，不過現(xiàn)在RISC-V的發(fā)展勢頭也很猛。ARM核與RISC-V在MCU中各有哪些優(yōu)勢？未來的市場格局將如何發(fā)展變化？

ARM的優(yōu)勢不言而喻，全世界都在用。RISC-V由于其開放、簡潔、模塊化、可擴(kuò)展的基因，對于生態(tài)推廣具有天然的友好性，能夠后來居上獲得更快的發(fā)展速度和生態(tài)優(yōu)勢，很有希望在未來與ARM和x86架構(gòu)成鼎立之勢，很好地滿足開發(fā)者和用戶多樣的選擇。另外考慮到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用呈現(xiàn)極其碎片化的特征，我們很看好RISC-V架構(gòu)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域快速發(fā)展的趨勢。

現(xiàn)在市場上出現(xiàn)越來越多的本土MCU公司，您認(rèn)為中國MCU公司的市場機(jī)遇是什么？

這表示在芯片設(shè)計領(lǐng)域國產(chǎn)企業(yè)正在崛起。其實市場上除了本土MCU公司越來越多，其他芯片公司也越來越多了。目前MCU市場的主要份額還是被國際大廠占據(jù)，但在當(dāng)前產(chǎn)能緊張和自主可控的背景下，國產(chǎn)廠商在一些領(lǐng)域有了不小的機(jī)會，特別是一些新興的產(chǎn)業(yè)，比如智能表計、高端智能家電、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、人工智能等，我們認(rèn)為國產(chǎn)廠商在MCU領(lǐng)域會逐漸占據(jù)更大的份額。

您認(rèn)為中國MCU企業(yè)這兩年發(fā)展情況怎么樣？目前面對的主要困難是什么？想要做好MCU要做好哪些方面的工作？

因為疫情和產(chǎn)能的關(guān)系，國產(chǎn)MCU企業(yè)近兩年都發(fā)展得比較好，但我們與國際大廠仍有差距。目前存在諸多困難。首先是要加快核心技術(shù)能力的積累，跟隨國際大廠的腳步，盡快形成差異化競爭優(yōu)勢。同時，要提升對于供應(yīng)鏈的掌控能力，保障供貨。

想要做好MCU主要做好生態(tài)，大部分用戶選型MCU除了價格外，生態(tài)就是最重要的一個因素，用戶往往會關(guān)心有多少人在用？會不會遇到什么問題？在網(wǎng)上能不能搜到解決方案？有問題在哪兒可以得到解答？開發(fā)板、開發(fā)資料有沒有？選了這顆芯片，有其他項目的時候能不能用同一生態(tài)的其他產(chǎn)品？這塊也是我們國產(chǎn)MCU廠家需提升的地方。

2021年11月1日，中移芯昇發(fā)布首款基于RISC-V內(nèi)核的低功耗大容量MCU芯片-CM32M4xxR，最高工作主頻144MHz，集成高達(dá)512KB嵌入式加密Flash和144KB SRAM，在功耗、安全、性能、可靠性相關(guān)方面均處于業(yè)界領(lǐng)先水平。