01 Stair fáis an MCU
MCU, microcontroller, tá ainm maith ar a dtugtar: microcomputer aon-sliseanna.
Is áit milis é sraith de chóras ríomhaireachta bunúsach a bhogadh go sliseanna, lena n-áirítear an leagan inmheánach de CPU RAM ROM IO port srathach gcuntar, cé go bhfuil an fheidhmíocht cinnte nach bhfuil chomh leathan le ríomhaire, ach tá sé chumhacht íseal ríomhchláraithe agus solúbtha, mar sin sa leictreonaic tomhaltóra, cumarsáid tionscal leighis Tá raon an-leathan d'iarratais ag Carranna.
Rugadh é i 1971, dhear Intel an chéad mhicreaphróiseálaí ar domhan - an uimhir sliseanna 4004 4-giotán, comhtháthaíonn an sliseanna seo níos mó ná 2,000 trasraitheoir, agus dhear Intel freisin 4001, 4002, 4003 sliseanna, RAM, ROM agus cláir.
Nuair a chuaigh na ceithre tháirge seo ar an margadh, scríobh Intel san fhógra “Fógairt ré nua de chiorcaid iomlánaithe: micrea-ríomhairí comhdhlúite ar shlis amháin.”Ag an am sin, bhí mion-ríomhairí agus príomhfhrámaí próiseálaithe 8-giotán agus 16-giotán den chuid is mó, agus mar sin sheol Intel go luath an microprocessor 8-giotán 8008 i 1972 chun an margadh a bhuachan go tapa, ag oscailt ré na microcomputers aon-sliseanna.
I 1976, sheol Intel an chéad rialtóir micrea-ríomhaire ríomhchláraithe 8748 ar domhan, a chomhtháthaíonn LAP 8-giotán, I/O comhthreomhar 8-giotán, cuntar 8-giotán, RAM, ROM, etc., ar féidir leo freastal ar riachtanais rialaithe tionsclaíochta ginearálta agus ionstraimíochta, arna léiriú ag 8748, ag oscailt taiscéalaíochta micrea-ríomhairí aon-sliseanna sa réimse tionsclaíochta.
Sna 1980í, thosaigh micrea-ríomhairí aon-sliseanna 8-giotán ag éirí níos aibí, mhéadaigh cumas RAM agus ROM, go ginearálta le comhéadain sraitheach, córais próiseála isteach il-leibhéil, cuntair iolracha 16-giotán, etc. I 1983, sheol Intel an MCS -96 sraith microcontrollers ardfheidhmíochta 16-giotán, le 120,000 trasraitheoir comhtháite.
Ó na 1990idí, tá an microcomputer aon-sliseanna tar éis dul isteach sa chéim céad scoil smaointeoireachta, i bhfeidhmíocht, luas, iontaofacht, comhtháthú faoi bhláth iomlán, de réir líon na ngiotán den chlár bus nó sonraí, ó na 4 giotán tosaigh. a fhorbairt de réir a chéile, le micrea-ríomhairí aon-sliseanna 8-giotán, 16-giotán, 32-giotán agus 64-giotán.
Faoi láthair, tá an tsraith treoracha MCU roinnte go príomha i CISC agus RISC, agus is é an croí-ailtireacht den chuid is mó ARM Cortex, Intel 8051 agus RISC-V.
De réir Achoimre Margaidh 2020 China General Microcontroller (MCU), is ionann táirgí 32-giotán MCU agus suas le 55% den mhargadh, agus táirgí 8-giotán ina dhiaidh sin, arb ionann iad agus 43%, is ionann táirgí 4-giotán agus 2%, 16. -bit táirgí atá freagrach as 1%, is féidir a fheiceáil go bhfuil na táirgí príomhshrutha sa mhargadh MCUanna 32-giotán agus 8-giotán, agus tá spás margaidh táirgí MCU 16-giotán curtha go mór.
B'ionann táirgí tacair teagaisc CISC agus 24% den mhargadh, b'ionann táirgí tacair teagaisc RISC agus 76% de tháirgí príomhshrutha an mhargaidh;B'ionann táirgí lárnacha Intel 8051 agus 22% den mhargadh, agus táirgí ARM Cortex-M0 ina dhiaidh sin, b'ionann iad agus 20%, b'ionann táirgí ARM Cortex-M3 agus 14%, b'ionann táirgí ARM Cortex-M4 agus 12%, táirgí ARM Cortex-M0+. ba ionann iad agus 5%, b'ionann táirgí ARM Cortex-M23 agus 1%, b'ionann táirgí lárnacha RISC-V agus 1%, agus b'ionann daoine eile agus 24%.B'ionann táirgí ARM Cortex-M0+ agus 5%, b'ionann táirgí ARM Cortex-M23 agus 1%, b'ionann táirgí lárnacha RISC-V agus 1%, agus b'ionann cuid eile agus 24%.Ar an iomlán, is ionann croíleacáin sraith ARM Cortex agus 52% de phríomhshruth an mhargaidh.
Tá laghdú suntasach tagtha ar phraghas an mhargaidh MCU le 20 bliain anuas, ach tá a laghdú ar an meánphraghas díola (ASP) ag moilliú le cúig bliana anuas.Tar éis taithí a fháil ar an gcor chun donais sa tionscal feithicleach, an laige eacnamaíoch domhanda, agus an ghéarchéim eipidéim, thosaigh margadh MCU ag aisghabháil i 2020. De réir IC Insights, tháinig méadú 8% ar loingsithe MCU i 2020, agus mhéadaigh lastais MCU iomlán in 2021 go dtí. 12%, an líon is airde riamh de 30.9 billiún, agus d'ardaigh ASPanna 10% freisin, an méadú is airde le 25 bliain.
Tá IC Insights ag súil go sroichfidh lastais MCU 35.8 billiún aonad sna cúig bliana amach romhainn, le díolacháin iomlán de $27.2 billiún.Díobh seo, meastar go sroichfidh díolacháin MCU 32-giotán $20 billiún le ráta fáis bliantúil cumaisc de 9.4%, meastar go sroichfidh MCUanna 16-giotán $4.7 billiún, agus níltear ag súil go dtiocfaidh fás ar MCUanna 4-giotán.
02 Carr MCU ar mire ag scoitheadh
Is é leictreonaic feithicleach an cás iarratais is mó de MCUanna.Tá IC Insights ag súil go dtiocfaidh méadú 10% ar dhíolacháin MCU ar fud an domhain go $21.5 billiún in 2022, agus MCUanna feithicle ag fás níos mó ná an chuid is mó de na margaí deiridh eile.
Tagann níos mó ná 40% de dhíolacháin MCU ó leictreonaic feithicleach, agus meastar go dtiocfaidh méadú ar dhíolacháin MCU feithicleach ag CAGR de 7.7% sna cúig bliana amach romhainn, ag dul thar MCUanna ginearálta (7.3%).
Faoi láthair, tá MCUanna feithicleach den chuid is mó 8-giotán, 16-giotán agus 32-giotán, agus giotán éagsúla MCUanna ag imirt poist éagsúla.
Go sonrach:
Úsáidtear an MCU 8-giotán go príomha le haghaidh feidhmeanna rialaithe réasúnta bunúsacha, mar shampla rialú suíocháin, oiriúntóirí aer, lucht leanúna, fuinneoga, agus modúil rialaithe dorais.
Úsáidtear an MCU 16-giotán go príomha le haghaidh comhlacht níos ísle, mar shampla inneall, coscán leictreonach, córas fionraí agus córais chumhachta agus tarchurtha eile.
Tá an MCU 32-giotán oiriúnach don fhaisnéis feithicleach agus úsáidtear é go príomha le haghaidh cásanna feidhmithe cliste agus sábháilte ard-deireadh, mar shampla siamsaíocht cockpit, ADAS, agus rialú coirp.
Ag an gcéim seo, tá MCUanna 8-giotán ag fás i bhfeidhmíocht agus cumas cuimhne, agus lena n-éifeachtacht costais féin, is féidir leo roinnt MCUanna 16-giotán a athsholáthar in iarratais agus tá siad ag luí siar le MCUanna 4-giotán freisin.Beidh ról rialaithe máistir ag éirí níos tábhachtaí ag an MCU 32-giotán san ailtireacht E/E feithicleach ar fad, ar féidir leis ceithre aonad scaipthe ECU íseal-deireadh agus lár-réimse a bhainistiú, agus leanfaidh líon na n-úsáidí ag méadú.
Mar gheall ar an staid thuas tá an MCU 16-giotán i riocht sách awkward, ní ard ach íseal, ach i gcásanna áirithe iarratais, tá sé fós úsáideach, mar shampla roinnt feidhmeanna tábhachtacha de chórais powertrain.
Chuir faisnéis feithicleach go mór leis an éileamh ar MCUanna 32-giotán, le níos mó ná trí cheathrú de dhíolacháin MCU feithicleach ag teacht ó MCUanna 32-giotán in 2021, ag súil go sroichfidh siad thart ar $5.83 billiún;Ginfidh MCUanna 16-giotán thart ar $1.34 billiún in ioncam;agus ginfidh MCUanna 8-giotán thart ar $441 milliún in ioncam, de réir thuarascáil McClean.
Ag leibhéal an iarratais, is é infotainment an cás iarratais leis an méadú bliain is airde ar dhíolacháin MCU feithicleach, le fás 59% in 2021 i gcomparáid le 2020, agus fás ioncaim 20% do na cásanna eile.
Anois go léir rialú leictreonach an ghluaisteáin a úsáid ECU (aonad rialaithe leictreonach), agus is é MCU an croí-sliseanna rialaithe ECU, tá ar a laghad MCU amháin ag gach ECU, mar sin an chéim reatha de chlaochlú agus uasghrádú leictriú Chliste spreag an t-éileamh ar Méadú ar úsáid feithicle aonair MCU.
De réir na sonraí ó Roinn Taighde Choiste Saineolaithe Margaíochta Feithicleach Institiúid Margaíochta na Síne, is é 70 meánlíon ECUanna a iompraíonn gnáth-ghluaisteáin breosla traidisiúnta;is féidir le líon na ECUanna a iompraíonn gluaisteáin bhreosla traidisiúnta só 150 a bhaint amach mar gheall ar riachtanais feidhmíochta níos airde maidir le suíocháin, rialú lárnach agus siamsaíocht, cobhsaíocht agus sábháilteacht an chomhlachta;agus is féidir le meánlíon na n-ECUanna a iompraíonn gluaisteáin chliste 300 a bhaint amach mar gheall ar na ceanglais nua bogearraí agus crua-earraí maidir le tiomáint uathrialach agus tiomáint chúnaimh, rud a fhreagraíonn don mhéid MCU a úsáideann gluaisteáin aonair níos mó ná 300 freisin.
Tá an t-éileamh láidir ar MCUanna ó uathoibrithe le feiceáil go háirithe in 2021, nuair a bhíonn ganntanas croíleacáin mar gheall ar an eipidéim.An bhliain sin, bhí ar go leor cuideachtaí gluaisteán roinnt línte táirgeachta a dhúnadh go hachomair mar gheall ar easpa croíleacáin, ach d'ardaigh díolacháin MCUanna feithicleach 23% go $7.6 billiún, an líon is airde riamh.
Déantar an chuid is mó de na sliseanna feithicleacha a tháirgeadh ag baint úsáide as sliseog 8-orlach, beidh roinnt déantúsóirí ar nós TI go 12-orlach aistriú líne, IDM freisin mar chuid den acmhainn foinsiú allamuigh teilgcheárta, atá faoi cheannas MCU, thart ar 70% den acmhainn ag TSMC. .Mar sin féin, is ionann gnó na ngluaisteán féin agus cuid bheag de TSMC, agus díríonn TSMC ar an réimse teicneolaíochta próiseas chun cinn na leictreonaice tomhaltóra, agus mar sin tá margadh na ngluaisteán MCU go háirithe gann.
Thug an ganntanas sliseanna feithicleach faoi stiúir an tionscail leathsheoltóra ar fad tonn leathnaithe freisin, na mór-theilgcheártaí agus gléasraí IDM chun táirgeadh a leathnú go gníomhach, ach tá an fócas difriúil.
Táthar ag súil go gcuirfear gléasra TSMC Kumamoto i bhfeidhm faoi dheireadh 2024, chomh maith leis an bpróiseas 22/28nm, cuirfidh sé próisis 12 agus 16nm ar fáil tuilleadh, agus leathnóidh gléasra Nanjing táirgeadh go 28nm, le cumas táirgthe míosúil de 40,000 píosa;
Tá sé beartaithe ag SMIC an táirgeadh a leathnú le 45,000 sliseog 8-orlach ar a laghad agus ar a laghad 10,000 sliseog 12-orlach in 2021, agus líne táirgeachta 12-orlach a thógáil le cumas míosúil de 120,000 sliseog i Lingang, ag díriú ar na nóid 28nm agus thuas.
Tá súil ag Huahong dlús a chur le leathnú cumas táirgthe 12-orlach go 94,500 píosa i 2022;
D'fhógair Renesas a sciar i ngléasra Kumamoto de chuid TSMC agus é ar intinn foinsiú allamuigh a leathnú, agus tá sé mar aidhm aige soláthar MCU feithicleach a mhéadú 50% faoi 2023, agus táthar ag súil go dtiocfaidh méadú 50% ar acmhainn MCU ard-deireadh agus cumas MCU deireadh íseal de thart ar 70%. i gcomparáid le deireadh 2021.
Infheisteoidh STMicroelectronics $1.4 billiún in 2022 le haghaidh leathnú, agus tá sé beartaithe aige cumas a ghléasraí Eorpacha a dhúbailt faoi 2025, go príomha chun cumas 12-orlach a mhéadú, agus le haghaidh toilleadh 8-orlach, déanfaidh STMicroelectronics uasghrádú go roghnach do tháirgí nach dteastaíonn 12-. teicneolaíocht orlach.
Cuirfidh Texas Instruments ceithre ghléasra nua leis, táthar ag súil go gcuirfear an chéad ghléasra i bhfeidhm i 2025, agus tógfar an tríú agus an ceathrú gléasra idir 2026 agus 2030;
Mhéadaigh ON Semiconductor a infheistíocht chaipitil go 12%, go príomha le haghaidh leathnú toilleadh wafer 12-orlach.
Tá sonraí suimiúla ag léargais IC go bhfuil an ASP de na MCUanna 32-giotán go léir ag laghdú ag CAGR de -4.4% bliain ar bhliain idir 2015 agus 2020, ach ardaíonn sé thart ar 13% go dtí thart ar $0.72 in 2021. Léirithe sa spotmhargadh , tá an luaineacht praghais ar MCU feithicleach níos soiléire: tháinig méadú ar an 32-giotán NXP MCU FS32K144HAT0MLH le praghas seasta de $22 suas go $550, raon de níos mó ná 20 uair, a bhí ar cheann de na sliseanna feithicleach is gann ag an am sin.
D'ardaigh Infineon 32-giotán feithicleach MCU SAK-TC277TP-64F200N DC go 4,500 yuan, méadú beagnach 100 uair, mhéadaigh an tsraith chéanna de SAK-TC275T-64F200N DC freisin go dtí níos mó ná 2,000 yuan.
Ar an taobh eile, thosaigh an leictreonaic tomhaltóra te ar dtús ag fuarú, an t-éileamh lag, chomh maith le luasghéarú ionadú intíre, rud a fhágann go bhfuil praghsanna MCU tomhaltóra ilchuspóireacha ar ais síos, roinnt samhlacha sliseanna ST mar F0/F1/F3 tháinig praghsanna sraith in aice leis an ngnáthphraghas, agus fiú ráflaí an mhargaidh go bhfuil praghas roinnt MCUanna tar éis titim trí phraghas na gníomhaireachta.
Mar sin féin, tá MCUanna feithicleach mar Renesas, NXP, Infineon, agus ST fós i stát ganntanas coibhneasta.Mar shampla, dhreap praghas MCU STM32H743VIT6 ardfheidhmíochta 32-giotán ST go 600 yuan ag deireadh na bliana seo caite, cé nach raibh a phraghas ach 48 yuan dhá bhliain ó shin.Tá an méadú níos mó ná 10 n-uaire;Infineon Automotive MCU SAK-TC237LP-32F200N praghas margaidh AC i mí Dheireadh Fómhair na bliana seo caite ag thart ar $ 1200, Nollaig thairiscint suas le $ 3800, agus fiú ar láithreáin ghréasáin tríú páirtí a thairiscint níos mó ná $ 5000.
03 Tá an margadh mór, agus tá an táirgeadh baile beag
Tá tírdhreach iomaíoch an MCU chomh ceannasach ag fathaigh thar lear agus atá an timpeallacht iomaíoch leathsheoltóra ar fad.In 2021, ba iad na cúig díoltóir MCU is fearr ná NXP, Microchip, Renesas, ST, agus Infineon.B'ionann na cúig díoltóir MCU seo agus 82.1% de dhíolacháin iomlána domhanda, i gcomparáid le 72.2% in 2016, agus méid na gcuideachtaí ceannlíne ag fás sna blianta idir an dá linn.
I gcomparáid le MCU tomhaltóra agus tionsclaíoch, tá tairseach deimhniúcháin MCU feithicleach ard agus tá an tréimhse deimhnithe fada, cuimsíonn an córas deimhniúcháin deimhniú caighdeánach ISO26262, deimhniú caighdeánach AEC-Q001 ~ 004 agus IATF16949, deimhniú caighdeánach AEC-Q100/Q104, a bhfuil ISO26262 ar siúl aige. Tá sábháilteacht fheidhmiúil na ngluaisteán roinnte ina cheithre leibhéal ASIL-A go D. Mar shampla, tá na ceanglais sábháilteachta is airde ag an chassis agus cásanna eile agus éilíonn siad deimhniú leibhéal ASIL-D, is féidir le roinnt déantúsóirí sliseanna na coinníollacha a chomhlíonadh.
De réir sonraí Anailís Straitéise, tá an margadh MCU feithicleach domhanda agus baile á áitiú go príomha ag NXP, Renesas, Infineon, Texas Instruments, Microchip, le sciar den mhargadh de 85%.Cé go bhfuil MCUanna 32-giotán monaplachta fós ag fathaigh thar lear, tá roinnt cuideachtaí intíre tar éis éirí as.
04 Conclúid
Forbairt go mear ar fheithiclí leictreacha cliste, agus mar sin tá roinnt déantúsóirí sliseanna tomhaltóirí tar éis dul isteach, mar shampla Nvidia, Qualcomm, Intel a bheith sa cockpit Chliste, cinn sliseanna tiomána uathrialaitheach, ag comhbhrú spás marthanais na sean-mhonaróirí sliseanna feithicleach.Tá forbairt MCUanna feithicleach imithe ó dhíriú ar fhéinfhorbairt agus ar fheabhsú feidhmíochta go dtí iomaíocht iomlán maidir le costais a laghdú agus buntáistí teicneolaíochta á gcothabháil ag an am céanna.
Leis an ailtireacht feithicleach E / E ó dháileadh go rialú fearainn, agus sa deireadh i dtreo comhtháthú lárnach, beidh níos mó agus níos mó ilfheidhmeach agus cuirfear sliseanna deireadh íseal simplí in ionad, ard-fheidhmíocht, cumhacht ríomhaireachta ard agus ard-deireadh eile. beidh sliseanna mar fhócas iomaíochta sliseanna feithicleach sa todhchaí, toisc go bhfuil príomhról rialaithe an MCU ag an laghdú ar líon an ECU sa todhchaí sách beag, mar shampla an ECU rialaithe chassis Tesla, tá 3-4 MCU amháin ann, ach tá roinnt feidhm shimplí de. déanfar an MCU bunúsach a chomhtháthú.Ar an iomlán, tá an margadh do MCUanna feithicleach agus an spás le haghaidh ionadú intíre sna blianta amach romhainn ollmhór gan amhras.
Am poist: Feb-01-2023