01 Ny tantaran'ny fitomboan'ny MCU
MCU, microcontroller, dia manana anarana malaza: single-chip microcomputer.
Ny toerana tena mamy dia ny mamindra ny rafitra solosaina fototra amin'ny chip, ao anatin'izany ny dikan-teny anatiny an'ny CPU RAM ROM IO counter serial port, na dia azo antoka aza fa tsy midadasika toy ny ordinatera ny fampisehoana, fa ambany ny herin'ny programmable ary malefaka, ka amin'ny elektronika mpanjifa, fifandraisana indostrialy ara-pitsaboana Fiara manana be dia be ny fampiharana.
Teraka tamin'ny 1971 izy io, Intel nanamboatra ny microprocessor voalohany eran'izao tontolo izao - ny isa 4004 4-bit chip, ity chip ity dia mampiditra transistors mihoatra ny 2000, ary Intel koa nanamboatra 4001, 4002, 4003 chips, RAM, ROM ary rejisitra.
Rehefa nandeha teny an-tsena ireo vokatra efatra ireo, dia nanoratra tao amin'ny dokambarotra i Intel hoe "Ambarao ny vanim-potoana vaovao amin'ny circuit integrated: microcomputers condensed amin'ny chip tokana."Tamin'izany fotoana izany, ny minicomputers sy ny mainframes dia 8-bit sy 16-bit processeur, ka tsy ela i Intel dia namoaka ny microprocessor 8-bit 8008 tamin'ny 1972 mba hahazoana haingana ny tsena, nanokatra ny vanim-potoanan'ny microcomputers tokana.
Tamin'ny 1976, Intel dia namoaka ny 8748 microcomputer controller voalohany eran-tany, izay mampiditra 8-bit CPU, 8-bit parallel I/O, 8-bit counter, RAM, ROM, sns., izay afaka mahafeno ny filan'ny fanaraha-maso indostrialy ankapobeny ary fitaovana, asehon'ny 8748, manokatra ny fitrandrahana microcomputers tokana amin'ny sehatry ny indostria.
Tamin'ny taona 1980, nanomboka nihamatotra kokoa ny microcomputers 8-bit single-chip, nitombo ny fahafahan'ny RAM sy ny ROM, amin'ny ankapobeny miaraka amin'ny interface serial, rafitra fanodinana interrupt multi-level, counter 16-bit maromaro, sns. Tamin'ny 1983, nanangana ny MCS i Intel. -96 andiana microcontrollers 16-bit avo lenta, miaraka amin'ny 120,000 transistors mitambatra.
Hatramin'ny taona 1990, ny micro-chip tokana dia niditra tao amin'ny sekolin-kevitra an-jatony, tamin'ny fampisehoana, ny hafainganam-pandeha, ny fahatokisana, ny fampidirana amin'ny voninkazo feno, araka ny isan'ny bits amin'ny bus na ny rejisitra data, avy amin'ny 4 bits voalohany. nivoatra tsikelikely, miaraka amin'ny 8-bit, 16-bit, 32-bit ary 64-bit single-chip microcomputers.
Amin'izao fotoana izao, ny toromarika ho an'ny MCU dia mizara ho CISC sy RISC, ary ny maritrano fototra dia ARM Cortex, Intel 8051 ary RISC-V.
Araka ny tatitra momba ny tsenan'ny China General Microcontroller (MCU) 2020, ny vokatra MCU 32-bit dia mahatratra 55% amin'ny tsena, arahin'ny vokatra 8-bit, mitentina 43%, vokatra 4-bit mitentina 2%, 16 -bits vokatra mitentina 1%, hita fa ny vokatra mahazatra eo amin'ny tsena dia 32-bit sy 8-bit MCUs, ary ny tsenan'ny vokatra MCU 16-bit dia voatsindry mafy.
CISC toromarika napetraka ny vokatra niisa 24% ny tsena, RISC fampianarana napetraka vokatra niisa 76% ny tsena mahazatra vokatra;Ny vokatra fototra Intel 8051 dia mitentina 22% amin'ny tsena, arahin'ny vokatra ARM Cortex-M0, mitentina 20%, vokatra ARM Cortex-M3 mitentina 14%, vokatra ARM Cortex-M4 mitentina 12%, vokatra ARM Cortex-M0+ 5%, ny vokatra ARM Cortex-M23 dia nitentina 1%, ny vokatra fototra RISC-V dia nitentina 1%, ary ny hafa dia nitentina 24%.Ny vokatra ARM Cortex-M0 + dia nitentina 5%, ny vokatra ARM Cortex-M23 dia nitentina 1%, ny vokatra fototra RISC-V dia nitentina 1%, ary ny hafa dia nitentina 24%.Amin'ny ankapobeny, ny cores ARM Cortex dia mitentina 52% amin'ny tsena mahazatra.
Ny tsenan'ny MCU dia niatrika fihenam-bidy lehibe nandritra ny 20 taona lasa, saingy nihena ny fihenan'ny vidin'ny varotra (ASP) nandritra ny dimy taona lasa.Taorian'ny niainan'ny fitotonganan'ny indostrian'ny fiara, ny fahalemena ara-toekarena eran-tany ary ny krizy areti-mifindra, dia nanomboka niverina indray ny tsenan'ny MCU tamin'ny 2020. Araka ny voalazan'ny IC Insights, nitombo 8% ny fandefasana MCU tamin'ny taona 2020, ary nitombo ho 8% ny fandefasana MCU tamin'ny 2021. 12%, firaketana ambony 30.9 lavitrisa, raha niakatra 10% ihany koa ny ASP, fitomboana avo indrindra tao anatin'ny 25 taona.
Manantena ny IC Insights fa hahatratra 35.8 miliara ny fandefasana MCU mandritra ny dimy taona ho avy, miaraka amin'ny totalin'ny varotra $ 27.2 miliara.Amin'ireo, ny varotra MCU 32-bit dia andrasana hahatratra 20 miliara dolara miaraka amin'ny taham-pitomboana isan-taona 9.4%, ny MCU 16-bit dia antenaina hahatratra $ 4.7 miliara, ary ny MCU 4-bit dia tsy andrasana hampiseho fitomboana.
02 Fiara MCU misongona adala
Ny elektronika automatique no scenario fampiharana lehibe indrindra amin'ny MCU.Manantena ny IC Insights fa hitombo 10% ny varotra MCU eran'izao tontolo izao ho 21,5 miliara dolara amin'ny taona 2022, miaraka amin'ny MCU automatique mitombo mihoatra ny ankamaroan'ny tsena farany.
Maherin'ny 40% ny varotra MCU dia avy amin'ny elektronika automatique, ary ny varotra MCU automatique dia antenaina hitombo amin'ny CAGR 7.7% mandritra ny dimy taona ho avy, mihoatra ny MCUs amin'ny ankapobeny (7.3%).
Amin'izao fotoana izao, ny MCU fiara dia 8-bit, 16-bit ary 32-bit, ary ny bitika MCU samihafa dia milalao asa samihafa.
manokana:
Ny MCU 8-bit dia ampiasaina indrindra amin'ny asa fanaraha-maso fototra, toy ny fanaraha-maso ny seza, ny rivotra, ny mpankafy, ny varavarankely ary ny maody fanaraha-maso ny varavarana.
Ny MCU 16-bit dia ampiasaina indrindra ho an'ny vatana ambany, toy ny motera, brake elektronika, rafitra fampiatoana ary rafitra herinaratra sy fifindran'ny hafa.
Ny MCU 32-bit dia mifanaraka amin'ny faharanitan-tsaina momba ny fiara ary ampiasaina indrindra amin'ny sehatra fampiharana avo lenta sy azo antoka toy ny fialamboly cockpit, ADAS, ary fifehezana vatana.
Amin'ity dingana ity, ny MCU 8-bit dia mitombo amin'ny fahaiza-manaony sy ny fitadidiana, ary miaraka amin'ny fahombiazan'ny vidiny manokana, dia afaka manolo ny MCU 16-bit sasany amin'ny fampiharana izy ireo ary mifanaraka amin'ny MCU 4-bit ihany koa.Ny MCU 32-bit dia hanana andraikitra lehibe kokoa amin'ny fanaraha-maso lehibe amin'ny maritrano E / E automatique manontolo, izay afaka mitantana vondrona ECU ambany sy midadasika efatra miparitaka, ary mbola hitombo ny isan'ny fampiasana.
Ity toe-javatra etsy ambony ity dia mahatonga ny MCU 16-bit amin'ny toerana somary hafahafa, tsy avo fa ambany, fa amin'ny toe-javatra sasany fampiharana, dia mbola ilaina, toy ny fampiharana fototra sasany ny rafitra powertrain.
Ny faharanitan-tsaina momba ny fiara dia nampitombo be ny fangatahana ho an'ny MCUs 32-bit, miaraka amin'ny telo ampahefatry ny varotra MCU automatique avy amin'ny MCUs 32-bit tamin'ny 2021, antenaina hahatratra 5,83 miliara dolara;Ny MCU 16-bit dia hiteraka fidiram-bola eo amin'ny $ 1.34 lavitrisa;ary ny MCUs 8-bit dia hiteraka vola 441 tapitrisa dolara eo ho eo, araka ny tatitry ny McClean.
Eo amin'ny sehatry ny fampiharana, ny infotainment dia sehatra fampiharana miaraka amin'ny fitomboana avo indrindra isan-taona amin'ny varotra MCU fiara, miaraka amin'ny fitomboana 59% tamin'ny taona 2021 raha oharina tamin'ny 2020, ary fitomboan'ny fidiram-bola 20% ho an'ny toe-javatra sisa.
Ankehitriny ny elektronika rehetra fanaraha-maso ny fiara mampiasa ECU (elektronika rafitra fanaraha-maso), ary MCU no fototra fanaraha-maso chip ECU, tsirairay ECU manana farafahakeliny MCU iray, ka ny dingana ankehitriny ny fiovana sy ny fanavaozana ny manan-tsaina electrification nanosika ny fangatahana. Mitombo ny fampiasana fiara tokana MCU.
Araka ny angon-drakitra avy amin'ny Departemantan'ny Fikarohana ao amin'ny Komitin'ny Expert Marketing Automotive ao amin'ny China Marketing Institute, ny salan'isan'ny ECU entin'ny fiara mahazatra mahazatra dia 70;mety hahatratra 150 ny isan'ny ECU entin'ny fiara lasantsy nentim-paharazana lafo vidy noho ny fepetra takiana ambony kokoa ho an'ny seza, fanaraha-maso foibe sy fialamboly, fahamarinan-toerana ary fiarovana;ary ny salan'isan'ny ECU entin'ny fiara marani-tsaina dia mety hahatratra 300 noho ny fepetra takian'ny lozisialy sy fitaovana vaovao ho an'ny fiara tsy miankina sy mitondra fiara, izay mifanaraka amin'ny habetsaky ny MCU ampiasain'ny fiara tokana dia hahatratra 300 mahery ihany koa.
Ny fangatahana mahery vaika amin'ny MCU avy amin'ny mpanamboatra fiara dia miharihary manokana amin'ny 2021, rehefa misy ny tsy fahampian'ny cores noho ny valan'aretina.Tamin'ity taona ity, orinasa fiara maro no tsy maintsy nanakatona vetivety ny tsipika famokarana sasany noho ny tsy fahampian'ny cores, fa ny varotra MCU fiara dia niakatra 23% ka hatramin'ny $ 7.6 miliara, avo lenta.
Ny ankamaroan'ny chips automotive dia novokarina tamin'ny fampiasana wafers 8-inch, ny mpanamboatra sasany toy ny TI mankany amin'ny tsipika 12-inch, ny IDM dia ho anisan'ny orinasa outsourcing, izay anjakan'ny MCU, manodidina ny 70% amin'ny fahafahan'ny TSMC. .Na izany aza, ny orinasan'ny fiara dia mitentina ampahany kely amin'ny TSMC, ary ny TSMC dia mifantoka amin'ny sehatry ny teknolojia mandroso amin'ny elektronika mpanjifa, noho izany dia zara raha misy ny tsenan'ny MCU fiara.
Ny tsy fahampian'ny chips fiara notarihan'ny indostrian'ny semiconductor manontolo ihany koa dia nampiditra onjam-panitarana, ny orinasa lehibe sy ny orinasa IDM mba hanitatra ny famokarana, saingy hafa ny fifantohana.
Ny orinasa TSMC Kumamoto dia antenaina hapetraka amin'ny faran'ny taona 2024, ho fanampin'ny dingana 22 / 28nm, dia hanome dingana 12 sy 16nm, ary ny orinasa Nanjing dia hanitatra ny famokarana ho 28nm, miaraka amin'ny fahafaha-mamokatra isam-bolana. 40.000 sekely;
SMIC dia mikasa ny hanitatra ny famokarana amin'ny 45,000 8-inch wafer fara-fahakeliny ary 10,000 12-inch wafer farafaharatsiny amin'ny 2021, ary manangana tsipika famokarana 12-inch miaraka amin'ny fahafahan'ny wafers 120,000 isam-bolana ao Lingang, mifantoka amin'ny 28nm sy ambony nodes.
Huahong dia manantena ny hanafaingana ny fanitarana ny fahaiza-mamokatra 12-inch ho 94,500 amin'ny 2022;
Renesas dia nanambara ny anjarany ao amin'ny orinasa Kumamoto TSMC miaraka amin'ny fikasana hanitarana ny outsourcing, ary mikendry ny hampitombo ny famatsiana MCU automatique amin'ny 50% amin'ny 2023, miaraka amin'ny fahafahan'ny MCU avo lenta andrasana hitombo 50% ary ny fahafahan'ny MCU ambany indrindra amin'ny 70% raha oharina amin'ny faran'ny taona 2021.
Ny STMicroelectronics dia hampiasa vola 1,4 lavitrisa dolara amin'ny 2022 ho fanitarana, ary mikasa ny hampitombo avo roa heny ny fahafahan'ny orinasa eoropeanina amin'ny 2025, indrindra ny hampitomboana ny fahafaha-mirefy 12-inch, ary ho an'ny tanjaka 8-inch, ny STMicroelectronics dia hanatsara ny vokatra izay tsy mitaky 12- teknolojia inch.
Ny Texas Instruments dia hanampy orinasa efatra vaovao, ny orinasa voalohany dia antenaina hapetraka amin'ny taona 2025, ary ny orinasa fahatelo sy fahefatra dia haorina eo anelanelan'ny 2026 sy 2030;
Ny ON Semiconductor dia nampitombo ny fampiasam-bolany ho 12%, indrindra ho an'ny fanitarana ny fahafahan'ny wafer 12 santimetatra.
Ny IC insights dia manana angon-drakitra mahaliana fa ny ASP an'ny MCUs 32-bit rehetra dia mihena amin'ny CAGR -4.4% isan-taona eo anelanelan'ny 2015 sy 2020, fa miakatra eo amin'ny 13% ka hatramin'ny $ 0.72 eo ho eo amin'ny 2021. , ny fiovaovan'ny vidin'ny MCU fiara dia miharihary kokoa: ny NXP 32-bit MCU FS32K144HAT0MLH miaraka amin'ny vidiny mitentina $22 dia nisondrotra hatramin'ny $550, in-20 mahery, izay iray amin'ireo potika fiara tsy fahita firy tamin'izany fotoana izany.
Infineon 32-bit automotive MCU SAK-TC277TP-64F200N DC dia niakatra ho 4,500 yuan, nitombo efa ho 100 heny, ny andiany SAK-TC275T-64F200N DC ihany koa dia niakatra ho 2,000 yuan mahery.
Amin'ny lafiny iray, nanomboka nihena ny fitaovana elektronika mpanjifa mafana tany am-boalohany, ny fangatahana malemy, ary koa ny fanafainganana ny fanoloana an-trano, ka nahatonga ny vidin'ny mpanjifa MCU ho an'ny tanjona ankapobeny, ny vidin'ny mpanjifa MCU sasany, ny modely chip ST sasany toa ny F0 / F1 / F3 Ny vidin'ny andian-dahatsoratra dia nanakaiky ny vidiny mahazatra, ary na dia ny tsaho momba ny tsena aza fa ny vidin'ny MCU sasany dia nidina tamin'ny vidin'ny masoivoho.
Na izany aza, ny MCU fiara toa an'i Renesas, NXP, Infineon, ary ST dia mbola ao anatin'ny tsy fahampiana.Ohatra, ny vidin'ny ST 32-bit MCU STM32H743VIT6 avo lenta dia niakatra ho 600 yuan tamin'ny faran'ny taona lasa, raha toa ka 48 yuan fotsiny ny vidiny roa taona lasa izay.Mihoatra ny in-10 ny fitomboana;Ny vidin'ny tsenan'ny Infineon Automotive MCU SAK-TC237LP-32F200N AC tamin'ny Oktobra tamin'ny taon-dasa teo amin'ny $1200 eo ho eo, ny tolotra Desambra hatramin'ny $3800, ary na dia amin'ny tranokalan'ny antoko fahatelo aza dia manolotra mihoatra ny $5000.
03 Lehibe ny tsena, ary kely ny vokatra ao an-toerana
Ny tontolon'ny fifaninanana MCU dia anjakan'ny goavambe any ivelany toy ny tontolo mifaninana semiconductor manontolo.Tamin'ny taona 2021, ny mpivarotra MCU dimy voalohany dia NXP, Microchip, Renesas, ST ary Infineon.Ireo mpivarotra MCU dimy ireo dia nitentina 82.1% amin'ny totalin'ny varotra eran-tany, raha ampitahaina amin'ny 72.2% tamin'ny taona 2016, miaraka amin'ny haben'ny orinasan-dohateny mitombo ao anatin'ny taona vitsivitsy.
Raha ampitahaina amin'ny mpanjifa sy indostrialy MCU, fiara MCU mari-pamantarana tokonam-baravarana dia avo ary ny fotoana fanamarinana dia lava, ny rafitra fanamarinana dia ahitana ISO26262 fanamarinana fenitra, AEC-Q001 ~ 004 sy IATF16949 fenitra fanamarinana, AEC-Q100/Q104 fanamarinana fenitra, izay ISO26262 fanamarinana. Ny fiarovana ny fiasan'ny fiara dia mizara ho ambaratonga efatra amin'ny ASIL-A ka hatramin'ny D. Ohatra, ny chassis sy ny toe-javatra hafa dia manana ny fepetra fiarovana avo indrindra ary mitaky ny fanamarinana ambaratonga ASIL-D, vitsy ny mpanamboatra chip afaka mahafeno ny fepetra.
Araka ny angon-drakitra momba ny Strategy Analysis, ny tsenan'ny MCU fiara eran-tany sy an-trano dia ipetrahan'ny NXP, Renesas, Infineon, Texas Instruments, Microchip, miaraka amin'ny fizarana tsena 85%.Na dia mbola ampihimamba amin'ireo goavam-be any ivelany aza ny MCU 32-bit, dia nisy orinasa an-trano sasany niala.
04 Fehiny
Ny fampandrosoana haingana ny fiara elektrônika manan-tsaina, ka maro ny mpanjifa chip mpanamboatra no nanatevin-daharana, toa an'i Nvidia, Qualcomm, Intel dia tao amin'ny cockpit manan-tsaina, autonomous mitondra fiara chip breakthroughs, compressing ny fahaveloman'ny ny antitra automotive chip mpanamboatra.Ny fivoaran'ny MCU fiara dia nifantoka tamin'ny fampivoarana ny tena sy ny fanatsarana ny fampisehoana ho amin'ny fifaninanana manodidina ny fampihenana ny vidiny ary mitazona ny tombony ara-teknolojia.
Miaraka amin'ny maritrano E / E automatique avy amin'ny fizarana mankany amin'ny fanaraha-maso ny sehatra, ary amin'ny farany mankany amin'ny fampidirana afovoany, dia hihamaro hatrany ny maro-miasa ary hosoloina chip ambany faran'izay tsotra, avo lenta, hery informatika avo lenta ary avo lenta hafa. chips dia ho lasa ifantohan'ny fifaninanana Chip fiara ho avy, satria ny tena anjara asan'ny fanaraha-maso ny MCU amin'ny ho avy ECU isa fampihenana dia somary kely, toy ny Tesla chassis fanaraha-maso ECU, tokana misy 3-4 MCU, fa ny sasany asa tsotra ny ny MCU fototra dia ho tafiditra.Amin'ny ankapobeny, ny tsenan'ny MCU fiara sy ny habaka fanoloana an-trano amin'ny taona ho avy dia tsy isalasalana fa midadasika.
Fotoana fandefasana: Feb-01-2023