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作者：鹏程
MCU（Microcontroller Unit）即微处理器，也称单片机，是一种紧凑型集成电路，集成了逻辑模块、内存模块和输入/输出（I/O）外设，旨在控制嵌入式系统中的特定操作。通过编程，MCU可以对外围接口进行配置和控制，从而实现与外部环境的交互。MCU应用领域广泛，涵盖了汽车电子、工业控制、消费电子等多个领域。据Yole研究报告显示，2023年全球MCU市场规模约229亿美元，预计至2028年将以5.3%的年复合增速达到320亿美元。2024年，在市场与技术的双重驱动下，本就多元化的MCU市场正迎来新一轮的竞争。近几年，在MCU赛道，涌入了不少的新国产厂商。
数据显示，目前国内MCU市场仍然是国际MCU厂商占据主要市场份额，国内公司占比较小，且国际MCU厂商企业的终端应用主要集中在汽车电子和工业控制等领域，国内MCU企业则主要集中在小家电和消费电子等中低端市场。而据粗略统计，提供MCU产品的国内上市半导体公司已经有23家之多，这还不包括MCU产品还没有产生多少收益的思瑞浦；MCU+（面对特殊应用设计的专用驱动/信号链MCU）产品刚开始量产的纳芯微；以及不久前才宣布收购了一家MCU企业的晶华微等等，内卷程度可见一斑。而就在10月份，国内知名模拟芯片公司思瑞浦宣布解散其MCU团队。可见如果没有核心技术，上下游产业链支持、持续的财力和研发投入，淘汰是必然的。本文特别整理了2024年，国内外企业发布的MCU芯片新品，以飨读者。
01、2024年MCU新品有哪些？
本次统计供涉及24家企业，合计27款MCU产品。其中高性能AI MCU芯片新产品CCR7002为国芯科技和赛昉科技联合研发，目前内测成功；NS800RT系列实时控制MCU为纳芯微电子和芯弦半导体联合推出。
02、MCU发展趋势
技术进步是MCU产业突破的核心动力。面对新的发展形势，今年MCU新产品也呈现出新的特点。
特点一：AI
不难看出，MCU界，特别是龙头企业也开始卷AI了，2024年推出的多款MCU都集成了NPU单元。德州仪器推出的两款MCU，第一款是业界首款具有集成神经处理单元（NPU）的实时微控制器产品组合TMS320F28P55x系列（简称F28P55x系列）C2000 MCU，可实现高精度和低延迟的故障检测。这还是首个64位MCU。据了解，NPU可应用在太阳能及供电系统中的电弧检测以及电机驱动的预测性维护上，目前这两大应用都是C2000的主要战场。F28P55X的故障检测的准确率可高达99%，且相对于CPU，在处理CNN模型时效率提升5-10倍。
恩智浦半导体（NXP）也推出了全新的i.MX RT700跨界MCU，旨在为AI边缘计算提供强劲的支持。i.MX RT700的亮点在于集成的eIQ Neutron NPU，该处理单元专为AI和机器学习应用而优化，相较于通用处理器可以实现172倍的性能提升，且能效表现也优异。借助eIQ机器学习软件开发环境，开发者可以轻松将如TensorFlow Lite等机器学习框架转化为适合在NPU上加速的计算图。这种便捷的开发流程，使得从传统嵌入式应用向智能化管理转型变得更加高效。至此，恩智浦MCU、跨界MCU、应用处理器三大系列均拥有了NPU。也就是说，恩智浦整个产品线都内置了AI/ML加速器功能，算力覆盖从10G到几T TOPS。国产企业在AI赛道上也不甘落后，国芯科技和广东赛昉科技有限公司共同研发推出的高性能AI MCU芯片CCR7002也在公司内部测试中获得成功。
特点二：安全
MCU的安全性也是企业关注的重点之一，比如德州仪器基于TI的新型64位C29 DSP CPU内核构建，提供具有集成功能安全和信息安全功能的高级架构，以支持系统级ASIL-D功能安全解决方案。兆易创新的GD32A7系列MCU在安全可靠性方面，符合功能安全ISO 26262 ASIL B标准，GD32A74x系列符合功能安全ISO 26262 ASIL D最高等级标准。满足国际Evita-full标准信息安全要求，支持国密算法SM2/SM3/SM4。紫金山实验室更是发布了全球首款内生安全MCU芯片。据了解，内生安全技术是由邬江兴院士11年前提出，是中国独创的技术，开辟了开箱即用、默认安全的新路径。此次发布的内生安全MCU芯片，从设计之初就构建了动态异构冗余三核架构体系，能够有效抵御黑客攻击，保证系统运转。
特点三：瞄准汽车市场
过去MCU主要集中于工业市场，但今年发布的多款MCU都瞄准了新能源汽车领域。随着汽车电动化和智能化的推进，对芯片的需求大幅增加。传统燃油车每辆车大约需要500-600个芯片，而新能源汽车则需要1000-2000个芯片，其中MCU（微控制单元）芯片的需求尤为突出。与工业用的MCU不同，汽车市场需要符合车规级的标准。车规级MCU对产品的使用环境（如温度、湿度、电磁兼容性等）、可靠性、安全性、一致性、使用寿命和长期供货能力的要求极高。全球车规级MCU市场长期以来被国际厂商如瑞萨、恩智浦、英飞凌等占据，这些厂商占据了超过95%的市场份额。而在今年，国产厂商在车规级MCU市场取得多项突破。
长城汽车牵头联合多方成功研发出了首颗基于开源RISC-V内核设计的车规级MCU芯片紫荆M100。其技术特点尤为引人注目。模块化设计、内核可重构、4级流水线设计，这使得紫荆M100在处理速度、耗时优化以及未来升级扩展方面表现出色。今年11月，由东风汽车牵头组建的湖北省车规级芯片产业技术创新联合体在武汉召开2024年大会，发布中国首个完全国产自主可控高性能车规级MCU芯片——DF30芯片，及其符合AUTOSAR标准的OS（操作系统）和MCAL（微控制器抽象层），进一步填补国内行业空白。此外，紫光同芯发布的THA6206 MCU是国内首颗通过ASIL D产品认证的 R52 +内核车规MCU。
