在日前於深圳舉辦的電子展上，上市公司國民技術一口氣發佈了接近四十款MCU；另一邊廂，初創MCU公司航順打出了孵化100+專用領域MCU原廠的口號；一年前，專注於打印機芯片的納思達也高調宣佈進軍MCU市場。
再算上中穎、兆易創新、華大和靈動微等一系列已經打響名頭的本土MCU廠商、眾多在不同細分市場盤踞的大小“作坊”。據業內資深人士告訴半導體行業觀察記者，國內做MCU的廠商已經接近百家。而這一切都得益於Arm Cortex-M系列內核的普及。
這家IP授權廠商依賴於這系列32位內核和獨特的授權模式，在過去的十多年裡幾乎一統了MCU江湖，也推動了國內MCU廠商的繁榮。但回看十年前，MCU市場是一個百花齊放的江湖。
從百花齊放到一家獨大
自英特爾在1981年推出8051單片機，MCU這種形態的產品就開始在市場上萌芽發展並逐漸成為主流。經歷了二十多年的發展，市場上湧現出了一批MCU的贏家, 當時的他們都是用不同的內核征戰江湖。
2008年中國市場營收前十的MCU供應商（source：iSuppli）
據市場分析機構iSuppli提供的數據顯示，當時國內市場的前十大MCU供應商如上圖所示。當時的龍頭瑞薩，他們有RX內核，排名第二的飛思卡爾則是PowerPC的最強支持者、Microchip的 PIC和Atmel的AVR也享譽全球、NXP則在8051方面表示出色。就連後來因為Arm Cortex-M系列內核在MCU市場迅速發展的ST也有其ST7內核。
但這在Arm Cortex-M系列處理器發佈之後，這個市場開始發生變化。
2006到2013年間中國市場的MCU需求分佈（source：iSuppli）
行業專家告訴半導體行業觀察記者，在二十一世紀初期，八位甚至四位MCU就已經能基本滿足市場需求，但後來隨著各種多媒體應用的增加，開發者不但需要處理能力更強的MCU,還需要MCU具備音視頻能力，還要帶有USB、CAN和Ethernet等多樣化的通信接口，這時候發展32bit MCU就成為了當時MCU廠商的迫切需求，為此他們都轉向了這個方向。
在當時，廠商們有兩個選擇，一是選擇自研，另一個是選擇授權Arm 的A7和A9。但從與行業前輩的交流中得知，在當年的那個時代，自研一個32bit MCU談何容易，飛利浦自研32bit 內核的失敗就是一個很好的佐證。為此在32bit 潮流發展早期，A7就成為了不少廠商的選擇。但行業專家告訴記者，A7嚴格上來說是一個CPU，它需要OS才能運行，這樣就帶來了的內存管理、中斷和I/O比較慢的問題，不能夠滿足這些設備的實時性需求。
相信Arm也是看到了這個問題，為此他們在2005年前後推出了新的產品線Cortex-M系列，開啟了輝煌的MCU征程。而後來在Arm MCU領域叱吒天下的ST就是Cortex-M的第一個吃螃蟹者，他們首先推出了一個基於M3打造的MCU，之後NXP就切入了M0，之後越來越多的MCU廠商也轉向了Arm。
據半導體行業觀察瞭解，Cortex-M之所以能夠在MCU市場日益壯大，這一方面與Arm獨特的授權模式有關。不誇張地說一句，不但是MCU，中國乃至全球的芯片產業都是在Arm的這個經營模式下成長起來的；另一方面，筆者從行業專家處得知，到了32bit內核時代，對軟件的需求大大提高，光有硬件不行，所以統一內核和生態具有重要的意義。
受這兩個因素的影響，加上Arm、廠商和市場多方的努力，Arm Cortex-M一統了MCU江湖，一些曾經名噪一時的MCU內核（如AVR）已經鮮有聽到他們的消息。但有些MCU廠商的自有內核也在某些市場發揮餘熱。
以NXP為例，在收購了飛思卡爾之後，這家荷蘭廠商擁有了豐富的內核產品線。除了Arm產品之外，他們DSC芯片在電機和數字電源應用上得到不少客戶的認同，專供5V家電及低功耗市場的S08也獲得了客戶的認可，PowerPC也在汽車和網絡服務器芯片市場發揮餘熱。
在這個發展過程中，MCU供應商在過去十年中發生了翻天覆地的變化。
巨頭盤踞下的中國聲音
根據知名市場分析機構IHS Markit的最新數據，2018年，中國MCU市場的十大廠商如下圖所示，十年前在列的NEC、東芝和三星已經跌出了榜單，當中有些甚至已經退出了MCU這個市場，而曾經倒數的兩位ST和NXP，則躍升到了前二。他們在國內MCU市場的份額超過了80%，並且也都各自有各自的優勢。例如ST在消費電子市場的一家獨大，而NXP在汽車市場也予取予求。
2018年MCU廠商在中國的市場份額
注：表單中的atmel已經被Microchip收購，spansion也被Cypress收購，而Cypress在今年被英飛凌收購，但他們這個表單卻把這兩個廠商單獨排名，筆者沒看懂這個思路。
從以上榜單，我們還看到了國產廠商兆易創新的名字，他們以9.4%的份額佔據了中國市場第三大供應商的位置，而兆易創新的崛起也是中國MCU廠商發展的一個典型。而在談這些國產MCU廠商之前，我們先對ST的崛起有個簡單的瞭解。
在前面我們提到，ST是Arm Cortex M的第一個入局者。而在後續發展的過程中，他們推出了廣泛的產品線，能滿足多個應用的需求；同時他們還優先採取固件庫開發方式，讓開發更加快速便捷；ST還擁有資料全、下載方便、C編程和電路簡單的特點，還有類似正點原子等第三方的加入，為其拓展生態。再加上最重要的一點——極高的性價比，這就幫助ST在中國大陸乃至全球攀上了高峰。
在ST的成功的激勵下，大陸湧現了不少的MCU廠商，他們當中的不少都以這家歐洲半導體巨頭為學習對象，用更便宜價格和可靠性更高的產品來取代ST的位置。事實上這種做法也的確湊效，因為有不少本土MCU廠商就是趁著這個機會成長起來的，他們也各自有著各自的特點。
據業內專家介紹，中穎電子是在電動自行車、鋰電池保護等市場取得不錯的成績。憑藉極高的性價比優勢，他們能夠在進入一個市場之後直接把這個市場鎖死，除了中穎電子之外 ，其他國產MCU廠商基本都是往通用的市場走，也憑藉不同的產品和定位在多個市場開花。
從系統和架構上看，本土MCU供應商中，華大佔了低功耗M0+的坑，兆易創新搶了M3/M4的先機。至於其他廠商，他們當中的不少在M0通用型市場上尋找機會，當然也不乏國民技術這些上M4的廠商。
下一個十年的展望
ICinsights在最新的報告中指出，在過去兩年達到創紀錄的銷售之後，因為電子系統的整體疲軟，汽車銷售的放緩以及美中之間的摩擦影響，微控制器（MCU）市場在2019年上半年下滑。報告顯示，在今年的前六個月中，與2018年上半年相比，全球微控制器的銷售額下降了約13％，出貨量也下降了14％。
但他們同時也指出，隨著MCU市場在2019年中期出現穩定跡象後，預計微控制器的銷售將在未來六個月內擺脫兩位數的百分比下滑，使得今年MCU的營收達成165億美元，而在2018年,全球MCU銷售總額創下了歷史新高176億美元。
MCU市場的歷史和預測（source：ICinsights）
ICinsights預測，明年的MCU市場將會出現溫和反彈，增長3.2%到171億美元，而MCU的出貨量將會提升7%。這與近年來自動化和系統中嵌入式控制的普及，更多的傳感器以及將應用程序連接到物聯網（IoT）的迫切需求有關。為此MCU單元的出貨量一直以強勁的速度增長。
而從上圖我們可以看到，MCU的ASP一直在下降，這是32位微控制器類別的激烈競爭所造成的。中國廠商毫無疑問會是當中的一個X因素。
由上可見，MCU市場無疑是一個巨大的市場，在Arm的內核的推動下，這也是一個門檻相對低的領域。在加上在美國“實體清單”的刺激下，很多本土系統廠也在尋找國內的供應源，這就讓更多的本土MCU從業者認為有機可乘。
但我們也應該看到，本土的MCU廠商目前更多切入的應該都是消費領域，而在工業和汽車MCU市場，他們還有很長的一段路要走。這也就是為何我們聽到不少替代ST的說法，而鮮有聽到替代NXP的口號。因為前者是消費市場的大玩家，而後者則長期深耕汽車市場。
另外，RISC-V也會成為MCU市場的另一個關鍵點。
業內專家進一步指出，因為RISC-V的存在，未來的MCU市場也許會發生新的變局。根據他的觀點，RISC-V將在未來十年與Arm平分秋色，那些不需要系統和生態的小型節點市場將會是RISC-V的切入點。他同時也表示，RISC-V在這兩年的起勢也表明，隨著軟件和生態對不同內核的支持趨勢，未來的內核差異化反而能提供更多的選擇。
“當然，現在RISC-V的軟件和生態還差些水準”，他強調。
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