16位MCU攻略

16位單片機(微控制器，MCU)一向是一個頗有爭議的產品地帶：往高走有32位MCU一大批廠商及其豐富的產品線頂著，向下游更有五花八門的8位單片機世界窺視著。因此，四、五年前，業內流行著這樣一種看法：16位單片機是8位與32位微控制器之間的灰色地帶，除了汽車等利基市場外，少有發展機會了。幾年過去了，16位單片機市場到底如何？

市場穩中有升

許多16位廠商認為16位單片機有其獨特的市場定位， 市場規模不會縮小，是不可取代的，16位MCU只會平穩的增長。

丁潔早
富士通公司MCU產品經理

“根據瑞薩的預測，中國的16位、32位MCU的年增長率都在10%以上”。瑞薩科技(北京)有限公司北京技術中心總經理常清璞認為。但是世界單片機市場增長略低(如圖1)。

圖1  16位MCU市場成長預測

根據Strategy Analysis的最新研究報告，16位MCU未來5年的年均復合增長率達到28%。富士通公司MCU產品經理丁潔早分析道，從富士通微電子的經驗看來，8位有統占低端市場的趨勢。在部分中高端市場，32位MCU會采取降價的策略搶占一部分16位MCU的市場，但受制于其成本的因素，在總體上，不可能做到像16位MCU一樣的性價比。因此可以相信，16位MCU以其出色的性價比，在汽車電子、工業控制領域將會有更大作為，比如汽車的動力系統、組合儀表板、空調系統以及車身模塊，基本都是采用16位MCU進行設計。8位MCU由于技術門檻不是太高，加上低端市場的巨大規模，當然是幾乎每一家MCU公司的必備產品線。32位MCU由于引入開放式ARM架構，降低了競爭者的準入門檻，而且市場的應用得以不斷的拓展，所以未來也充滿了很多的機會。

Freescale也十分贊同16位單片機在汽車領域地位穩定。Freescale半導體中國區汽車電子工程經理康曉敦說：“由于需要較長的開發周期和較長的產品生存周期，在汽車電子領域16位單片機市場不可替代。因為16位MCU可以覆蓋一部分32位MCU和8位MCU的市場，而且其開發過程比32位要簡單，也不比8位難多少。這樣在汽車電子供應商開發平臺性項目，或利用共享資源開發多個項目時，16位MCU因其覆蓋面較廣，就會有相對大的空間。

可見，隨著8位MCU性能越來越高，32位MCU成本不斷下降，MCU市場不再涇渭分明，而是體現出相互覆蓋，相互滲透的趨勢。16位單片機成為了8和32位之間的灰色地帶。有廠家認為灰色地帶越來越窄，但是也有廠家專門挖掘這塊灰色地帶，使它越來越寬。TI MSP430中國區業務拓展經理刁勇認為，“由于16位單片機與其它位數產品的界限越來越模糊了，因此，為16位MCU伸縮拓展帶了機遇。”TI的微控制器產品線只有16位的MSP430，刁勇對16位MCU的市場成長抱非常樂觀的態度。事實上，許多MCU市場不是靠總線位寬唯一決定的，在很多應用場合總線位寬都不是重要的考慮因素。MCU的功耗、片上集成的模擬和數字外設以及開發易用性等因素成為決定MCU應用的重要考慮。傳統的16位MCU在追求位寬和速度的同時，犧牲了功耗，開發手段復雜，因此限制了16位MCU的應用。如果16位MCU 能夠解決功耗問題，集成豐富的模擬和數字外設和實現開發的易用性，16位MCU除了可以固守原有的市場應用外，還可以在一些市場領域和8位MCU 甚至32位MCU 競爭。

由于產品線的細分，大部分有16位單片機的廠家也有8位和32位產品。這樣可以幫助各種層次客戶選擇最適合他們系統要求的MCU類別，使得客戶的產品與他們的競爭對手相比，保持最大競爭力，又做到充分差異化。例如，富士通的8位、16位和32位MCU保持基本指令的兼容性，客戶如果要從8位MCU升級到16位MCU平臺，只需修改少量的代碼。

為何玩家數量有限？

與8位、32位參與者眾多不同，16位單片機廠商數量屈指可數。原因可能是少數幾個大廠家在此市場較為成功，居壟斷地位，因此其他廠家介入較難，因此干脆依靠ARM核直接跳到了32位單片機市場。例如，瑞薩科技(北京)有限公司北京技術中心總經理常清璞說：“瑞薩的16位單片機營業額占40%的市場份額。”因此，瑞薩、Infineon、TI等16位MCU占其嵌入式業務主流的公司在此領域稱霸多年。

不過，也有勇于向壟斷挑戰的斗士。例如Microchip公司在8位MCU市場取得了世界營業額桂冠后，在2005年10月宣布進軍16位單片機市場，2006年上半年16位單片機批量上市，當時該公司CEO Steve Sanghi來訪北京時，曾說十分看好16位單片機的定位，認為是8位和32位無法取代的，尤其在16位單片機的基礎上發展用于電機控制的DSC(數字信號控制器)。值得一提的是，Microchip 2007年11月8日才宣布進軍32位單片機市場，可見Microchip把16位單片機的發展規劃為該公司稱雄嵌入式世界的戰略步驟之一。不過，務實的Microchip單片機把位數提高絕不是跟風走、隨大流，執行副總裁Ganesh Moorthy說，Microchip的新芯片首先是滿足該公司客戶的需要，然后才是向外拓展。在拓展方面，Microchip看到每年從中國畢業的工科學生的數量巨大，認為這是非常巨大的潛在設計資源，因此今年該公司與本刊(《電子產品世界》)聯合舉辦“Microchip 2007~08年度16位嵌入式控制設計大獎賽”，可見Microchip公司對發展16位單片機的堅定信心。

然而，有著雄厚32位處理器實力的Freescale卻認為16位的空間較窄。因為隨著32位MCU的價格不斷走低和一些8位MCU變得更加強大，16位MCU的空間已縮小到一些獨特的市場，包括汽車、存儲、數碼相機、攝像機等。8位產品的易用性和低成本在市場極具吸引力，而16位需要更大的處理功率和存儲空間，以及更大的引腳。Freescale用于控制的Coldfire系列在16位、32位的架構都有，但Coldfile在32位的發展越來越好。另外，該公司去年夏天推出的Flexis單片機，也是8位和32位之間軟件和引腳兼容。