8位与32位MCU如何选择？

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控制/MCU

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堪称「边缘装置大脑」的MCU（Microcontroller Unit）即众人耳熟能详的微控制器、单芯片微电脑，可以执行少量、简单的资料运算，由中央处理器(CPU)、快闪存储器、输入/输出（I/O）、定时器/计算器、数字/模拟周边装置、通讯介面所组成，依等级可分4位、8位、16位与32位。随着电子产品走向智能化，车用、网通、工控等高端需求促使高端32位MCU芯片成为主流。

8位与32位MCU分庭抗礼

从发展趋势观察，4位与16位MCU芯片使用案例愈来愈少，目前市场上较活跃的是8位及32位MCU芯片。过去，在以机械控制、简单指令控制为主流的年代，8位MCU单芯片曾有过辉煌时光，常应用于遥控器、电源开关、显示器及键盘、鼠标控制等执行工作，产品如马达、工具机、美容仪等。随着物联网蓬勃发展，高端需求促使新设备向32位MUC单芯片靠拢，如读卡机、感应器、电子锁、蓝牙、空拍机等产品应用。

使用者在选择MCU单芯片时一般会将系统规模、产品大小、成本、可访问性、延迟性、RAM效率、控制及处理能力等因素纳入考量。8位MCU单芯片可以执行简单的逻辑运算，如加、减、乘、除，相较于32位MCU单芯片，8位储存空间较小，计算能力较弱，多应用于简单、小型的系统，优点是可支援老式程序语言；32位单芯片具有可访问性，可应用于复杂系统，同时具有较佳的控制和处理能力，而且能控制较多模组及设备，支援C++资料库的Cortex-M架构，开发人员甚至可以轻松地编写韧体。若以效率而言，8位MCU单芯片在处理简单的运算工作时效率较高，32位MCU单芯片则是在处理复杂度高的运算工作时效率较高。

近年来，洗衣机、洗碗机、炉具、电冰箱、空调、微波炉等白色家电逐渐朝物联网靠拢，智能化需求促使不少产品的内部芯片全面升级，如按键式操作钮转换为内建触控萤幕操作模式，这类升级需求加上车用、网通及工控需求，推升32位MCU单芯片需求，主流地位立于不败。

边缘运算加速MCU高端技术发展

随着边缘运算技术快速发展，众人期待MCU具备更快的处理速度、更多记忆体及安全功能，以及更好的连线能力。另一方面，工业4.0、IIoT使更多感测器、仪器设备或装置相互连网，以便搜集及分析资料，提高产能与效率，因此，无缝互连所有装置、避免通讯延迟、高网路安全性变得愈来愈重要，这些要求连带促使嵌入式记忆体和SRAM需求变高。

MCU低延迟、低功耗、高记忆体、高精确度及资料保护、通讯传输能力，可协助与AIoT及IIoT等边缘运算(Edge Computing)有关的应用设备发挥即战力，其中，低功耗、通讯传输及资料保护特性尤其重要。

雅特力产品与行销处长杜立博指出，边缘设备多半在短时间内快速执行资料搜集与通讯传输，需要低功耗MCU，而串连IoT系统有赖MCU提供稳定的通讯传输能力，至于连网过程中产生的敏感资料则需严加保护，因此，在资料存储、保护及编程规划、操作的过程中，MCU的访问权限应用及管理就变得相当重要。

在嵌入式机器学习(Embedded ML)、微型机器学习(Tiny ML)等领域中，MCU低功耗、开发速度快、低成本等优势有助AI运算、数字讯号处理器(DSP)等应用，也可以应用于嵌入式机器学习的感测、语音等侦测、分类、辨识、预测及推理判断，高端MCU甚至有能力执行电脑视觉与成像应用。

消费性电子逆风寄望高端MCU

2022年疫情降温，通膨与升息阴霾随之而来，包含智慧手机、PC、笔电、家电等产品需求量明显降温，预估第四季传统消费电子旺季可能旺季不旺，在消费性电子产品逆风之际，市场相对看好高端MCU需求。

研调机构IC Insights指出，车用及工控导入32位MCU需求强劲，2022年全年MCU产值约215亿美元，年成长幅度达10%，2021-2026年MCU平均产品单价年复合成长率（CAGR）上看3.5%，其中，车用MCU市场成长动能高于其他应用。

汽车MCU销售额在2021年大增23%，达76亿美元，2022年约成长14%，2023年约成长16%，其中，逾75%的汽车MCU销售额来自于32位，约达58亿美元。至于16位及8位等MCU表现则略逊一筹，16位MCU的2021-2026年复合成长率约1.6%，8位及4位MCU产值则持平。

研调机构TrendForce则指出，伴随汽车功能复杂化，驱使车载电脑ECU(Electronic Control Unit）中的32位MCU芯片跃升为市场主流规格，预估2023年渗透率逾60%，产值达74亿美元，并将朝28nm (含)以下制程发展。传统汽车控制系统中负责数据处理及运算的是MCU芯片，目前单车MCU平均用量为50颗，预计2025年，单车MCU平均用量将达55颗，预估ADAS、L4-L5自驾车渗透率逐步提高也将提高MCU用量。

整体而言，虽然2022年第四季消费性库存持续调节，以消费性MCU为出货主力的供应链业者不仅出货动能放缓，还有MCU产品单价降价的压力，营运备受考验，但是32位MCU芯片市场需求仍持续畅旺，尤其车用需求长期趋势不变。展望2023年，库存修正可能延续至2023年上半年，库存去化等不利因素利空钝化后，MCU需求仍后市可期。

编辑：黄飞

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