我国MCU技术的发展进程及现状

早期的微控制器是将一个计算机集成到一个芯片中，实现嵌入式应用，故称单片机。微处理器和单片机从上个世纪70年代在欧美开始兴起，1981年8051单片机问世，到今天已经36年了。目前，单片机已广泛称作微控制器（MCU），也有由微处理器发展的微控制器。

在市场上，8位单片机是MCU市场的主力，而32位MCU已经成为今天全球消费和工业电子产品的核心。

MCU技术发展进程

单片机出现的历史并不长，但发展十分迅猛，它的产生与发展和MCU的产生与发展大体同步，自1971年美国的Intel公司率先推出4位微处理器以来，它的发展到目前为止大致可分为5个阶段。

第一阶段：单片机发展的初级阶段（1971年－1976年）

1971年11月Intel公司率先设计集成度为2000只晶体管／片的4位微处理器，并配有RAM／ROM以及移位寄存器，构成了第一台MCS－4微处理器，而后，其他公司相继推出8位MCU。

第二阶段：单片机的低性能阶段（1976年－1980年）

1976年Intel公司推出MCS－48系列，采用8位CPU、8位并行I／O接口、8位定时／计数器、RAM和ROM集成于一块半导体芯片上的单片结构，其功能可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表的使用。

第三阶段：单片机的高性能阶段（1980年－1983年）

相比于第二阶段，这一阶段的高性能8位单片机普遍带有串行口，有多级中断处理系统，多个16位定时器、计数器，并且RAM、ROM的容量加大，个别还存有A／D转换接口。

第四阶段：16位单片机阶段（1983年－80年代末）

1983年Intel公司推出了高性能16位单片机，采用最新的制作工艺，使芯片集成度高达12万只晶体管／片。

第五阶段：单片机的全方位高水平发展（1990年代）

单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位的向更高水平发展。其应用覆盖测控系统、智能仪表、机电一体化产品、智能接口、智能民用产品中，其多机应用系统可分为功能集散系统、并行多机控制系统及局部网络系统。

MCU市场需求持续扩大

2017年MCU市场十分活跃，市场增长很快，尤其是消费电子市场。据市场研究机构IHS数据，2017年中国MCU出货量达到46亿美元，同比增加17．6％。据意法半导体（ST）在STM32峰会上的报道，ST有61％的收入来自亚太区，通用MCU的收入超4成来自亚太区。从2007年STM32问世到至今，ST MCU在中国年复合增长率为27％。

另外一个方面，2017年下半年，MCU严重缺货，几家MCU大厂纷纷将供货周期调至14—16周，8位MCU的供货周期还要更长。导致严重缺货的原因有多个方面：比如8位MCU缺货是因为MCU企业将这部分产能转移到高利润的产品和应用上，还有中低端MCU生产的原材料短缺，这种缺货情况持续到今年。

中国MCU发展现状

中国为全球最大的消费电子制造中心，为国内MCU企业创造广阔市场。从全球市场来看，汽车电子是MCU最大的应用，而中国MCU最大的应用则是消费电子。主要因为中国是全球最大的消费电子产品和计算机制造中心，因此全球6成的家电产能都在中国。

国内消费电子市场无论在规模还是在质量上都在不断崛起，以美的、格力为代表的家电企业，以及以华为、OPPO、VIVO为代表的手机厂商已进入全球市场前列。这广阔的市场空间和本土消费电子企业的崛起为本土消费电子MCU企业提供了优越的成长环境，加上国家政策支持 IC国产化的背景下，国内MCU企业将迎来高速成长。

中国MCU待突破

国内现有的40余家MCU企业，比如兆易创新、中颖电子、华大半导体、灵动微电子和东软载波（原海尔集成电路）等等，这些企业具备开发和生产当今市场主流MCU的能力。

总体看中国MCU，不论是市场份额还是技术先进性，都无法和国外企业相比。对于中国企业而言，目前占据的主流市场还停留在8位MCU，占比50％左右。16／32位MCU占比分别为20％左右。这意味着，国内MCU应用领域多集中在低端电子产品，中高端电子产品市场还在外企手里。

建立MCU生态，助力中国产业发展

中国MCU企业想跳出8位MCU、低端产品和解决方案的困境，需要积极研发32位MCU，进军中端产品和发展通用性芯片及其解决方案。而建立MCU生态一直是中国MCU的短板。对于获得ARM内核授权的中国MCU企业来说，ARM多年打造的生态环境是一个很好的跳板。但是，如何打造出差异化是一个难点。

1、MCU基础核心技术方面

中国企业最近在超低功耗、无线、高精度模拟和存储技术上下功夫。

2、软件和应用上

中国MCU企业正加强与中国软件企业合作，打造自主可控的嵌入式系统生态环境，将已经具备主流嵌入式OS基本功能的嵌入式／物联网OS，结合阿里和华为云等企业平台优势，使其在物联网领域的应用上有所创新。

MCU作为通用电子产品的基础部件和心脏，重要性不言而喻。政府部门、研究和投资机构重视国产MCU的发展，在积极重点扶持有专业特色的MCU企业，有望经过3—5年发展，整合成有一定规模的企业，与外企一争高下，中国的MCU正在逆袭的道路上走得越来越好。