过去的一年中,我们见证了MCU技术的多项突破,从集成AI的高性能芯片,到专为汽车市场设计的车规级MCU,再到注重安全性和低功耗的创新产品。这些新品不仅满足了市场对于高性能、高可靠性的需求,也反映了MCU行业在适应数字化转型和智能化升级中的积极作为。
除技术革新外,2024年更是国产MCU厂商崭露头角的一年。国产MCU厂商在汽车电子、工业控制、物联网等多个领域展现了强劲的竞争力。他们不仅在技术上取得了突破,更在市场应用上实现了多元化发展。
本文盘点了2024年国内外主流厂商发布的部分MCU产品。
从国外厂商的产品动向来看,各MCU厂商以NPU、机器学习、边缘AI等打造高集成化、高性能的MCU产品方案;并通过产品设计进一步降低运行能耗,打造能效比优秀的MCU新品。
总的来看,高算力、低功耗、高性能的MCU产品在2024年发展到了一个新高度。

▲国外主要MCU厂商新品动向
国内MCU产品动向方面,越来越多的国产车规级MCU在2024年推出并得到应用,汽车电子成为今年众多国内MCU厂商发力的重点领域。
另外,今年国内MCU厂商在外设接口集成方面取得了诸多突破,丰富外设资源集成的MCU产品的发布,增强了国产MCU应用系统的扩展性和灵活性。

▲国内主要MCU厂商新品动向
那么,从今年MCU新品动向中可以看出哪些前沿发展趋势?
01
趋势一:集成AI和机器学习能力
随着MCU应用场景的拓宽并更多应用到汽车电子、工业控制等领域,MCU需要实时处理大量传感器数据,并做出快速决策,这需要强大的本地AI处理能力。
在这种背景下,今年许多MCU厂商通过集成AI,不仅在保持低功耗的同时提供高MCU性能的计算能力,还能通过集成AI减少对外部处理器或协处理器的需求,从而降低系统的整体成本和复杂性。
一些MCU新品开始集成专用的神经网络处理单元(NPU),如意法半导体的STM32N6系列微控制器集成了自研的Neural-ART Accelerator。NPU可以显著提高机器学习算法的执行效率,使得MCU能够处理复杂的神经网络模型,适用于图像识别、语音处理等AI应用。
部分MCU新品集成了机器学习加速器,这些加速器可以大幅提升机器学习任务的处理速度。例如,恩智浦的i.MX RT700跨界MCU集成了eIQ Neutron NPU,与通用处理器相比,可以实现172倍的性能提升,同时每次推理的功耗只有其119分之一。
一些MCU提供了硬件级别的支持,如德州仪器的TMS320F28P55x系列C2000TM MCU集成了边缘人工智能硬件加速器,可以实现更智能的实时控制,提高故障检测的准确率。
02
趋势二:安全性增强
随着IoT设备的广泛部署,从智能家居到工业自动化,这些设备都依赖于MCU来控制其核心功能。这些设备收集和传输的数据需要被保护,以防止未经授权的访问和潜在的数据泄露。
另外,许多关键基础设施,如电力网、交通系统和医疗设备,都使用MCU来执行关键任务。这些系统一旦遭受攻击,可能会导致严重的后果,因此对安全性的需求极高。
今年发布的多款MCU就聚焦于安全性能。例如微芯科技今年发布的两款新品——PIC64GX MPU和PIC32CK SG,将硬件安全模块(HSM)的强大安全性与基于硬件的安全权限环境TrustZone技术相结合,提升安全性能。
英飞凌的PSOC™ Edge E8x MCU设计达到嵌入式安全框架——平台安全架构认证(PSA Certified)计划中的最高认证级别。
国内厂商方面,兆易创新今年发布的GD32F5系列MCU内置多种安全功能,还支持系统级IEC61508 SIL2等级功能安全标准,提供强大的安全性保障。
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趋势三:低功耗
在一些应用场景中,如可穿戴设备、医疗电子、智能家居等,设备需要长时间运行且无法频繁更换电池。低功耗MCU能够满足这些设备的续航需求,确保设备的持续稳定运行。
同时,低功耗MCU能够减少设备的能源消耗,从而允许使用更小的电池或能量采集装置,进而降低设备的重量和体积,提高设备的便携性。
盘点今年发布的MCU新品中,瑞萨电子 RX261与RX260微控制器(MCU)产品群具有出色的能效比——工作模式下仅为69μA/MHz,待机模式下为1μA,这些数据表明该产品在低功耗方面具有出色的表现,适合于对功耗有严格要求的应用场景。
另外,恩智浦MCX A14x/A15x系列在深度睡眠模式下,电流为6.5µA,唤醒时间为10µs,SRAM完全保留;深度断电模式下,电流小于400nA,唤醒时间为2.78ms。这些特性使其在低功耗领域同样具有竞争力。
英飞凌发布的AIROC™ CYW20829低功耗蓝牙5.4微控制器具有强大的射频性能、长距离和最新的蓝牙5.4功能,包括带响应的周期性广播(PAwR),适合于低功耗的汽车接入和无线电池管理系统(wBMS)应用。
国内厂商方面,中微半导今年发布了工业级MCU BAT32G439系列,其运行功耗100μA/MHz@128MHz,并支持部分掉电深度睡眠模式下功耗20μA,这些特性使其在工业应用中实现低功耗运行。
04
趋势四:定制化解决方案
MCU在不同领域的应用场景差异显著,对性能、功耗、接口等要求各不相同。例如,在汽车电子中,MCU需要具备高耐压、高安全性,能够承受恶劣环境;而在物联网应用中,则更注重低功耗和无线连接能力。因此,定制化解决方案能够针对特定应用场景进行优化,满足其独特的需求。
此外,定制化解决方案能够根据客户的具体需求进行设计和开发,提供独特的性能特点和技术优势,从而帮助客户在市场中脱颖而出。
恩智普的汽车级S32N55处理器可提供安全、实时和应用处理的可扩展组合,满足汽车制造商的多样化中央计算需求。
航顺芯片今年发布的指纹传感器专用MCU——HK32S0192,打破了常见的ASIC逻辑芯片设计,通过集成CPU和嵌入式存储,实现了传感器控制参数的软件化,且做到各种传感参数的实时动态调整,从而灵活适配各类指纹识别的应用场景。
另外,中微半导的BAT32A6700车规级SoC系列通过集成MCU、LDO、LIN收发器,并集成CAN控制器,这种集成度较高的解决方案可以简化车身控制域LIN通讯的应用场景的设计。
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趋势五:丰富的外设接口和资源
06
重点瞄准汽车市场,
产品应用垂直化趋势明显
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小结
(来源半导体器件应用网)



