通用(yòng)安全MCU為(wèi)工业智能(néng)和安全赋能(néng)

2021-05-23
据研究机构Omdia数据分(fēn)析，2020-2024年预计全球工业半导體(tǐ)市场规模年均复合增長(cháng)率為(wèi)4.9%，到2024年，全球工业芯片市场销售规模将达623亿美元，增長(cháng)率為(wèi)26.9%。其中，作為(wèi)实现智能(néng)制造的基础，MCU成為(wèi)工业互联网发展过程中需要广泛采用(yòng)的電(diàn)子产品之一。

IHS数据显示，预计到2022年，全球MCU销售额将达到240亿美元，中國(guó)MCU市场规模将达到319.3亿元，市场增速领先全球。


风口当前，國(guó)产工业芯片力量也在悄然崛起，國(guó)民(mín)技术作為(wèi)本土MCU行业领先企业，深入其中。

2021慕尼黑上海電(diàn)子展首日，國(guó)民(mín)技术总经理(lǐ)助理(lǐ)牟鑫慧受邀“深度对话”直播间，跟记者围绕《通用(yòng)安全MCU為(wèi)工业智能(néng)和安全赋能(néng)》主题进行了交流分(fēn)享，深度剖析通用(yòng)MCU為(wèi)智能(néng)工控和工业物(wù)联网安全助力，以及國(guó)民(mín)技术凭借自身技术积累和资源优势為(wèi)行业带来的革新(xīn)。

本次慕尼黑上海電(diàn)子展，國(guó)民(mín)技术展區(qū)分(fēn)為(wèi)10大主题，带来了基于全系列芯片产品打造的80余件展品及MCU开发生态与客户见面，其中与工业控制与联网节点安全相关的版块涵盖電(diàn)机控制、工业应用(yòng)、物(wù)联网等业務(wù)产品。

MCU為(wèi)工业智能(néng)与安全赋能(néng)

近年来，“工业控制智能(néng)化”成為(wèi)行业热词，牟鑫慧表示，智能(néng)化的工业控制离不开数据的实时采集、传输和处理(lǐ)，好的数据分(fēn)析模型可(kě)以实现可(kě)预测性的维护、更好的能(néng)源效率和更高的生产效率，因此工业物(wù)联网设备与边缘计算设备的结合与部署，是工业控制智能(néng)化的基础和前提条件。据iothome统计，有(yǒu)超过80%的工业制造公司正在使用(yòng)或计划使用(yòng)IoT设备。

不难发现，在实际应用(yòng)中，在不同的工业现场，对数据的采集、分(fēn)析和处理(lǐ)都提出了包括实时性、安全性、准确性等多(duō)方面的要求，那么从MCU层面来看，该如何满足该趋势的发展？

“工业控制具有(yǒu)特殊性，通常要求具备实时、高效、安全、可(kě)靠等特性，对智能(néng)化控制器MCU提出了更高的功能(néng)和性能(néng)要求。國(guó)民(mín)技术MCU采用(yòng)先进的40nm工艺，在设计上采用(yòng)低功耗電(diàn)源管理(lǐ)、CPU加速、密码硬件加速等系列先进技术，硬件加速极大提升算法性能(néng)，硬件加速后的算法性能(néng)是软件算法的数十倍甚至百倍，而且在提高安全能(néng)力的同时，不会影响到本身处理(lǐ)性能(néng)。凭借产品高性能(néng)、高集成度、高可(kě)靠性、低能(néng)耗、安全等特色，可(kě)应用(yòng)于多(duō)种工业与物(wù)联网终端应用(yòng)场景，包括工业控制、電(diàn)机控制、智能(néng)表计、電(diàn)池及能(néng)源管理(lǐ)、通信、机器人、汽車(chē)電(diàn)子等领域。”牟鑫慧向与非网记者介绍了國(guó)民(mín)技术和MCU在其中的作用(yòng)与价值。

随着物(wù)联网/工业物(wù)联网风口的持续酝酿，國(guó)民(mín)技术看到了该市场应用(yòng)广泛且碎片化的特点，而相比针对特定场景的专用(yòng)MCU，通用(yòng)MCU资源丰富、外设接口众多(duō)，更能(néng)够应对复杂多(duō)变的应用(yòng)环境。在这些需求和趋势驱动下，國(guó)民(mín)技术基于多(duō)年的芯片设计经验，形成了“通用(yòng)+安全”的MCU发展策略，以及“安全+通用(yòng)+无線(xiàn)射频”的技术平台。

“安全方面，為(wèi)了更好地赋能(néng)工业智能(néng)与安全，MCU产品采用(yòng)安全SoC技术平台架构，基于32位ARM Cortex-M处理(lǐ)器内核，集成了丰富模拟资源与接口，内置多(duō)种密码算法硬件加速引擎以及安全单元，采用(yòng)读写保护、安全存储、分(fēn)區(qū)权限管理(lǐ)、时钟安全、密码算法加速、安全版图、攻击检测等多(duō)种安全机制，并且完整支持國(guó)密和國(guó)际密码算法，大大提升了通用(yòng)MCU的安全能(néng)力。”牟鑫慧补充道，基于在安全技术的既有(yǒu)优势，國(guó)民(mín)技术致力于為(wèi)物(wù)联网植入安全基因，设计具有(yǒu)安全属性的通用(yòng)MCU产品。

MCU市场格局待破

随着工业基础设施数字化、智能(néng)化的不断深入，工业应用(yòng)市场的新(xīn)需求给MCU市场带来了发展机遇。

在市场前景广阔的情况下，一份来自研究机构Omdia的数据报告显示，在中國(guó)工业MCU应用(yòng)市场中，國(guó)外厂商(shāng)占据90%的市场份额。目前國(guó)内MCU厂商(shāng)主要在消费電(diàn)子、智能(néng)卡等中低端应用(yòng)领域竞争，在市场潜力大且利润高的工业控制、汽車(chē)電(diàn)子和物(wù)联网市场，基本都被國(guó)外MCU厂商(shāng)垄断，國(guó)内厂商(shāng)份额寥寥。

对于如何抓住机遇，牟鑫慧指出，國(guó)内厂商(shāng)依靠高性价比的优势逐步占领中低端MCU领域，近几年本土MCU发展迅速，已经到了可(kě)以在绝大部分(fēn)领域替代國(guó)外同类产品的程度。主要的差距在于，本土MCU的开发生态没有(yǒu)國(guó)外产品丰富，本土MCU应用(yòng)方案的多(duō)样性和成熟度还有(yǒu)待提升，客户信心和使用(yòng)习惯的培养也需要一个長(cháng)期的过程。这些方面都需要本土MCU厂商(shāng)奋起直追，迎头赶上。另一方面，國(guó)内厂商(shāng)在市场服務(wù)上更具优势，从而有(yǒu)可(kě)能(néng)成為(wèi)打破國(guó)外企业垄断的重要因素。

以國(guó)民(mín)技术為(wèi)代表的國(guó)内MCU头部企业，正在深耕行业、推陈出新(xīn)，除了不断探索通用(yòng)MCU的技术演进，國(guó)民(mín)技术还注重于方案创新(xīn)，在工业信息化、智能(néng)化发展的趋势下，不断丰富产品線(xiàn)和产品应用(yòng)方向。其中，電(diàn)机控制系列MCU致力于打造高性能(néng)、低BOM成本、高可(kě)靠性、低噪声和小(xiǎo)體(tǐ)积等产品和方案，携优势产品迎接市场机遇。

缺芯潮下的挑战与机遇

MCU供需失衡行情已经持续至今。

近日有(yǒu)消息称，小(xiǎo)家電(diàn)与消费性MCU供给偏紧压力继续加大，交货周期从正常的4-6周拉長(cháng)到5-10个月。台湾地區(qū)主要MCU厂商(shāng)传出近期再度调涨报价10%-20%。同时，头部MCU厂商(shāng)今年底前的产能(néng)均已订满，小(xiǎo)家電(diàn)等下游客户已争相洽谈明年上半年产能(néng)分(fēn)配事宜。

对于全球芯片短缺问题，牟鑫慧指出，全球晶圆紧张引发的芯片缺货潮对产业链影响较大，但对公司芯片的代工生产影响有(yǒu)限。公司安排专门的团队做好保供应方面的具體(tǐ)工作，包括在与供应商(shāng)就短期产能(néng)、長(cháng)期产能(néng)供给合作、交期保障合作、产品供货质量合作等方面形成一系列的工作协同关系，力争通过产业链上下游共同对市场需求的把握，推动做好長(cháng)周期物(wù)料、材料等影响交期、产能(néng)的协作，通过通力协作，将产品周期和成本控制在业内有(yǒu)竞争力的范畴。

另一方面，牟鑫慧表示，这波芯片慌在某种程度上有(yǒu)利于國(guó)产芯片品牌的发展壮大。在当前MCU市场缺货行情持续的情况下，原本使用(yòng)國(guó)外芯片的许多(duō)下游整机厂商(shāng)也会转向國(guó)内芯片厂商(shāng)进行采購(gòu)，愿意给國(guó)产替代一个机会，本土MCU产业链有(yǒu)望加速产品的市场拓展，提升产品迭代和出货量，从而进一步受益于MCU市场高涨的应用(yòng)需求。

综合来看，在全球贸易关系日益紧张、突发疫情以及芯片荒的影响下，國(guó)产芯片将迎来转机。

结语

5G时代加速来临，未来工业控制或工业物(wù)联网领域的智能(néng)连接数将大為(wèi)增加，设备类型日趋多(duō)样化。接入工业物(wù)联网的智能(néng)设备数量和类型越来越多(duō)，因此高性能(néng)、高安全、易于管理(lǐ)的边缘计算设备需求的爆发将带动包括MCU、无線(xiàn)射频、安全芯片在内的相关芯片的发展。

為(wèi)了更好地在工业/物(wù)联网应用(yòng)方向进行市场拓展，國(guó)民(mín)技术以解决工业细分(fēn)市场应用(yòng)痛点為(wèi)突破口，从技术突破到产品运营，从应用(yòng)落地回到技术再创新(xīn)，一直在推动國(guó)产工业芯片发展的路上持续发力，以实现全产业链的多(duō)方合作共赢為(wèi)目标。

“工业智能(néng)控制与物(wù)联安全之路，國(guó)产MCU任重道遠(yuǎn)。國(guó)民(mín)技术通过打造通用(yòng)安全MCU产品，持续赋能(néng)工业智能(néng)与安全”，采访最后，牟鑫慧说道。