隨著科技的不斷發展，微控制器（MCU）已成為許多領域的核心組件，從智能家居到汽車制造，從工業自動化到物聯網應用，MCU 都在發揮著越來越重要的作用。恩智浦半導體邊緣處理事業部產品總監林明分享了恩智浦在 MCU 領域的創新、挑戰以及對未來發展的看法。

恩智浦半導體邊緣處理事業部產品總監?林明

1 8位/16位/32位MCU在競爭中共存

隨著 32 位 MCU 的普及，8 位 /16 位 MCU 是否會被完全替代的話題屢屢討論不止。但從客戶需求和應用的角度來看，8 位還是 32 位并不是主要因素，重點還是從性能、成本、開發和應用角度是否滿足需求和有競爭力來考慮。恩智浦從十幾年前就開始全面在 32 位 MCU 上開展產品組合，但并未放棄 8 位 /16 位 MCU 的研發和生產，而是根據客戶需求提供全方位的產品組合。

恩智浦擁有豐富的產品線和成熟的技術支持體系可以幫助用戶從 8 位 /16 位到 32 位 MCU 上遷移，并且根據客戶的需求和應用場景，提供定制化的遷移方案，確保客戶在升級過程中能夠順利過渡。

2 AI在MCU中的應用與挑戰

AI 的發展正在影響著各行各業，同時 AI 在 MCU 中的應用也越來越廣泛，邊緣端 AI 是恩智浦的一個重要發展方向。隨著 AI 技術和應用的普及，恩智浦會在 MCU 上加強 AI 的硬件和軟件支持，為客戶應用場景提供全方位的產品組合。

恩智浦在 MCX 產品組合中增加了 AI 功能，其中 MCX N 系列 MCU 已于今年初實現量產。MCX N 系 列的一大特色便是集成了神經網絡加速硬件單元 eIQ Neutron NPU。AI 和 MCU 的結合要符合應用場景，使得 MCU 的片上資源和軟件深度結合，從系統層面上提供最優化的邊緣 AI 性能和體驗。

然而，AI 在 MCU 中的應用也帶來了一些技術挑戰。AI 和 MCU 的結合需要解決硬件和軟件之間的協同問題，以及如何在保證性能的同時降低功耗。恩智浦在研發更先進工藝節點的同時，也投入資源研發動態功耗控制、近閾值電壓等技術。

3 多核異構MCU產品與創新

為了滿足 MCU 更高性能和更快上市時間的需求，不少廠商都提出過異構多核 MCU。因此，恩智浦針對市場需求在很多年前就首次推出異構雙核 MCU，更在 MPU 上更是有豐富的集成經驗和應用。例如，恩智浦在最新推出的 MCX N 系列 MCU 中，也采用了多核異構設計。

無論是采用單核、多核還是同構、異構，MCU 產品創新的關鍵還是能解決客戶的實際問題。這就需要通盤考慮存儲總線、外設等在實際應用中的功能和性能需求，配合不同的內核并實現更高的能效。同時開發工具也非常關鍵，特別是針對多核的調試，這些在 MCX N 系列 MCU 中得到了充分體現。

4 智能家居和物聯網的發展趨勢

隨著智能家居和物聯網的快速發展，出現了不少無線連接協議，在近兩年比較受關注的是 Matter 協議。恩智浦作為 Matter 聯盟的發起者之一，將 Matter 無線協議作為 MCU 的重要戰略之一。2021 年恩智浦已經在無線 MCU 產品中集成了 Matter over thread，同時在 Wi-Fi 產品中也全面支持 Matter 協議。

對于智能家居未來的發展趨勢，智能家居的一個痛點就是不同設備之間的互操作。恩智浦致力于讓不同智能硬件打通互聯互通，從無線產品和軟件支持等多方面為客戶提供服務。為此，恩智浦在 MCU 中集成了多種無線連接技術，并提供了豐富的軟件支持，以滿足客戶對智能家居互操作性的需求。

5 工業物聯網和汽車領域的跨界MCU

在工業物聯網和汽車領域中，MCU 所需要具備的功能特性各有側重。恩智浦推出了可以滿足兩個領域需求的 i.MX RT 跨界 MCU。恩智浦推出 i.MX RT 產品的初衷是為了同時滿足客戶對 MCU 和 MPU 產品各自優勢和特點的需求，通過幫助客戶和開發人員運用 MCU 的開發經驗，實現高水平性能表現，以適應工業物聯網和汽車領域對算力的高要求。作為跨界 MCU，i.MX RT 系列產品迅速被市場所接受，并在兩個領域中呈現出全面開花的態勢。

在智能汽車飛速發展的過程中，ECU 與 MCU 的關系也備受關注。ECU 與 MCU 在汽車電子領域中各有側重，但兩者并不是相互替代的關系，而是相互輔助的關系。ECU 主要負責車輛的控制和決策，而 MCU 則負責執行各種控制任務。兩者通過協同工作，共同實現汽車的各種功能。隨著汽車電子化的加速和智能化程度的提升，ECU 和 MCU 的市場需求都將不斷增長。恩智浦將繼續加大在汽車電子領域的研發投入，推出更多創新產品，以滿足市場的需求。

6 結束語

MCU 作為許多領域的核心組件，正在發揮著越來越重要的作用。MCU 領域將繼續保持快速發展的態勢。隨著 5G、物聯網、人工智能等技術的普及和應用， MCU 的需求將進一步增加。恩智浦將緊跟時代步伐，加強技術研發和市場推廣，為全球客戶提供更加優質的產品和服務。

（本文來源于《EEPW》2024年3月期）