微处理器和单片机(MCU)从上个世纪70年代在欧美开端鼓起，1981年8051单片机面世，到今日现已36年了。从数量上看，8位单片机仍然是MCU商场的主力，32位MCU现已成为今日全球消费和工业电子产品的中心。
从2015年开端，为抢夺商场比例，布局微弱添加的物联网运用，MCU首要厂商之间发生了数起大规模并购。依据商场调研组织IC Insights的计算，从收买完结兼并后的出售数据看，NXP、Microchip和Cypress 2016年MCU产品线出售额同比大幅添加，排名也相应上升。未进行大规模收买的MCU厂商则体现平平，只需个位数的添加，比方ST和TI，有的呈现了大幅下降，比方像Samsung。
8大MCU厂商全球商场比例算计抵达了88%，这也就是说除了几大MCU外，小的MCU公司商场比例十分小。%&&&&&% Insights 2016年8月的研讨报告显现，MCU商场将于2020年抵达顶峰，出售额抵达209亿美元，出售267亿颗芯片。针对这样的商场局势，在刚刚完毕的2017年STM32峰会上，ST给自己定下方针是2020年出售额将抵达40亿美元，从现在商场比例10%添加到20%。
MCU技能开展线路
1.开发东西
8位MCU年代，开发东西很简略，MCU功用简略，存储器容量很小，运用代码乃至能够运用汇编言语书写，简略的下载和编程东西能够担任开发作业。后来跟着MCU功用添加，存储器容量添加，C言语逐步成为首选，集成开发环境(IDE)和JATG调试渐成干流，这种方法主导了曩昔20年MCU开发形式。
跟着物联网的鼓起，许多的电子产品急需智能化晋级，联网就成为根本需求，特别是无线网络，RTOS (实时操作体系)从曾经的嵌入式体系中“奢饰品”变成今日的“必需品”。得益于开源社区和开源软件的协助，开源的RTOS 比方像FreeRTOS、uC/OS和Contiki现已成为开发者的优选。专门针对物联网运用的物联网OS 也应运而生，比方ARM mbed OS、庆科MicoOS和华为LiteOS，其实这几种物联网OS的内核也是根据开源的RTOS技能。
开发东西(IDE)价格昂贵，让创业者望而生畏，凭仗开源软件，MCU企业纷繁推出自己的IDE，比方瑞萨的e2studio、芯科的Simplicty Studio和NXP的 LPCXpresso，这些IDE 是根据开源Eclipse，编译软件也是开源的GCC ARM 。芯片公司的IDE虽然在功用和优化上无法与Keil和IAR比较，但现已彻底抵达可用的程度。ARM开发了根据Web的mbed东西，开发者不需要购买和装置任何IDE，只需有一块mbed兼容的开发板，就能够进行嵌入式开发。假如你运用的是Arduino开发板，Arudino IDE集成许多开源硬件知识库，让你开发如虎添翼，事半功倍。
今日，有了强壮的开源的生态环境，MCU开发者不再见由于短少资金无法购买开发东西和取得技能支撑而耽搁项目开发发愁了。
2.制作技能
摩尔定律推动了芯片工业光辉了40年，其间制程工艺开展是重要的助推剂。传统的MCU，比方8位OTP MCU，长时刻是运用0.5微米的制程工艺，跟着时刻的推移，设备和技能的更新，现在干流的MCU制程是180nm，乃至90nm技能，展望不远的将来，运用40nm乃至28nm制程工艺的MCU也不是遥不行及的工作。
咱们知道，更先进的制程工艺会在MCU内部集成更多的晶体管，使处理器完结更多的功用和更高的功用。这样MCU中心尺度的巨细就不是很重要的要素了，更多的32位MCU中心将代替8位，芯片的体积也不会变大，功耗反而会更小。此外，先进的制程工艺还能带来片内FLASH容量的添加，未来1MB乃至4MB的FALSH MCU 也是常见的产品了。
当然，制程工艺将会给MCU生态环境带来应战，比方初期制作本钱的添加，芯片规划杂乱性添加。32位中心导入，软件开发难度添加，以及物联网运用带来MCU和RF以及Sensor集成，然后带来功耗办理和PCB规划上一系列扎手问题。
3.运用规划方案
MCU运用形形色色，从最小的消费电子产品，到大型工业机器人，简直涵盖了一切嵌入式电子产品。前期的MCU芯片公司仅仅供给运用指南和参阅规划代码，方案性的规划一般是客户自己完结，或许由专业的方案公司和代理商完结，然后交给设备厂商出产，这样形式至今仍然许多存在。
跟着物联网鼓起，电子产品智能化需求越来越多，传统工业晋级现已火烧眉毛，电子工业急需MCU厂商供给更多更好的立异式规划方案。跟着电商年代到来，途径的扁平化，传统芯片代理商现已无力投入日趋杂乱的方案规划，职业日趋细化和深化，传统的方案商现已转型成产品供给商，运用规划方案的重担再次落在MCU公司身上。
今日咱们看到全球抢先的MCU企业，比方ST、NXP、TI和瑞萨等公司，他们都能供给许许多多MCU运用解决方案，这些方案的技能越来越前沿，功用越来越完善。比方STM32峰会上展现的防备黑客侵入的智能锁的安全解决方案、能够在小屏幕上完结漂亮流通游戏界面的超低功耗MCU智能手表方案，以及根据低本钱STM32F7MCU的LoRa网关。
近年鼓起的创客运动也是MCU运用方案的一大贡献者。创客们许多选用的Arduino开源硬件，Arduino选用的MCU是Atmel公司的AVR系列处理器;机器人项目Pibot则选用Arduino作为中心控制板。在开源硬件环境下，没有开发根底，只需构思的开发者，也能够完结自己的产品开发。开发门槛的降低了，将招引更多的人完结构思，极大地添加产品的品种和数量，然后导致对MCU需求的添加。
我国MCU开展时机
1.我国单机片30年
上个世纪80年代初北京工业大学电子厂掀起了TP801开发热潮，同期，上海和江苏等地开发了MCS-51的单片机开发体系，这股单片机的热潮引发了全国的智能电子的大变革。1986年10月，在上海复旦大学举行了第一次全国单片机学术交流会，这标志着由此开端，我国单片机工作阅历30年光辉开展进程。2016年11月，嵌入式体系联谊会举办了我国单片机30年纪念活动，老中轻三代单片机作业者齐聚北航回想这段进程，共议我国单片机开展的美好前景。
曩昔几年，我国MCU商场一向继续添加。据isuppli Research研讨报告，2011年我国MCU商场出售额约30亿美元，到了2016年现已有40亿美元，其间32位MCU商场比例继续增大，期内复合添加率现已挨近10%。但有关研讨报告还指出,全球8大MCU企业没有我国的企业，我国大陆和我国台湾MCU企业在我国商场各有10%的比例。2017年STM32峰会信息显现，2016年ST我国通用MCU商场营收在其全球商场占比36%，从2007年开端一向坚持27%的年复合添加率，以物联网、可穿戴、智能手机、智能楼宇和表计以及电动轿车和无人机等新式运用，是拉动MCU快速添加重要引擎。
我国单片机30年，MCU厂商许多，但大都混迹8/16位低端商场，我国是全球第一大电子制作基地，有足够大的商场来养活这些小厂商。但规划能力低、短少战略开展规划和资金支撑的中小MCU 厂商，难以改动我国企业在MCU商场的弱势位置。
2.国产32位MCU提速
近年我国MCU企业的添加提速，尤其是在32位MCU商场上涌现出像兆易立异、致象科技和灵动微电子这样的企业，他们根据ARM Cortex M技能的MCU芯片受到了商场的欢迎，国产MCU产品的商场战略一般是更低的价格、更好的功用、本地周到的服务、与国外产品 pin-pin兼容，这些商场策略让国内企业十分受用，取得了丰盛的效果。
据财经媒体报道，2016年，兆易立异完结营收14.89亿元，净利1.76亿元，营收同比添加25%、赢利添加了12%;MCU芯片完结营收1.97亿元，同比添加55.2%，销量4578万颗，兆易立异最近以65亿元收买北京矽成。矽成的主营业务是以易失性存储芯片为主，首要从事SRAM、中低密度DRAM、EEPROM等%&&&&&%产品的规划与出售，产品运用于轿车、工业医疗、网络移动通讯、电子消费产品等范畴。这与兆易立异的非易失性存储芯片，包含NOR Flash和NAND Flash及其衍出产品以及MCU微控制器产品的研制、技能支撑和出售的业务范围正好互补。收买矽成关于未来兆易立异GD32系列MCU开展将起到积极作用，或将有助于兆易立异拓宽轿车电子商场的方案。
3.国产MCU的应战
比较国产高端CPU的开展，国产32位MCU 要顺畅的多。比较智能手机芯片，生态环境相对单纯和简略是协助国产MCU 开展的重要原因。咱们知道，开发智能手机芯片要有巨资投入最先进的制程工艺，比方三星Galaxy S8 机型搭载高通骁龙830处理器，并且处理器将会由三星独家制作，制程工艺为惊人的10nm。还有Android OS，环绕Android OS 的敞开手机联盟现在有84个成员，假如你们企业不是成员，你或许拿不到最新的Anrdoid版别的软件，即便你是成员，假如不能投入许多的Android开发人员，你也很难与高通、三星和华为这样的手机巨子竞赛。
前面介绍MCU的技能线路，它与智能手机彻底不相同，MCU 仍是一个多元化的运用商场，虽然有几个很热烈的产品，比方无人机、可穿戴手环、智能温控器，可是这些产品在数量上与智能手机无法比拟，并且它们每一个的软硬件渠道都不相同。凭仗根底的开发东西、90nm制程和运用方案，加上我国企业拿手的“保姆式”服务，国产MCU 有时机出其不意，一展雄图。
是不是国产MCU能够无忧无虑，一路顺畅开展呢?不是的。假如看看全球抢先的MCU企业的产品线就不难发现，我国企业距离很大，STM32 750余款MCU，大都选用90nm制程上，ST方案发布的超高功用STM32H7将选用40nm制程，而灵动微电子老练产品F103选用的仍是传统的0.18um。
在开发东西上，国产MCU 根本没有自己的开发东西，引荐都是ARM KEIL和IAR，为了支撑自己公司的MCU，一般会开发一个 KEIL MDK或许IAR插件，没有经费的用户多是运用盗版IDE。
在运用规划方案和生态环境建造方面，国产MCU 更是远远落在外国企业后边，比方STM32峰会第二天，几十家合作伙伴展现了包含LoRa、蓝牙和WiFi模块、空中固件晋级、NB-IoT诊断仪、多功用轿车总线通讯渠道和安全认证的RTOS等百余种解决方案，以及大疆和小米无人机、华为运动手表、MOOV 耳机和阿儿法智能机器人等数十种国内规划和出产的根据STM32产品。这大大提升了与会的开发者的爱好。
32位MCU商场开展，芯片规划和制作技能当然很重要，而产品线生态建造，开发东西的研讨、嵌入式OS的支撑、立异式的运用事例、安稳的货源供应和技能支撑也十分重要，每一项都缺一不行，都做好了真的不容易，国产MCU要进入国内电子企业干流供货商名单，要走向国际舞台，还有很长路要走。面向未来5-10年百亿级的物联网设备商场，MCU迎来了史无前例的时机，也给了我国MCU 开展和腾飞发明了绝佳的切入点。
