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Mar . 2025

深度解析:英飛凌如何登頂全球MCU榜首

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英飛凌科技物聯網運算與無線業務負責人Steve Tateosian此次中國行,恰逢英飛凌近期登頂全球MCU市場榜首。從消費性電子到邊緣AI創新,英飛凌持續以創新技術賦能本土生態,攜手中國夥伴共挖產業潛力,推動合作共贏。本文基於EEWorld 電子工程世界主編冀凱的深度訪談,將對英飛凌在MCU行業的規劃、獨特優勢及其對中國市場的洞察進行進一步解讀。


本文轉載自EEWorld 電子工程世界


英飛凌在MCU產業頻頻傳來好消息。一個是其MCU的全球市佔率在2024年達到了21.3%,這是英飛凌史上首次在全球微控制器市場拔得頭籌,成為市場領導者。另外在新品方面,英飛凌宣布了多項圍繞汽車和物聯網領域的創新產品,包括PSOC™ 4 Multi-Sense、PSOC™ Edge和PSOC™ Control等,並將在未來推出基於RISC-V的AURIX™系列新品。


英飛凌科技物聯網運算和無線產品線高級副總裁Steve Tateosian接受了記者的採訪,就當下消費性MCU的市場需求及英飛凌的應對策略進行了深度交流。彼時,英飛凌成為全球微控制器市場第一的消息還未公開,但從Steve的許多言談中,能夠看出英飛凌對於MCU市場的積極態度,尤其是針對中國市場。 Steve這次中國行的一週時間內連續見了十餘家本土客戶,不僅是大客戶,同樣還有很多中小型客戶,Steve反覆強調道:「中國客戶對我們非常重要,中國市場是創新的土壤。


談到中國客戶令他印象深刻的創新時,Steve提到了離線翻譯機。 「即便是在飛機上,翻譯機也可以讓彼此毫無障礙的交流。」Steve說。英飛凌正在驅動無數邊緣AI的創新,改變生活的方方面面,這也讓他的工作變得更具社會意義。

正式成為MCU市場一哥

英飛凌的MCU業務在過去幾年遠超市場的平均成長速度,數據顯示,自2015年以來,英飛凌的MCU業務平均每年增長達13.0%,而整個市場的年增長率為4.0%。實際上在2024年整體MCU市場萎縮(全球MCU市場總銷售額從2023年的280億美元,降低至2024年的224億美元)之時,雖然英飛凌的MCU也因為庫存週期產生了衰退,但其逆週期的韌性表現,相對其他競爭對手減緩了許多,也因此較2023年的17.8%相比,獲得了3.5%的市占率提升。


相較於其他MCU廠商,英飛凌的MCU價值鏈體現在多個方面,但最重要的是其豐富的產品組合及專注的應用領域。例如在汽車領域,英飛凌擁有包括AURIX™、TRAVEO™、PSOC™等多條汽車相關的MCU產品線,而在消費及工業領域,英飛凌以PSOC™、XMC™及安全MCU等產品覆蓋,這種全方位的覆蓋也使得英飛凌的MCU市場並不會突然的大起大落,減緩了市場下行時期的壓力。


另外,技術創新也是英飛凌MCU能夠在汽車和物聯網市場中獲勝的關鍵。 2023年,英飛凌汽車MCU已經成功登頂全球市場第一。在物聯網市場中,英飛凌也正在通過創新加速產品的市場表現。


英飛凌能夠獲得MCU市佔率第一並不是憑藉爆款產品成為黑馬,而是長期耕耘的成果。

Andreas Urschitz

英飛凌科技管理委員會成員兼首席行銷長

"此次市場排名的上升證明了英飛凌優秀的產品組合、軟體和易於使用的開發工具超越了客戶預期。過去十年,我們持續為客戶提供強大且高效的系統解決方案。"

MCU正成為設計的核心

Steve表示,MCU是電子設計的核心,設備和系統依靠強大、高效和安全的微控制器來可靠高效地運行,一顆優秀的MCU可以串聯起更多的產業鏈價值。


"英飛凌在功率元件的性能強大,同時一顆優秀的MCU,更能激發功率元件的價值,進而促進電機和電源系統的控制與轉換效率。 IoT產業也非常類似,英飛凌的連接類產品、感測器、安全解決方案等等所有的產品組合,都可以圍繞MCU構成一個強大的系統。 "

Steve Tateosian

英飛凌科技工業MCU、物聯網、無線和運算業務

高級副總裁


另外,MCU的開發也正在邁向新的方法學,需要更便利的軟體和工具,結合一站式的產品組合,最大化降低系統開發門檻,從而創造更多創新的產品。


在德國舉辦的嵌入式展上,英飛凌也圍繞MCU展出了數十款創新產品,從馬達驅動到智慧工廠,從功率轉換到人臉識別,這也印證了MCU在系統中的價值體現。其中值得注意的是兩款結合英飛凌多項產品的Demo,一個是智慧空氣控制系統,無縫整合了PSOC™ Edge 微控制器、XENSIV™感測器、RRAM 技術和創新軟體解決方案。另外一個是打地鼠遊戲,由XMC4700 微控制器與 XENSIV™ 壓力感測器、MOTIX™驅動器和 3D 磁性感測器組成。

與賽普拉斯的完美整

最近十幾年,MCU市場發生了多個重要的整合。日系廠商中,幾家MCU廠商合併為瑞薩,美系則以Microchip收購Atmel,ADI收購Maxim為典型代表,另外歐洲廠商的兩次主要收購很有意思,均是收購了美資公司,一個是NXP收購Freescale,一個是英飛凌2019年收購了賽普拉斯。當然這些MCU公司也不是專注於MCU,大多數都是覆蓋完整訊號鏈的公司,不過無論如何,併購都是為了更廣闊的產品組合。


作為曾經任職於恩智浦/飛思卡爾的Steve而言,經歷了兩次MCU大廠的融合,非常能夠理解這種產業整合。 「客戶選擇MCU供應商時,首先要考慮其拓展產品線的相關能力,包括產品組合及製造的能力。」Steve說。這也是MCU廠商整合的最主要原因——通過整合產品線及客戶、產業關係,從而提供更完整且可擴展的方案。


以英飛凌收購賽普拉斯為例,在MCU方面,兩家​​公司各有側重。例如在車規級MCU中,賽普拉斯的TRAVEO™、PSOC™,一個專注於汽車的儀錶板等圖形應用,一個專注於簡單的車身應用等場景,與英飛凌AURIX™ MCU關注的複雜場景可以完美結合。在消費性應用中,英飛凌則是通過PSOC™與XMC™滲透至消費性、IoT及工業市場。


"MCU不應該是個僅拼價格的市場。客戶選擇MCU時非常謹慎,不只是選擇硬體產品,而是一套完整的開發軟體、生態系統、客戶關係、智慧財產權以及產品路書的選擇。開發的費用越來越高,因此他們需要仔細考慮現在及未來的可重複使用性。"

Steve Tateosian

英飛凌科技工業MCU、物聯網、無線和運算業務

高級副總裁



在開發工具上,英飛凌ModusToolbox™是一款功能強大的嵌入式軟體開發平台,旨在為開發人員提供一站式的便利開發體驗,包含了多個關鍵元件,包括了板級支援套件(BSP)、週邊驅動程式、中介軟體和程式碼範例。英飛凌提供了多款開箱即用的中間件和軟體庫,涵蓋 HMI、圖形、連接、安全、語音和音訊、機器學習、Wi-Fi、藍牙、馬達、安全性等,用戶只需專注於應用層的軟體創新。



目前英飛凌的ModusToolbox™開發軟體現已支援包括PSOC™、XMC™和AIROC™在內的不同處理器。 Steve強調,儘管這些MCU都採用了Arm架構,但開發工具的統一仍然有許多挑戰。尤其是MCU的編程工具並不是只對CPU編程,還需要包含週邊、驅動、不同的IP進行整合,這也是軟體平台整合的最大困難之一。


談到品牌建設,Steve強調道,未來英飛凌將主要發展PSOC™這個品牌和架構,例如XMC™會過渡到PSOC™ Control,PSOC™也推出了包括PSOC™ Edge和PSOC™ Connect在內的多個子品牌,以面向不同的應用場景。另外,也繼承了諸如PSOC™ 4 CAPSENSE™/Multi-sense等特色鮮明的專用MCU。


"二十年前,PSOC™以Programmable(可編程)的靈活特性而著稱,而如今PSOC™除了可編程這一特色之外,還有包括AI、互聯、實時控制在內的多個標籤,擴展了PSOC™的應用邊界同時,也放大了可編程概念。 "

Steve Tateosian

英飛凌科技工業MCU、物聯網、無線和運算業務

高級副總裁

MCU在中國

談到中國,這也是讓Steve最為興奮的市場。近年來,中國MCU市場競爭日益激烈,這裡的競爭者不止是與英飛凌進行著全球競爭,同樣還有很多來自本土的友商。在Steve看來,只有競爭才能產生創新,產生新的機會、產品和應用。


「中國的創新需求給了我們很多啟發,這也是我們定義PSOC™ Control和PSOC™ Edge的基礎之一。」Steve舉例道,例如PSOC™ Control中更高分辨率、更多通道的PWM,更高性能的模擬外設,諸如這類需求,很大程度考慮到了中國客戶的意見。


Steve介紹道,英飛凌在中國有強大的本土團隊,包括市場、FAE、設計、軟硬體應用支援、銷售等團隊,在緊密的配合下,深入走訪客戶,了解客戶的真正需求,把市場需求消化成技術需求,再到最終的產品需求,從而最終贏得本土客戶。


同時,英飛凌也在不遺餘力的支持本土生態系統建設,例如英飛凌一直和RT-Thread圍繞著開發板、作業系統、行銷等多方面進行合作。

積極擁抱新的開發方法

如今MCU越來越擁抱開源生態,非常有利於嵌入式的發展。英飛凌也積極擴展在開源上的貢獻,GitHub上面,英飛凌共有1700個repositories,也證明了公司對於開源的積極態度。另外,作為銀牌贊助商,英飛凌一直在支持Zyphyr,並推出了多款支援Zyphyr的產品和開發板。


開放開源的開發模式在開發速度、安全性、開發工具、靈活性以及生產力方面都具有多種好處,這意味著公司可以專注於為產品帶來的價值,而花更少的時間在應用程式的常規功能上。 Steve表示:“無論是大公司還是電子愛好者,都可以利用開源提升效率。


AI開發也是最近的熱門話題,既有LLM(大語言模型)加速嵌入式編程,另外還有利用機器學習和模型對採集的資料進行訓練及部署,從而簡化開發流程,並提高了產品的判斷準確性和效率。


Steve介紹道,2023年,英飛凌收購了嵌入式機器學習和人工智慧供應商Imagimob,並於2024年推出了邊緣AI軟體解決方案品牌DEEPCRAFT™,DEEPCRAFT™包括DEEPCRAFT™ Studio和DEEPCRAFT™ 成熟模型兩部分,與ModusToolbox™一起,一站式完成資料採集及預處理、模型訓練、優化以及部署的全過程。英飛凌提供了多種開箱即用的模型,最新的模型包括聲源方向檢測模型、表面檢測模型、工廠警報檢測模型、手勢檢測模型、跌倒探測模型等等,且支援的模型一直在持續更新。


另外,隨著AI的應用越來越廣,資料和模型的安全性正在成為挑戰,資料和模型都應該得到有效保護。英飛凌新型PSOC™ Edge E8x MCU產品系列的設計成為了首家達到嵌入式安全框架-平台安全架構認證(PSA Certified)計畫中的最高認證等級-等級4,為了滿足PSA 4等級的認證要求,所有PSOC™ Edge E8x微控制器金鑰均採用具有安全啟動、硬體儲存與加密操作功能的片上隔離飛地。

從MPU過渡到MCU

Steve表示,如今MCU的效能越來越高,也會取代部分MPU的負載工作。 “相對MPU,MCU在價格、功耗、集成度、開發門檻、散熱、啟動時間、系統設計門檻等等方面都比MPU更好。”Steve說道,“隨著MCU在邊緣AI上面的性能越來越強大,這種融合也將會持續。”


如圖所示,英飛凌最新的PSOC™ Edge可應用於多種AI應用,包括活動、聲音及語言識別,以及影像辨識等。相較於MPU,MCU的系統在記憶體和功耗上的開銷都更低,例如功耗上可節省200倍,以及一半的BOM成本,可以輕鬆實現電池供電產品的長續航和緊湊型的外觀設計。


"隨著協處理器等加速器廣泛應用在產品中,未來邊緣AI處理器的性能評判標準不能僅以MHz或DMIPS等評判,例如PSOC™ Edge其運行頻率只有400MHz,但在AI推理方面的性能可能與2GHz的MPU相當。"

Steve Tateosian

英飛凌科技工業MCU、物聯網、無線和運算業務

高級副總裁

PSOC™ Multi-Sense的創新

PSOC™在專用市場的一個突出實例是其搭載CAPSENSE™電容觸摸技術的MCU,迄今已經出貨超60億顆,市場份額一直位於第一,目前CAPSENSE™技術已經迭代到了第五代。


Steve強調,競爭對手也有一些類似的產品,但英飛凌始終堅持不斷收集客戶的資訊回饋,不斷迭代IP與技術,結合客戶的場景需求進行開發升級,這也英飛凌CAPSENSE™的致勝之道。


目前,觸控人機互動(HMI)應用有許多新的需求。 Steve列舉了幾個新需求,諸如水下觸摸、懸浮觸摸、金屬觸摸等等,這些都是PSOC™ Multi-Sense的目標市場。 Multi-Sense顧名思義,支援了多種感測技術,包括第五代CAPSENSE™,電感檢測甚至是最新的液位檢測等,滿足客戶豐富的應用需求。


全新的Multi-Sense融合了英飛凌的多項創新。在電容觸控方面,整合了第五代CAPSENSE™ IP,相比上代產品提供了10倍訊噪比提升。更高訊噪比意味著產品的穩健性,也使得其支援懸浮觸控技術,該技術無需傳統按鍵設計中的彈簧,可簡化結構設計,提升良率並減少加工複雜度。


如圖所示,支援懸浮技術後,觸控表面和PCB之間不再需要彈簧和導電泡棉即可實現按鍵功能。

另外最新的電感觸控可以支援純金屬表面的HMI,傳統的電感觸控方案採用的是LC觸控方式,電路非常敏感,不適合量產,英飛凌採用了反激式的感測架構,從而使測量過程更加可靠,使電感觸摸檢測具有可製造性的商業價值,這使得電感觸摸技術可以進入主流及新興應用中,包括潛水相機或可穿戴設備的防水觸控、冰箱金屬表面觸控、另外還支援壓力檢測或位置檢測等。

英飛凌液位感測方案特色一覽

Multi-Sense技術也為英飛凌開拓了液位偵測新市場,可應用在咖啡壺、家電中的水箱以及洗衣機水位偵測等場景中。英飛凌的液位檢測技術具有獨特優勢,無需接觸就能進行檢測,而且可以適應各類特殊容器形狀,對液體中的泡沫、霧氣、液體殘留物、溫度和其他環境條件適應力強。

這一切得益於英飛凌的傳感器設計軟體解決方案,該套件集成在ModusToolbox™內部,提供了開箱即用的機器學習模型,開發者可以直接將數據導入,即可快速開發出精準的液位檢測演算法模型。另外英飛凌也提供了一系列配套的文檔,包括按鈕的製作,PCB參考等等,加速客戶開發新的按鈕方案。


Multi-Sense還引入了「Always-On」技術,內建了狀態機模組,可脫離CPU獨立自主工作,從而感測處理的功耗降低了10倍,非常適合便攜類、可穿戴等設備應用。


"未來HMI的創新將會有很多,不只是觸控,隨著語音和影像等AI技術的進入,這幾類產品將實現有機互補。例如我們很多家電客戶,在有觸控的同時也有語音互動功能。"

Steve Tateosian

英飛凌科技工業MCU、物聯網、無線和運算業務

高級副總裁

總結

無論是對PSOC™ Edge、PSOC™ Multi-Sense還是更廣闊的MCU產品組合而言,不斷根據應用的創新需求迭代產品和技術,提供一站式軟硬體系統級開發和量產支持,更廣闊的產品組合,這些要素共同促成了英飛凌霸榜MCU市場。


為顧客帶來從產品到系統的價值,是英飛凌一直以來的承諾。 MCU作為系統中的核心,正發揮最重要的價值,是系統低功耗、高效能、高可靠性的關鍵。透過對客戶系統的深入了解,不僅有助於開發最合適的MCU,還能充分發揮其他包括功率元件、感測器、電源管理相關產品的最佳性能。這種相輔相成的關係是現今半導體發展的基本邏輯與策略,更是英飛凌的關鍵優勢。



文章來源:英飛凌官微

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