随着AI、机器人、汽车的飞速发展，MCU的需求被推向了一个前所未有的高度。为了在这片日益激烈的市场中抢占先机掌乐策略，各大厂商正将“内卷”进行到底，掀起一场技术与成本的极限较量。
这场“内卷”大戏，究竟还有哪些精彩看点？让我们一探究竟。
三家厂商拥抱M23
Cortex-M23和Cortex-M33是Arm在2016年发布的两款Armv8-M架构的内核，开始引入TrustZone，可以简单粗暴地将两款理解成M23是M0/M0+的升级版，M33是M3/M4的升级版。
Microchip、新唐、兆易创新、瑞萨等前几年陆续推出M23内核产品。最近，兆易、瑞萨、新唐继续更新M23产品线，并重新定义性价比。
首先是兆易创新。6月5日，兆易推出超值GD32C231系列入门型微控制器，进一步扩充了Arm Cortex-M23内核的产品阵容。GD32C231系列以“高性能入门级”为定位，将为小家电，BMS电池管理系统，小屏显示设备，手持消费类产品，工业辅助控制，车载后装等应用提供更具竞争力的解决方案。
兆易强调，该系列在保持优异价格竞争力的同时，显著提升运算性能与外设规格，采用的M23内核架构，性能比M0+提高10%，主频可达48MHz，具备单周期乘法和整数除法运算等高效处理能力，大幅提升软件执行效率。并且，这颗平价MCU重新定义了入门级MCU市场的价值标准，开创了“平价不低配”的新格局。具体配置如框图：
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其次是瑞萨。6月10日，瑞萨也推出了基于48MHz Arm Cortex-M23的处理器，不过，这颗MCU的亮点在于率先在业内支持USB-C Revision 2.4新标准，加之拥有丰富的功能特性，使其成为便携式设备和个人电脑（PC）的理想选择。
除了支持USB-C新标准以外，低功耗也是这款产品的亮点。RA2L2 MCU采用专有低功耗技术，提供87.5µA/MHz工作电流，仅250nA的软件待机电流。为低功耗UART提供独立的工作时钟，在接收来自Wi-Fi和/或低功耗蓝牙模块的数据时可用于唤醒系统。包括对USB-C的支持，这些特性使RA2L2成为USB数据记录仪、充电箱、条码扫描仪等便携式设备的理想解决方案。
新型MCU不仅支持具有CC检测功能和最高15W（5V/3A）的USB-C，以及USB FS外，还可提供LP UART、I3C和CAN接口，帮助设计人员减少所需元件数量，有效降低BOM成本、节省电路板空间并减少功耗。具体配置如下：
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最后，新唐也在继续推进M23内核产品，不过其瞄准的主要是汽车和工业市场。3月18日，新唐推出32位M23内核MCU（运行频率最高72 MHz）——NuMicro M2A23系列，专为汽车和工业控制的严苛要求设计。该系列可在最高125°C的环境温度下运行，支持2.5V至5.5V的宽电压范围，具备三组CAN FD接口和一组LLSI接口，使其特别适用于各类车载CAN信号模块与内／外照明控制应用。在车用系统中，该系列可驱动车载网络与车身控制设备；在工业自动化领域，则可应用于电机控制与传感数据处理。
提供最多256 KB的eFlash、24 KB的SRAM以及4 KB的Flash加载程序内存（LDROM），可用于系统内编程（ISP）。最多6个PDMA通道可实现高效的数据传输，减少CPU负担，确保系统运行更加顺畅。包括4个32位定时器、12个144 MHz PWM输出和2个看门狗定时器，1个24位SysTick 定时器支持精确的任务调度，适用于实时应用。模拟功能包括1个12位ADC，支持每秒200万次采样（2 Msps），提供16个通道、2个比较器以及内建温度传感器，确保可靠的数据采集。
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M23内核的MCU虽然不是第一天推出了，但实际上可能也有很多人对它并不熟悉。工程师解析，M23在功能特性和性能上优于M0，特别是在代码执行效率、硬件安全性以及指令集优化等方面，并且M23是M系列中最节能的版本。此外，M23基于ARMv8-M架构，支持ARM TrustZone安全技术，增强了系统的安全性。虽然两者都面向低端嵌入式市场，但M23更适合需要基础安全防护能力的物联网设备和其他安全敏感型产品。总的来说，M23内核相对于M0+内核来说更适合于对安全性要求较高的应用场景，而M0+内核则更适合于对成本和功耗要求较高的应用场景。选择使用哪种内核取决于你的应用需求和优先考虑的因素。
可以看出，兆易和瑞萨两家厂商一直在积极将低功耗MCU推向M23、M33内核，推动MCU向更高安全性和性价比发展，而新唐则继续将M23推向汽车市场。不过，现有M0/0+、M3/4市场接受度很高，可以看出这些公司产品都是针对特定精准应用。
依然卷的车规MCU
在车规MCU领域，厂商依旧发挥自己的“神力”，纷纷推出非常独特的MCU产品。
首先是NXP（恩智浦），在今年5月推出首款支持“蓝牙信道探测”的车规级MCU——KW47和MCX W72无线微控制器（MCU），助力汽车制造商实现距离测量，为汽车门禁和自动化系统带来新的测距解决方案，并将在更广泛的应用领域大展身手。
“蓝牙信道探测”是蓝牙核心规范BLE 6.0新加入的功能，能够大大提升蓝牙的定位精度，通过加入这项技术掌乐策略，让蓝牙拥有了与UWB掰手腕的能力，尤其是数字钥匙领域。
具体到芯片方面，KW47是低功耗、高安全性的单芯片无线MCU，集成高性能BLE Core V6.0无线器件、信道探测及CAN FD，专为汽车与工业应用打造。符合BLE 6标准的可升级无线器件在任何主/从组合中最多支持24个并发硬件连接。集成了FlexCAN技术，兼容CAN和CAN FD协议，并符合ISO11898-1标准，专为汽车应用设计。安全可靠性方面，采用先进且可扩展的安全架构，搭载Arm TrustZone-M、资源域控制器及隔离式EdgeLock安全区域，支持硬件加密加速器、随机数生成器、密钥生成、存储与管理以及安全调试。具体框图如下：
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MCX W72则更为强大，采用96MHz Arm Cortex-M33内核以及支持Matter、Thread、Zigbee和BLE的多协议无线子系统。独立的无线子系统具有专用内核和存储器，可减轻主CPU的负载，将其留给主要应用，并允许固件更新以支持未来的无线标准。MCX W72x还通过集成EdgeLock Secure Enclave Core Profile(安全区域内核配置)提供先进的安全性，并将得到恩智浦EdgeLock 2GO云服务的支持，以实现凭证共享。此外，该系列还具有蓝牙信道探测功能，以及专用的片上定位计算引擎，可减少测距延迟。具体框图如下：
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其次是凌鸥创芯&晶丰明源，在5月9日推出了一款集成度超级高的车规MCU——LKS32AT037PXL5M6Q9。这款MCU集成了Arm Cortex-M0内核及DIV/SQRT协处理器，运行主频达48MHz，内部集成4相半桥驱动电路，5V LDO，LIN-PHY，支持LIN自动寻址和波特率自适应，显著简化了外围电路结构，降低设计复杂度，并帮助客户减少产品体积。
算法方面，支持三相BLDC无感正弦控制、2相步进电机无感正弦控制、有感直流有刷电机位置控制，并且配合应用保护支持过流、过压、欠压、过温、堵转、缺相保护功能，步进电机支持无感堵转保护功能。芯片供电最高耐压为40V，环温最高125度时，驱动相电流有效值最高约为570mA；环温最高105度时，驱动在相电流峰值最高约为1A。产品应用框图如下：
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最后，是豪威集团在6月10日推出的全新一代OMX2xx系列高性能MCU——OMX2x4B。OMX2x4B是该系列的首颗产品，相较于OMX14x系列，OMX2x4B系列采用高性能Arm Cortex-M7内核，主频高达300MHz，最高支持4MB嵌入式Flash，512KB SRAM。支持A/B SWAP OTA，具有Evita Full等级的HSM信息安全模块，以及10/100M Ethernet。
OMX2x4B系列提供单核、双核以及BGA196、BGA257封装供客户选择，适用于智能座舱（CDC）、车身域控（BDC）、门控制器、热管理（TMS）、电池管理（BMS）、前视一体机等使用场景。支持AUTOSAR汽车开放系统架构，可提供MCU底层软件MCAL，与Vector、EB、普华等多家国内外知名的AUTOSAR基础软件供应商密切合作。该系列产品目前可支持Keil、Eclipse、IAR等主流编译器，J-Link、Lauterbach等主流调试器。具体配置如下：
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各显神通的MCU
最近一段时间，MCU厂商也推出了很多具有特色的产品。
第一是英飞凌5月27日推出的PSOC 4100T Plus MCU。产品亮点是在单块芯片中集成先进的传感和系统控制功能，拥有128K闪存和32K SRAM，并且采用了Multi-Sense这一包含CAPSENSE™、电感式传感和液位传感功能的英飞凌先进技术。
据了解，英飞凌的第5代CAPSENSE技术与其前代产品相比有了显著改进，信噪比 （SNR） 性能提高了10倍，同时功耗降低了10倍。
4100T Plus可作为独立的通用MCU提供强大的系统控制和管理平台，也可作为专用的HMI MCU创建直观的交互式接口，还可作为系统控制和触控式HMI的单芯片解决方案。目标应用包括家用电器、消费电子产品、触控板和触控屏应用。具体框图如下：
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第二是先楫半导体在5月6日推出的HPM5E00，这款产品主要亮点在于德国倍福（Beckhoff）正式授权的EtherCAT IP，而先楫是中国第一个获得EtherCAT支持的厂商，过去支持EtherCAT的MCU芯片都被国外厂商垄断。
HPM5E00的目标应用包括工控和机器人领域，具体包括变频器、伺服、PLC及远程IO等通用工控场景，以及机器人关节、工业机械臂、楼宇自动化（BAS）等高端应用。相比先楫之前推出的HPM6E00，HPM5E00功耗更低、成本更优、封装更小。具体框图如下：
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第三是国民技术4月推出的国内首款Arm Cortex M7+M4双核异构MCU——N32H78x系列高性能MCU。
N32H78x/N32H785EC/N32H76x/N32H765EC系列MCU是国民技术面向具身机器人、工业控制等智控领域推出的标杆产品，系列产品具有超强算力、超快响应、超高精度、高可靠性与高安全性等优势特点，在变频器、伺服、PLC等通用工业控制领域，工业/人形机器人、电梯等高性能电机控制领域，光伏逆变器、拉弧检测、储能BMS、汽车OBC、充电桩等新能源领域，以及工业显示屏、仪表、人脸识别等HMI方面具有应用优势。
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第四是中微半导5月推出的全新8位RISC内核MTP芯片SC8F096系列。事实上，即便32位MCU的价格一直在向下，但8位MCU依然有很多市场，毕竟很多场景并不需要那么复杂的MCU，所以8位还在进化。
SC8F096集成丰富资源，内置16MHz RC振荡，提供8K×16 ROM及336B RAM存储组合，支持30个GPIO与1.8V-5.5V宽工作电压，内置触摸、运放、比较器、LED、LCD、PD/QC、单线RGB驱动，目前为中微半导旗下8位RISC内核同类产品资源最为完善与丰富的系列，可为成本敏感型项目提供创新解决方案。
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第五是小华半导体4月发布的超低功耗MCU——HC32L021。这款产品的定位是与8/16位MCU分食市场，拥有非常卓越的综合性能。
超低功耗方面，HC32L021采用先进的电源管理技术与国产超低漏电工艺技术；功能、性能优化体现在对运算速度、数据处理能力以及外设接口的精心设计上，如48MHz的工作主频、经优化的高精度高速内部时钟、低功耗定时器和串口通信接口等。具体产品框图如下：
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第六是芯海科技今年5月推出的大容量高性价比MCU——CS32F090。目前，MCU也在追求边缘AI、机器学习，对于这些应用，存储容量是关键。CS32F090系列则具有“大容量存储、高集成度模拟、超低功耗、宽电压”四大特性，目标应用领域包括消费电子、工业自动化、医疗设备等，如Pad、吸尘器电池包、E-bike电池包、洗地机主控、气体探测器、电子血压计。具体框图如下：
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第七是Silicon Labs在5月22日推出的22nm多协议无线SoC，包括两款产品：SiXG301针对线路供电应用，SiXG302专为电池供电效率。
SiXG301搭载150 MHz的Arm Cortex-M33、4 MB 闪存和512 kB RAM，支持我们的并发多协议（CMP），该协议可以在单个设备上同时运行Zigbee和Matter over Thread，从而简化产品制造商的SKU管理，并简化最终用户的易用性。 具体框图如下：
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总结
MCU市场的卷是永无止境的，毕竟万物都需要MCU，而针对不同场景，我们需要各种功耗、性能和功能的MCU。
总得来看，目前机器人是MCU厂商追求的一个热点，无线MCU方面BLE 6.0以及Matter、Zigbee等多协议是重点，工业MCU方面支持EtherCAT是大趋势，汽车MCU方面数字钥匙、高集成、高性能是热点。
除此之外，AI也是MCU的一个热点。就在昨天，Nordic Semiconductor宣布收购Neuton.AI 的知识产权和核心技术资产。Neuton.AI 是开发用于边缘设备的全自动TinyML解决方案的先驱，通过将Nordic的nRF54系列超低功耗无线SoC与Neuton的神经网络框架相结合，现在可以为资源最受限的设备带来可扩展的高性能AI。此前，Renesas在2022年完成对美国从事机器学习模型开发的初创企业Reality AI（以TinyML为业务）的收购，Infineon2023年5月收购瑞典的TinyML和AutoML领域初创公司Imagimob AB。
显然，未来的MCU市场竞争只会愈发激烈。
· END ·掌乐策略
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