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台灣與大陸在MCU市場的發展態勢
 

【作者: 柯雅方】   2001年02月01日 星期四

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微控制器(MCU),其全名為Microcontroller Unit;一般人均簡稱為Microcontroller或μC。我們拿MCU和CPU來作一比較,之間最大的差異在於CPU並沒有加上周邊功能;而MCU則將RAM、ROM、I/O或A/D等周邊功能以系統單晶片(System on Chip,SoC)的方式整合進MCU中。現在為因應後PC時代和IA產品的發展趨勢,Caller ID或LCD驅動IC也將整合至MCU當中。


在我們的日常生活中,MCU是無所不在的。舉例來說,一台汽車就需要多個MCU,從電動窗、電動鎖到新一代的GPS導航系統等,乃至於我們常用到的對講機、遙控器等,都需要MCU的配合。由此可知,MCU所擁有的潛在市場實在難以想像。據統計到1999年底,全球約有146家IC設計公司,其中超過50%也就是一半以上的IC設計公司,都參與了MCU產品的生產陣容。


簡介MCU架構

以目前來說,MCU的核心架構可略分為三種,包括有英特爾的8051和6502,均為8bit,CSIC架構;其二為Microchip的PIC(如義隆、合泰生產的仿PIC架構產品),亦為8bit,採RISC架構;除此之外,還有摩托羅拉的6805,但因此架構技術還未釋出,故較不盛行。一般來說,大部分的IC設計公司都是採用此三種架構。


而微控制器中ROM的種類雖有許多種(表一),但一般來說,較為普遍的有下列三種:



《表一 微控制器中常見的ROM的方式》
《表一 微控制器中常見的ROM的方式》

◆MASK:只能一次燒錄,不能再次更改,技術門檻也比較容易達到,台灣業者涉足此領域的廠商也最多。對於業者來說,要使用MASK ROM模式,需要量多且固定的產品才適用,若是較注重成本和時間的考量,則比較不適合。目前台灣約有95%以上的業者使用此項製程,日系業者也不少。


◆OTP:僅可一次重複燒錄,為歷史較久遠之技術,目前以0.8製程為主。因其只能一次重複燒錄,不具有時間和成本上的效益,現在已經較不被業者所採用。


◆MTP:如目前最流行的FLASH,具有可以多次重複燒錄的優點,其另一特性為可升級。MTP大多以0.25製程為主,其進入技術門檻較高,為目前最多業者覬覦之領域。


目前來看,絕大部分的廠商都已經積極朝Flash MCU階段邁進,如Philips、Microchip、Atmel等;其中Philips和Atmel為英特爾8051架構,而Microchip則為PIC架構,均以8bit為主。而國內業者,則有華邦、新茂等業者已發展Flash;華邦在此領域表現不錯,而新茂則在茂矽母公司的Support下,兩家公司皆已有顯著成果;另外,民生及偉詮則在CMOS方面耕耘已久,主要供應LCD Monitor所用之MCU。至於Ali,據悉也有意加入MCU廠商行列,規劃生產整合進DVD的MCU,但是否與公司屬性能配合,則有待觀察。


大陸競爭實力日漸提高

現在廠商在MCU領域的競爭,已不再以技術論高下,主要原因在於其技術門檻已不高,一般業者容易進入,因此全球涉足此領域的業者非常多,現在另一潛在對手大陸亦浮上檯面。以目前的發展趨勢看來,預估大陸市場在5年之內,將可輕易超越台灣(以8bit而言)。預料大陸地區在市場和設計方面的優勢,也將使台灣面臨極大的壓力。雖然目前大陸的晶圓廠良率仍低,但因其IC設計人才和技術發展方面漸趨成熟;稍加以訓練,假以時日,超越台灣並非難事。


而另一方面,大概在二年半內,大陸的晶圓廠便可達到一定程度的水準。而台灣廠商目前惡性競爭情形已經十分嚴重,導致價格下滑、利潤極低;未來在市場及技術均西移大陸的影響之下,由於在成本上已不具威脅性,台灣MCU業者勢必會喪失更多的優勢條件,這一點是值得國內業者高度關切的。


以市場行銷能力決勝負

在目前技術門檻不高,但競爭者眾的情形下,決定業者能否勝出的關鍵因素,即在於各業者的市場行銷能力。誰能看準最具潛力的市場,即時下注,誰就能殺出重圍,傲視群雄。有鑑於此,台灣業者當亟思因應策略,而以目前情況看來,最佳因應之道為發展16/32bit等更高階的產品,朝更高技術邁進,方能在激烈競爭之下,取得一席之地。


目前MCU的應用主要在電腦周邊,如滑鼠、鍵盤等,以及自動控制、消費民生等部分。不過最大的應用仍在解決語音上的需求,如裝有語音功能的玩具,便是典型的例子。而諸如此類的產品所需之MCU,價格不高且需求量多。以此來看,廠商勢必將其轉移至大陸生產,藉以減少成本,提高利潤。


據了解,目前也已經有一些大廠看好大陸雄厚的市場潛力,進軍大陸市場佈局。連在MCU領域著墨許多、最大市場在台灣,營收亦極為可觀的Microchip,如今卻在相關合作廠商紛紛移往大陸的影響下,也決定赴大陸設廠。


大家電領域關卡難破

此外,大型家電雖吸引許多業者垂涎,但台灣業者一直無法順利打入大陸市場,目前始終還是日系產品的天下,如NEC、Toshiba等。主要原因在於,台灣業者一直無法通過大陸當地家電協會的干擾/抗干擾(EMC)測試。這也是目前許多台灣業者急於突破的關卡,如華邦、新茂等都在做最大的努力。倘若台灣業者能通過大陸家電協會之抗干擾測試,相信又會是MCU廠商另一個可以發揮的領域。


以目前狀況來說,預料MCU未來最大的市場在於大陸地區,對於台灣業者而言,應該積極掌握的是市場行銷能力的規劃。隨著許多海外大廠的設計中心逐漸轉移亞洲的趨勢看來,台灣業者在此部分,仍有其不可忽視的優勢存在,若能善加利用,並配合以別出心裁的市場行銷策略,與大陸做一相抗衡,仍能有一番作為。


MCU在IC卡的應用

一般來說,IC卡可分為接觸、非接觸和整合型(接觸+非接觸),其形式則有Memory Card及Smart Card等。其中Memory Card多為EEPROM製程,如電話卡、手機用預付卡等。而Smart Card最大用途則在於金融卡及台灣政府曾力推的ID卡(國民卡)上。


歐美、大陸廣泛使用

雖然在歐洲、大陸等地區,IC卡已經是非常普及的產品,但台灣尚在剛起步階段。IC卡之所以在歐洲及大陸地區得以盛行、普及的最大因素,在於其政府相關單位的完善規劃和積極佈局。我國政府力推過的國民卡,即為IC卡的一種,但最後卻無疾而終,這和台灣業者系統整合能力一向較弱有極大的關係。


製作IC卡最大的困難,在於其為一系統整合下的產品,並非只單純做出一張卡即可;還需要許多相關機構、單位的互相配合,建立起有效的結構組織,此張IC卡才能真正派上用途。相較於IC卡在歐美、大陸地區的活躍情況,台灣經資中心曾經推出的IC卡,由於設計太過於紊亂,顯得有些搬不上檯面。目前雖然有Visa及Master等金融公司開始推廣電子錢包的概念,但是基於對安全機制的疑慮,許多金融業者不願釋出其安全機制,亦是台灣推行IC卡所遇之主要瓶頸。


政府需身先士卒

有鑑於此,台灣政府可由健保卡著手,率先為民間企業鋪路,規劃IC卡的機制。否則業者將會在這條路上跌跌撞撞,走得非常辛苦。目前國內相關業者僅有少數幾家,其中凌航即由世界先進獨立出來,以發展IC卡為主要事業。但在目前台灣系統整合能力薄弱,以及政府相關單位未能及時伸出援手的情況下,發展之路相當艱苦。


結論

以台灣目前的MCU情況來說,95%以上的業者仍應會採用英特爾的8051、6502或摩托羅拉的6805等CISC架構。而Microchip的PIC等RISC架構則緊追在後,因其設計相當優秀,在市場上已佔有一席之地,也為Microchip的獲利做出了大貢獻。


此外,今年下半年的國內廠商發展趨勢,在8bit MCU產品方面,新茂表示將可達到月產能100萬顆的產量;而偉詮則可能將60%的市場主力放在CRT市場上,這個比例較民生、聯詠比重為大。然因目前此市場的量雖多,價格卻已過低,在利潤無法相對回收的因素考量下,是否繼續投入這個市場,是國內業者必須審慎考慮的一環。建議業者不妨由LCD Monitor應用切入,並以Flash MCU做為利器,應能在此多方競爭市場中,取得一定的優勢。


再者,由於MASK MCU競爭者眾,在此領域發展成熟之業者,不乏其人。台灣業者在經驗及技術尚無太多勝算的現實考量下,想要爭下此領域的市場,還有待相當一段時間的努力。反觀Flash MCU市場,由於目前涉足業者未如MASK MCU多,其開發市場方面較易切入;再從OTP和Flash MCU的製造成本差異性不大的角度來看,業者經營Flash MCU市場的意願當然較高,所得利潤自然也較為可觀。


(吳耀棠先生現任職新茂科技行銷部經理)


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