ㄧ直以來，MCU市場很明顯有著兩條不同的發展路線：高性能、或者低功秏。在綠能話題不再只是曲高和寡的議題之後，低功秏MCU的產品面貌開始和從前不同－不用再為了達成低功秏，犧牲成本與效能，因而逐漸受到品牌商的青睞。

舉例而言，美商Microchip的微控制器產品線，有20％的MCU產品屬於低功秏，而香港商意法半導體（ST）的低功秏產品也佔了MCU產品的25％，並預計在兩年內擴展到30％。台灣MCU產品比重最重的IC業者盛群半導體，2010年11月底截止，已經售出376萬顆低功秏MCU。

《圖一　MCU銷售走勢圖(Source:IC insights)》

不錯過商機

技術與商機互蒙其惠

事實上，商機與技術其實是互蒙其惠的共生關係，技術有了突破、才有新的應用；有新的應用需求，才有預算投入新技術的研發。環保、節能是世界共同的趨勢，長期被指責為啃噬資源的大怪獸，於情，科技業者必須善盡企業責任；於法，各國政府都已祭出強力政策，就是意圖汰換對環境不友善的電子產品。

美國聯邦政府2009年編列3億美金，提供消費者購買節能家電最高200美元的補助津貼；而中國政府除了持續執行家電下鄉政策以刺激消費之外，也以新的家電耗能標準、招標限制提高進入中國家電市場的「質門檻」；因此，許多原先不在目標範疇內的家電產品，為了同時達到效能與功秏的要求，紛紛投入低功秏MCU的麾下。

《圖二　理想的低功秏運作示意(Source:ST)》

大型家電為例，傳統上使用單向交流馬達就可以靠著電壓/回數速度演算方式，就能做出一個電子驅動的洗衣機。但是時下對洗衣機的要求與日俱增－「省水」、「省電」、「無噪音」，超出傳統單向交流馬達的能力，這時候，只能呼喚低功秏MCU，驅動三相交流馬達相救了。從本身的節能開始做起，未來房子內的各個裝置都要走向低功秏，比如煙霧偵測器、各類遙控器，甚至智慧電表；商機的最高處，就是打造一個彼此互聯的智慧能源網絡，因應家電使用狀況給予不同的低功秏調節。

《圖三　意法半導體大中華暨南亞區產品行銷經理楊正廉》

此外，近年消費性電子商品與電腦產品隔閡日小，從最現實的角度來看，智慧生活的抬頭、讓消費性電子產品功能需求越來越高、設計越來越複雜，在在製造了品牌商不得不採用低功秏MCU的契機。意法半導體大中華暨南亞區產品行銷經理楊正廉說，只要是吃電池的裝置，就是低功秏MCU能夠攻城掠地的目標。

《圖四　新唐科技微控產品中心協理林任烈》

這些商機，有些來自舊有的電子產品，如：GPS、智慧型手機；有些則是應運而生的新產品，如：3D眼鏡、平板裝置。在居家醫療商品方面，對於低功秏MCU的需求也日漸看漲，新唐科技微控產品中心協理林任烈就說，血氧儀、血糖計…等應用，都需要高效能、高省電的低功秏MCU商品。再「大」一點的例子，就是從單純的家電轉而進化成三頭六臂的「智慧電視」，談到電視，許多人已經把它的分類轉移至消費性電子。過去中國三四級城市多以映像管電視為銷售大宗，但今年平面電視卻勢如破竹地以全面性姿態太舊換新。盛群半導體總經理高國棟就說，商機不僅在電視、還擴展到控制聯網電視的新型遙控器，目前，盛群正與中國四川長虹家電合作開發聯網電視產品。

《圖五　盛群半導體總經理高國棟》

不犧牲效能

他們如何達到低功秏？

低功秏顧名思義，就是要讓整個控制器的耗電量達到最低。達成的方式大概有以下三種：降低工作模式時的功秏、減少休眠模式的功秏、以及縮短由休眠到工作的喚醒時間。

《圖六　Silicon Labs微控制器產品行銷總監Mike Salas》

工作模式時的功秏減低是最先被克服的任務，目前推出低功秏MCU的廠商多半已經做到。其中最大眉角在於，必須利用較低的系統頻率或運行電壓來節省功耗，但是不可以影響到產品的效能。整合電源管理是一個不錯的方法，在此領域有著墨的廠商如TI，ST，Silicon Labs都有相映措施。Silicon Labs微控制器產品行銷總監Mike Salas表示，整合專有的DC-DC轉換器，可以讓運作模式的操作電壓降至0.9V，原本必須使用2顆電池才能操作、也可因此而只要1顆就能使用相同功能。

而休眠模式的功秏控制，業界的共識可分成兩方向：向下壓低休眠時的最低功秏，以及，提供不同等級的待機模式。楊正廉說，現在的低功耗MCU就像是可分段調光的照明燈具，不再只有「on/off」兩種選擇。可以針對不同的省電模式進行動態調整，依據使用狀況不同，自動關閉不需要的功能，至低的功耗僅0.27A，幾乎是個電表無法偵測出來的數字。而Microchip先進微控制器架構部門產品行銷經理Jason Tollefson則說，在深度睡眠模式之下，必須確保設計人員依然能夠使用計時器、即時時鐘、電壓異常重置（brown-out reset）以及中斷（interrupt）以喚醒元件。

《圖七　Microchip先進微控制器架構部門產品行銷經理Jason Tollefson》

從終端產品的角度看，需要低功秏MCU，許多是屬於長時間休眠狀態、但是只要需要工作，就必須迅速站上崗位開始運作，最簡單的例子就是煙霧偵測器，如果啟動不即、事態可就嚴重了。從MCU本身的設計來看，從休眠到運作的轉換時間如果太長，等於白白浪費了等候期間的電流損耗。所以，要從低功耗到超低功耗，一分一秒都得錙銖必較。

Mike Salas強調，降低功秏的三項要素都很重要，但最重要的事情是齊頭並進才能集其大成。楊正廉也說，休眠時保持超低功耗固然重要，但在此之外，也務求迅速喚醒、以最低功秏完成工作後，再以最快速度回歸休眠狀態；才能將整體系統層級的功耗降到最低。

@大標不背離趨勢

功秏超低 功能可不低

達到低功耗就夠了嗎？可不。現在的低功秏MCU產品功能齊備，五花八門之貌拿來與其他定位的MCU產品相比，毫不遜色。在整體產品性能的發展上，各家廠商的趨勢也都大致相同。其中最明顯的例子就是各家產品逐漸向ARM核心靠攏。除了Microchip選擇MIPS處理器外，較為逆向操作的就是瑞薩電子，透過與NEC的合併取得其獨有的78K核心架構，整合為RL78的新世代架構。

處理器以ARM為主流

《圖八　NXP高性能混合訊號事業部暨標準產品事業部大中華資深行銷協理梅潤平》

NXP高性能混合訊號事業部暨標準產品事業部大中華資深行銷協理梅潤平指出，現在MCU產業已經走向高整合化，未來百花齊放的局面將慢慢穩定，趨於大者恆大的局面。加上大家都有志一同採用ARM處理器，因此從產品的性能到編譯器的效率，能進行差異化的空間也逐步縮小。對此，楊正廉則有不一樣的看法；他說，大家都用ARM處理器的確使得市場的普遍性提高、開發工具的豐富性提升；但是處理器只是MCU的一部份，在架構設計與週邊元件的整合部分，也是製造自家特色絕佳關鍵。

兩方說法看似對立，但其實是從不同的角度切入。無論如何，低功耗MCU廠商必須謹記的一點是－向ARM處理器靠攏並不代表產品就會趨於同質化，除了推出完整的產品線外，提高產品的差異性，也是避免在未來的價格戰中被市場淘汰的保命符。

高集成整合 系統層級與電源管理吃香

在傾力完成低功秏的同時，各家廠商也開始追求性能的展現，核心處理器再優秀，恐怕也是孤掌難鳴。因此，能夠整合周邊元件、提供系統層級的完整解決方案，就成了廠商製造產品差異性的招數。

電源管理的實戰經驗是大部分外商的主打特點，電源管理可以直接調整由外部流入的電壓，兼顧電源穩定和保護迴路的偵測，由於電源管理是門硬功夫，如能掌握關鍵技術，有助於拉開與競爭對手的距離。Mike Salas也點出，在消費性電子所背負的沉重降價壓力下，MCU往往必須整合其他而不再由獨立的類比或周邊元件負責處理，如LCD螢幕、或是擁有觸控功能、提供傳輸介面，又或者如醫療、安控產品針對特殊應用而有不同的感測需求；林任烈歸結說，終端應用產品需求五花八門，將這些周邊與高性能資料傳輸串列介面功能整合到一顆MCU當中，是未來必走的趨勢。

而在記憶體架構方面，如可提升內嵌記憶體的讀取速度，不但是提升效能、也能減少讀取時花費的功秏。高國棟說，隨著Flash製程的成熟，與OTP製程產品價差縮小至15%之內，他預估未來市場上將有9成產品為Flash製程；尤其在32位元的市場，已無OTP製程的立足之地。林任烈則說，預計於2011年推出的32位元低功秏MCU產品策略之ㄧ，就是再把Flash的容量上推。而富士通則正在積極開發新快閃記憶體（New Flash）架構技術，結合自有的專屬快速迴圈隨機存取記憶體（FCRAM）電路技術以降低驅動負載。

位元分野漸模糊 8bit與32bit爭場

此外，產品線的分布也有了更彈性的延伸，彼此間的模糊地帶也更加明顯。8位元產品功能逐漸強大，而32位元產品也逐漸擺脫設計成本和銷售價格的限制，原先站在彼端的兩方各自伸展極限，還未大打出手，就先讓市場上的16位元MCU漸漸失去了定位。

關於8位元和32位元之間彼此的消長，梅潤平認為，8位元的應用依然相當強勁，但受制於32位元產品均價不斷下滑，8位元MCU很難再有驚人成長。ST目前的產品線也沒有16位元的MCU，楊正廉說，旗下8與32位元產品佈局相當廣泛，高階的8位元與低階的32位元表現其實相去不遠。現在ST反而從另一個方向思考，要從終端產品的屬性來決定適合的MCU、而非以二分法決定是8位元或32位元。盛群半導體的研發腳步也和上述兩者相同，直接從8位元跳至32位元，但32位元產品仍然在研發的階段、進度稍嫌落後。

《圖九　 瑞薩電子MCU事業本部統括部長川下智惠》

當然，若有能力，維持最豐富的產品線也不失為ㄧ種策略，富士通半導體、瑞薩電子都仍在16位元產品戮力。根據瑞薩電子MCU事業本部統括部長川下智惠的說法，8、16、32位元的完整產品線乍聽之下覺得產品枝葉龐雜，但瑞薩電子整合NEC資源後其實策略更為精簡，以16位元產品作為中心點向兩端的8、32位元延伸。

@大標沒有台灣搶不到的商機

綜論MCU商戰市場至此，可以發現，較早切入的外商挾其整體解決方案優勢，得以在工業控制、車載資通…等技術門檻較高的市場悠遊，相較於外商，台灣廠商則多半將主力放在家電、安控與消費性電子為主。如面對中國龐大電網商機，盛群與外商同樣磨刀霍霍，但初期僅鎖定周邊產品如顯示螢幕進攻。

對於這樣的狀況，高國棟坦承如是，但強調台灣廠商真正的商機不會在第一波商戰，而是在品牌商出現降價壓力後，會轉而尋找擁有一定品質、價格又有競爭力的業者。盛群是台灣MCU產品比例最高的在地廠商，產品售價低於外商、卻又比普遍台廠開出的價格硬。為什麼這樣操作－高國棟點出了一個足以與外商競爭的關鍵－服務支援。

廠商公認服務支援是另一關鍵

Energy Micro亞洲區行銷副總裁Bryan Hung表示，品牌商在選擇低功秏MCU時，除了檢視產品的特性與價格是否符合己身的需求，另外很重要的一環，就是開發工具、軟體資料庫和技術人員支持。Jason Tollefson同意這樣的看法，他說，MCU平台一定要和終端產品的設計需求互相吻合，並且獲得可協助實作的技術支援；掌握客戶的需求，有時比開發更強大的產品還來得重要。

《圖十　Energy Micro亞洲區行銷副總裁Bryan Hung》

在這方面，許多MCU業者選擇ARM核心產品，就是看中ARM所提供的完整微控制器開發套件。林仁烈就說，新唐將推出以ARM Cortex-M0做為核心的低功耗MCU，雖然這是很新的產品，但在軟體開發程式庫、軟件開發工具、開發平台和應用程式庫方面，ARM的開發套件都已經提供完整支援。

有了開發工具與軟體套件，但面對五花八門應用產品，客戶的問題總是特別多。「在地經銷服務」，除了軟體服務，即時的技術支援也是眾家傾力投入之務。楊正廉說，因為MCU的市場大部分在亞洲，尤其是兩岸三地，總公司一定會佈局人力在重點市場區域。高國棟則表示，盛群地技術工程團隊幾乎是逐月前往中國各個客戶處駐點輔導，雖然因此而增加了許多「服務」上的開支，但也因此而能支撐起盛群比其他台系廠商高出一截的報價。

根據資策會MIC研究數據，中國MCU業者的開發進度目前仍停留在4/8位元，多用於中低階的

消費性產品如遙控器、玩具、基礎小家電等；在產品的綠能、環保意識方面的確還沒跟上其他國家的腳步；所以，目前對於中國內陸的需求多半可以讓台灣廠商受惠。不過，中國廠商的「學習力」相當驚人，加上如愛思科同時也有佈局電源管理IC，台灣廠商如何在開拓市場的同時守住技術優勢，值得深思。