ㄧ直以来，MCU市场很明显有着两条不同的发展路线：高性能、或者低功秏。在绿能话题不再只是曲高和寡的议题之后，低功秏MCU的产品面貌开始和从前不同－不用再为了达成低功秏，牺牲成本与效能，因而逐渐受到品牌商的青睐。

举例而言，美商Microchip的微控制器产品线，有20％的MCU产品属于低功秏，而香港商意法半导体（ST）的低功秏产品也占了MCU产品的25％，并预计在两年内扩展到30％。台湾MCU产品比重最重的IC业者盛群半导体，2010年11月底截止，已经售出376万颗低功秏MCU。

《图一 MCU销售走势图(Source:IC insights)》

不错过商机

技术与商机互蒙其惠

事实上，商机与技术其实是互蒙其惠的共生关系，技术有了突破、才有新的应用；有新的应用需求，才有预算投入新技术的研发。环保、节能是世界共同的趋势，长期被指责为啃噬资源的大怪兽，于情，科技业者必须善尽企业责任；于法，各国政府都已祭出强力政策，就是意图汰换对环境不友善的电子产品。

美国联邦政府2009年编列3亿美金，提供消费者购买节能家电最高200美元的补助津贴；而中国政府除了持续执行家电下乡政策以刺激消费之外，也以新的家电耗能标准、招标限制提高进入中国家电市场的「质门坎」；因此，许多原先不在目标范畴内的家电产品，为了同时达到效能与功秏的要求，纷纷投入低功秏MCU的麾下。

《图二 理想的低功秏运作示意(Source:ST)》

大型家电为例，传统上使用单向交流马达就可以靠着电压/回数速度演算方式，就能做出一个电子驱动的洗衣机。但是时下对洗衣机的要求与日俱增－「省水」、「省电」、「无噪音」，超出传统单向交流马达的能力，这时候，只能呼唤低功秏MCU，驱动三相交流马达相救了。从本身的节能开始做起，未来房子内的各个装置都要走向低功秏，比如烟雾侦测器、各类遥控器，甚至智能电表；商机的最高处，就是打造一个彼此互联的智能能源网络，因应家电使用状况给予不同的低功秏调节。

《图三 意法半导体大中华暨南亚区产品营销经理杨正廉》

此外，近年消费性电子商品与计算机产品隔阂日小，从最现实的角度来看，智能生活的抬头、让消费性电子产品功能需求越来越高、设计越来越复杂，在在制造了品牌商不得不采用低功秏MCU的契机。意法半导体大中华暨南亚区产品营销经理杨正廉说，只要是吃电池的装置，就是低功秏MCU能够攻城略地的目标。

《图四 新唐科技微控产品中心协理林任烈》

这些商机，有些来自旧有的电子产品，如：GPS、智能型手机；有些则是应运而生的新产品，如：3D眼镜、平板装置。在居家医疗商品方面，对于低功秏MCU的需求也日渐看涨，新唐科技微控产品中心协理林任烈就说，血氧仪、血糖计...等应用，都需要高效能、高省电的低功秏MCU商品。再「大」一点的例子，就是从单纯的家电转而进化成三头六臂的「智能电视」，谈到电视，许多人已经把它的分类转移至消费性电子。过去中国三四级城市多以映像管电视为销售大宗，但今年平面电视却势如破竹地以全面性姿态太旧换新。盛群半导体总经理高国栋就说，商机不仅在电视、还扩展到控制联网电视的新型遥控器，目前，盛群正与中国四川长虹家电合作开发联网电视产品。

《图五 盛群半导体总经理高国栋》

不牺牲效能

他们如何达到低功秏？

低功秏顾名思义，就是要让整个控制器的耗电量达到最低。达成的方式大概有以下三种：降低工作模式时的功秏、减少休眠模式的功秏、以及缩短由休眠到工作的唤醒时间。

《图六 Silicon Labs微控制器产品营销总监Mike Salas》

工作模式时的功秏减低是最先被克服的任务，目前推出低功秏MCU的厂商多半已经做到。其中最大眉角在于，必须利用较低的系统频率或运行电压来节省功耗，但是不可以影响到产品的效能。整合电源管理是一个不错的方法，在此领域有着墨的厂商如TI，ST，Silicon Labs都有相映措施。Silicon Labs微控制器产品营销总监Mike Salas表示，整合专有的DC-DC转换器，可以让运作模式的操作电压降至0.9V，原本必须使用2颗电池才能操作、也可因此而只要1颗就能使用相同功能。

而休眠模式的功秏控制，业界的共识可分成两方向：向下压低休眠时的最低功秏，以及，提供不同等级的待机模式。杨正廉说，现在的低功耗MCU就像是可分段调光的照明灯具，不再只有「on/off」两种选择。可以针对不同的省电模式进行动态调整，依据使用状况不同，自动关闭不需要的功能，至低的功耗仅0.27A，几乎是个电表无法侦测出来的数字。而Microchip先进微控制器架构部门产品营销经理Jason Tollefson则说，在深度睡眠模式之下，必须确保设计人员依然能够使用定时器、实时时钟、电压异常重置（brown-out reset）以及中断（interrupt）以唤醒组件。

《图七 Microchip先进微控制器架构部门产品营销经理Jason Tollefson》

从终端产品的角度看，需要低功秏MCU，许多是属于长时间休眠状态、但是只要需要工作，就必须迅速站上岗位开始运作，最简单的例子就是烟雾侦测器，如果启动不即、事态可就严重了。从MCU本身的设计来看，从休眠到运作的转换时间如果太长，等于白白浪费了等候期间的电流损耗。所以，要从低功耗到超低功耗，一分一秒都得锱铢必较。

Mike Salas强调，降低功秏的三项要素都很重要，但最重要的事情是齐头并进才能集其大成。杨正廉也说，休眠时保持超低功耗固然重要，但在此之外，也务求迅速唤醒、以最低功秏完成工作后，再以最快速度回归休眠状态；才能将整体系统层级的功耗降到最低。

@大标不背离趋势

功秏超低 功能可不低

达到低功耗就够了吗？可不。现在的低功秏MCU产品功能齐备，五花八门之貌拿来与其他定位的MCU产品相比，毫不逊色。在整体产品性能的发展上，各家厂商的趋势也都大致相同。其中最明显的例子就是各家产品逐渐向ARM核心靠拢。除了Microchip选择MIPS处理器外，较为逆向操作的就是瑞萨电子，透过与NEC的合并取得其独有的78K核心架构，整合为RL78的新世代架构。

处理器以ARM为主流

《图八 NXP高性能混合讯号事业部暨标准产品事业部大中华资深营销协理梅润平》

NXP高性能混合讯号事业部暨标准产品事业部大中华资深营销协理梅润平指出，现在MCU产业已经走向高整合化，未来百花齐放的局面将慢慢稳定，趋于大者恒大的局面。加上大家都有志一同采用ARM处理器，因此从产品的性能到编译程序的效率，能进行差异化的空间也逐步缩小。对此，杨正廉则有不一样的看法；他说，大家都用ARM处理器的确使得市场的普遍性提高、开发工具的丰富性提升；但是处理器只是MCU的一部份，在架构设计与外围组件的整合部分，也是制造自家特色绝佳关键。

两方说法看似对立，但其实是从不同的角度切入。无论如何，低功耗MCU厂商必须谨记的一点是－向ARM处理器靠拢并不代表产品就会趋于同质化，除了推出完整的产品线外，提高产品的差异性，也是避免在未来的价格战中被市场淘汰的保命符。

高集成整合 系统层级与电源管理吃香

在倾力完成低功秏的同时，各家厂商也开始追求性能的展现，核心处理器再优秀，恐怕也是孤掌难鸣。因此，能够整合周边组件、提供系统层级的完整解决方案，就成了厂商制造产品差异性的招数。

电源管理的实战经验是大部分外商的主打特点，电源管理可以直接调整由外部流入的电压，兼顾电源稳定和保护回路的侦测，由于电源管理是门硬功夫，如能掌握关键技术，有助于拉开与竞争对手的距离。Mike Salas也点出，在消费性电子所背负的沉重降价压力下，MCU往往必须整合其他而不再由独立的模拟或周边组件负责处理，如LCD屏幕、或是拥有触控功能、提供传输接口，又或者如医疗、安控产品针对特殊应用而有不同的感测需求；林任烈归结说，终端应用产品需求五花八门，将这些周边与高性能数据传输串行接口功能整合到一颗MCU当中，是未来必走的趋势。

而在内存架构方面，如可提升内嵌内存的读取速度，不但是提升效能、也能减少读取时花费的功秏。高国栋说，随着Flash制程的成熟，与OTP制程产品价差缩小至15%之内，他预估未来市场上将有9成产品为Flash制程；尤其在32位的市场，已无OTP制程的立足之地。林任烈则说，预计于2011年推出的32位低功秏MCU产品策略之ㄧ，就是再把Flash的容量上推。而富士通则正在积极开发新闪存（New Flash）架构技术，结合自有的专属快速循环随机存取内存（FCRAM）电路技术以降低驱动负载。

位分野渐模糊 8bit与32bit争场

此外，产品线的分布也有了更弹性的延伸，彼此间的模糊地带也更加明显。8位产品功能逐渐强大，而32位产品也逐渐摆脱设计成本和销售价格的限制，原先站在彼端的两方各自伸展极限，还未大打出手，就先让市场上的16位MCU渐渐失去了定位。

关于8位和32位之间彼此的消长，梅润平认为，8位的应用依然相当强劲，但受制于32位产品均价不断下滑，8位MCU很难再有惊人成长。ST目前的产品线也没有16位的MCU，杨正廉说，旗下8与32位产品布局相当广泛，高阶的8位与低阶的32位表现其实相去不远。现在ST反而从另一个方向思考，要从终端产品的属性来决定适合的MCU、而非以二分法决定是8位或32位。盛群半导体的研发脚步也和上述两者相同，直接从8位跳至32位，但32位产品仍然在研发的阶段、进度稍嫌落后。

《图九 瑞萨电子MCU事业本部统括部长川下智惠》

当然，若有能力，维持最丰富的产品线也不失为ㄧ种策略，富士通半导体、瑞萨电子都仍在16位产品戮力。根据瑞萨电子MCU事业本部统括部长川下智惠的说法，8、16、32位的完整产品线乍听之下觉得产品枝叶庞杂，但瑞萨电子整合NEC资源后其实策略更为精简，以16位产品作为中心点向两端的8、32位延伸。

@大标没有台湾抢不到的商机

综论MCU商战市场至此，可以发现，较早切入的外商挟其整体解决方案优势，得以在工业控制、车载资通...等技术门坎较高的市场悠游，相较于外商，台湾厂商则多半将主力放在家电、安控与消费性电子为主。如面对中国庞大电网商机，盛群与外商同样磨刀霍霍，但初期仅锁定周边产品如显示屏幕进攻。

对于这样的状况，高国栋坦承如是，但强调台湾厂商真正的商机不会在第一波商战，而是在品牌商出现降价压力后，会转而寻找拥有一定质量、价格又有竞争力的业者。盛群是台湾MCU产品比例最高的在地厂商，产品售价低于外商、却又比普遍台厂开出的价格硬。为什么这样操作－高国栋点出了一个足以与外商竞争的关键－服务支持。

厂商公认服务支持是另一关键

Energy Micro亚洲区营销副总裁Bryan Hung表示，品牌商在选择低功秏MCU时，除了检视产品的特性与价格是否符合己身的需求，另外很重要的一环，就是开发工具、软件数据库和技术人员支持。Jason Tollefson同意这样的看法，他说，MCU平台一定要和终端产品的设计需求互相吻合，并且获得可协助实作的技术支持；掌握客户的需求，有时比开发更强大的产品还来得重要。

《图十 Energy Micro亚洲区营销副总裁Bryan Hung》

在这方面，许多MCU业者选择ARM核心产品，就是看中ARM所提供的完整微控制器开发工具包。林仁烈就说，新唐将推出以ARM Cortex-M0做为核心的低功耗MCU，虽然这是很新的产品，但在软件开发链接库、软件开发工具、开发平台和应用链接库方面，ARM的开发工具包都已经提供完整支持。

有了开发工具与软件套件，但面对五花八门应用产品，客户的问题总是特别多。「在地经销服务」，除了软件服务，实时的技术支持也是众家倾力投入之务。杨正廉说，因为MCU的市场大部分在亚洲，尤其是两岸三地，总公司一定会布局人力在重点市场区域。高国栋则表示，盛群地技术工程团队几乎是逐月前往中国各个客户处驻点辅导，虽然因此而增加了许多「服务」上的开支，但也因此而能支撑起盛群比其他台系厂商高出一截的报价。

根据资策会MIC研究数据，中国MCU业者的开发进度目前仍停留在4/8位，多用于中低阶的

消费性产品如遥控器、玩具、基础小家电等；在产品的绿能、环保意识方面的确还没跟上其他国家的脚步；所以，目前对于中国内陆的需求多半可以让台湾厂商受惠。不过，中国厂商的「学习力」相当惊人，加上如爱思科同时也有布局电源管理IC，台湾厂商如何在开拓市场的同时守住技术优势，值得深思。