用高性能MCU产品冲中高端市场，这家国内MCU企业开始发力

（文/程文智）这几年，随着人工智能、物联网，以及工业自动化的快速发展，对MCU产品的需求也越来越大，特别是32位MCU。据IC Insights统计，2021年MCU的出货量增长了12%，达到了309亿颗，市场规模为197亿美元，预计今年将会增长10%左右达到215亿美元。未来5年32位MCU的销售额的年复合增长率约为9.4%，到2026年将会达到200亿美元。这其中最大的推动力来自汽车、工业控制和物联网。

从全球市场来看，目前在高性能MCU市场，主要还是以瑞萨、恩智浦、英飞凌、意法半导体、Microchip等海外MCU企业为主。国内MCU企业虽然两数量很多，但主要还是以低端市场为主，从32位MCU市场来看，国内MCU企业90%都采用了Arm的Cortex-M系列内核，主要集中在针对低端市场的M0、M0+系列，针对中端市场的M3、M4、M23系列等，针对中高端市场的M33、M7、M35P和M55系列鲜有国内公司采用。当然，近几年来，也有些厂商推出了RISC-V内核的MCU产品。

针对中高端市场推出MM32F5系列MCU新品
之前国内MCU企业热衷于M0和M0+系列产品，主要是因为这类MCU产品的入门门槛更低，市场需求更大，更容易养活自己。如今，经过多年的技术积累，一些国内MCU企业也开始在中高端市场发力了，灵动微电子（MindMotion）就是其中之一。

“虽然在过去几年，国产MCU的市场率比之前提高了，但在高性能MCU方面，国产MCU的市占率还非常低。”灵动微电子市场总监王维表示，所有国内高性能MCU产品加起来的市占率都不到2%。

4月12日，灵动微电子通过线上发布的方式推出了与安谋科技（Arm China）合作的一款针对高端工业和物联网市场的高性能MCU新品MM32F5系列产品，该MCU采用了安谋科技的“星辰”STAR-MC1内核。

据王维介绍，本次发布的MM32F52系列产品搭载了安谋科技Arm v8-M架构“星辰”STAR-MC 1处理器，最高主频可达120MHz，集成了DSP和浮点运算单元（FPU），性能达到了4.02 Coremark/MHz，与M3/M4内核相比，性能提升了20%；

在通信接口方面，MM32F5系列集成了以太网、USB、双FlexCAN接口和多达14组UART、SPI和I2C等串行通信接口，特别适合工业和汽车相关应用；

存储方面，MM32F5提供了从256KB到2MB的Flash选项，并使用了双分区配置，可提高系统运行的稳定性。支持高达192KB多分区RAM、4KB L1 I/O Cache、支持QSPI和FSMC外扩存储；

模拟功能方面，提升了SAR ADC和定时器的配置。3MSPS采样率和256倍硬件过采样设计的12bit ADC，及支持8路的互补PWM输出的定时器，可让电机控制方案更方便；

此外，MM32F5系列还引入了灵动微电子独创的专业功能模块，如MindSwitch，它是一种在任意外设和GPIO之间实现独立互联的机制，结合多路组合逻辑处理单元CLU，完成更多无需CPU干预和处理的互联功能。

MM32F5总共规划了三个型号，MM32F52、MM32F53和MM32F55，主频分别为120MHz、150MHz和200MHz。王维表示，当“星辰”STAR-MC1内核主频达到200MHz时，相当于250~300MHz M3或M4内核MCU，目前在通用MCU市场上，能达到这一水平的M3或M4内核MCU还很少，而这一性能可以支持到例如人脸/物体识别、视觉和语音处理的应用。

目前灵动微电子已经率先推出MM32F52系列中的两款产品，即MM32F5270和MM32F5280，其中MM32F5270最高可提供256KB的Flash容量，MM32F5280的Flash最大容量为2MB。

在应用方面，MM32F5270和MM32F5280应用面非常广，典型应用包括工业自动化、电梯应用、消防应用、电源应用、扫地机器人等应用。就应用落地场景而言，工业PLC、变频器，甚至一些专用伺服应用都可以采用该产品。

在生态支持方面，灵动微电子会提供非常完整的生态链支持，例如IDE、调试器、开发板评估套件、RTOS 支持以及详细的用户手册、应用笔记、第三方工具等。另外，据王维透露，MM32F5系列MCU将于第二季度末量产。

星辰STAR-MC 1有哪些看点？
接下来，我们看一看MM32F5采用的STAR-MC1内核有哪些看点，首先，这是安谋科技自研的一款MCU内核，参与开发的人员基本都是国内的研发工程师，且是在Arm的M-Profile架构演进路线上开发的。据安谋科技CPU产品总监陈江杉介绍，在第一代Arm v6-M架构上，Arm开发出了Cortex M0和M0+处理器；在第二代Armv7-M架构时代，Arm加入了SIMD/DSP和FPU(SP)（M4和M7支持），开发出了Cortex M3、M4和M7，这也是目前高性能MCU主流的内核；最新第三代的架构是Arm v8-M Mainline，Arm v8-M Mainline强化了低功耗和安全，把原本用于手机处理器的Cortex-A中的安全技术TrustZone下放到M系列，并且在价格上，v8会有更多可定制性和灵活性，他预计，未来v8会进一步增加计算密度。

其次，安全方面，STAR-MC1采用了TrustZone技术，并提供更全面的内存保护；

计算方面，更强调性能与功耗均衡的配置，具有1.50 DMIPS/MHz和4.02 Coremark/MHz的性能，在同主频下，比M3/M4内核有20%的性能提升；

在灵活性上，“星辰”STAR-MC1内核具有v8架构下的可定制性和延展性，包括定制指令集和协处理器接口等，这给用户提供了面向需求和性价比的选择。例如，得益于M7内存子系统的下放，STAR-MC1内核可更好地满足对实时任务的响应和更好的缓存系统的需求，增加整个系统级的数据吞吐率。

生态支持方面，Arm生态经过这么多年的发展，已经非常完善，不论是工具链、编译器、操作系统，还是仿真器都非常丰富。值得一提的是，操作系统的支持方面，除了传统的Arm Mbed OS、freeRTOS、Zephyr等之外，还加入了国产的操作系统的支持，比如OpenHarmony等。

结语
未来不论是汽车市场，还是工业控制市场，或者说物联网市场，国内市场的增长潜力都非常大，如何伴随国内市场共同成长，是国内半导体企业需要重点考虑的事情。很明显，灵动微电子已经开始行动了，据王维透露，他们接下来将会推出更多高性能MCU产品应对市场需求。

当然，我们希望可以看到更多的半导体企业能够参与进来，一起把饼做大，而不是相互替代，内卷。