16位MCU攻略

16位单片机(微控制器，MCU)一向是一个颇有争议的产品地带：往高走有32位MCU一大批厂商及其丰富的产品线顶着，向下游更有五花八门的8位单片机世界窥视着。因此，四、五年前，业内流行着这样一种看法：16位单片机是8位与32位微控制器之间的灰色地带，除了汽车等利基市场外，少有发展机会了。几年过去了，16位单片机市场到底如何？

市场稳中有升

许多16位厂商认为16位单片机有其独特的市场定位， 市场规模不会缩小，是不可取代的，16位MCU只会平稳的增长。

丁洁早
富士通公司MCU产品经理

“根据瑞萨的预测，中国的16位、32位MCU的年增长率都在10%以上”。瑞萨科技(北京)有限公司北京技术中心总经理常清璞认为。但是世界单片机市场增长略低(如图1)。

图1  16位MCU市场成长预测

根据Strategy Analysis的最新研究报告，16位MCU未来5年的年均复合增长率达到28%。富士通公司MCU产品经理丁洁早分析道，从富士通微电子的经验看来，8位有统占低端市场的趋势。在部分中高端市场，32位MCU会采取降价的策略抢占一部分16位MCU的市场，但受制于其成本的因素，在总体上，不可能做到像16位MCU一样的性价比。因此可以相信，16位MCU以其出色的性价比，在汽车电子、工业控制领域将会有更大作为，比如汽车的动力系统、组合仪表板、空调系统以及车身模块，基本都是采用16位MCU进行设计。8位MCU由于技术门槛不是太高，加上低端市场的巨大规模，当然是几乎每一家MCU公司的必备产品线。32位MCU由于引入开放式ARM架构，降低了竞争者的准入门槛，而且市场的应用得以不断的拓展，所以未来也充满了很多的机会。

Freescale也十分赞同16位单片机在汽车领域地位稳定。Freescale半导体中国区汽车电子工程经理康晓敦说：“由于需要较长的开发周期和较长的产品生存周期，在汽车电子领域16位单片机市场不可替代。因为16位MCU可以覆盖一部分32位MCU和8位MCU的市场，而且其开发过程比32位要简单，也不比8位难多少。这样在汽车电子供应商开发平台性项目，或利用共享资源开发多个项目时，16位MCU因其覆盖面较广，就会有相对大的空间。

可见，随着8位MCU性能越来越高，32位MCU成本不断下降，MCU市场不再泾渭分明，而是体现出相互覆盖，相互渗透的趋势。16位单片机成为了8和32位之间的灰色地带。有厂家认为灰色地带越来越窄，但是也有厂家专门挖掘这块灰色地带，使它越来越宽。TI MSP430中国区业务拓展经理刁勇认为，“由于16位单片机与其它位数产品的界限越来越模糊了，因此，为16位MCU伸缩拓展带了机遇。”TI的微控制器产品线只有16位的MSP430，刁勇对16位MCU的市场成长抱非常乐观的态度。事实上，许多MCU市场不是靠总线位宽唯一决定的，在很多应用场合总线位宽都不是重要的考虑因素。MCU的功耗、片上集成的模拟和数字外设以及开发易用性等因素成为决定MCU应用的重要考虑。传统的16位MCU在追求位宽和速度的同时，牺牲了功耗，开发手段复杂，因此限制了16位MCU的应用。如果16位MCU 能够解决功耗问题，集成丰富的模拟和数字外设和实现开发的易用性，16位MCU除了可以固守原有的市场应用外，还可以在一些市场领域和8位MCU 甚至32位MCU 竞争。

由于产品线的细分，大部分有16位单片机的厂家也有8位和32位产品。这样可以帮助各种层次客户选择最适合他们系统要求的MCU类别，使得客户的产品与他们的竞争对手相比，保持最大竞争力，又做到充分差异化。例如，富士通的8位、16位和32位MCU保持基本指令的兼容性，客户如果要从8位MCU升级到16位MCU平台，只需修改少量的代码。

为何玩家数量有限？

与8位、32位参与者众多不同，16位单片机厂商数量屈指可数。原因可能是少数几个大厂家在此市场较为成功，居垄断地位，因此其他厂家介入较难，因此干脆依靠ARM核直接跳到了32位单片机市场。例如，瑞萨科技(北京)有限公司北京技术中心总经理常清璞说：“瑞萨的16位单片机营业额占40%的市场份额。”因此，瑞萨、Infineon、TI等16位MCU占其嵌入式业务主流的公司在此领域称霸多年。

不过，也有勇于向垄断挑战的斗士。例如Microchip公司在8位MCU市场取得了世界营业额桂冠后，在2005年10月宣布进军16位单片机市场，2006年上半年16位单片机批量上市，当时该公司CEO Steve Sanghi来访北京时，曾说十分看好16位单片机的定位，认为是8位和32位无法取代的，尤其在16位单片机的基础上发展用于电机控制的DSC(数字信号控制器)。值得一提的是，Microchip 2007年11月8日才宣布进军32位单片机市场，可见Microchip把16位单片机的发展规划为该公司称雄嵌入式世界的战略步骤之一。不过，务实的Microchip单片机把位数提高绝不是跟风走、随大流，执行副总裁Ganesh Moorthy说，Microchip的新芯片首先是满足该公司客户的需要，然后才是向外拓展。在拓展方面，Microchip看到每年从中国毕业的工科学生的数量巨大，认为这是非常巨大的潜在设计资源，因此今年该公司与本刊(《电子产品世界》)联合举办“Microchip 2007~08年度16位嵌入式控制设计大奖赛”，可见Microchip公司对发展16位单片机的坚定信心。

然而，有着雄厚32位处理器实力的Freescale却认为16位的空间较窄。因为随着32位MCU的价格不断走低和一些8位MCU变得更加强大，16位MCU的空间已缩小到一些独特的市场，包括汽车、存储、数码相机、摄像机等。8位产品的易用性和低成本在市场极具吸引力，而16位需要更大的处理功率和存储空间，以及更大的引脚。Freescale用于控制的Coldfire系列在16位、32位的架构都有，但Coldfile在32位的发展越来越好。另外，该公司去年夏天推出的Flexis单片机，也是8位和32位之间软件和引脚兼容。