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MCU芯片是指微控制單元（MicrocontrollerUnit；MCU），又稱單片微型計算機或者單片機，是把中央處理器的頻率與規(guī)格做適當縮減，并將內存、計數(shù)器、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅動電路都整合在單一芯片上，形成芯片級的計算機，為不同的應用場合做不同組合控制。
MCU芯片是工控領域的核心部件，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、處理、傳輸及控制功能，下游應用包括自動化控制、電機控制、工業(yè)機器人、儀器儀表類應用等。
MCU芯片應用于眾多工業(yè)領域，大多數(shù)情況下4位MCU應用于計算器、汽車儀表、汽車防盜裝置、呼叫器、無線電話、CD播放器、液晶顯示控制器、液晶游戲機、兒童玩具、磅秤、充電器、胎壓儀、溫濕度計、遙控器和傻瓜照相機等；8位MCU應用于電表、電機控制器、電動玩具機、變頻冷氣機、呼叫器等等。其中，8位、16位單片機主要應用于一般的控制領域，一般不用操作系統(tǒng)。而16位MCU主要應用于行動電話、數(shù)碼相機和攝錄機等；大多數(shù)32位MCU應用于Modem、GPS、PDA、HPC、STB、Hub.Bridge、Router.工作站、ISDN電話、激光打印機及彩色傳真機；通常使用64位嵌入式操作系統(tǒng)進行網(wǎng)絡操作、多媒體處理等復雜處理的情況。以工控的主要應用場景——工業(yè)機器人為例，為了實現(xiàn)工業(yè)機器人所需的復雜運動，需要對電機的位置、方向、速度和扭矩進行高精度控制，而MCU則可以執(zhí)行電機控制所需的復雜、高速運算。
工控MCU芯片發(fā)展情況
工業(yè)4.0時代下工業(yè)控制市場前景廣闊，催漲MCU需求。
根據(jù)Prismark統(tǒng)計，2019年全球工業(yè)控制的市場規(guī)模為2310億美元，預計至2023年全球工業(yè)控制的市場規(guī)模將達到2600億美元，年復合增長率約為3%。據(jù)悉，2020年中國工業(yè)控制市場規(guī)模達到2321億元，同比增長13.1%。2021年市場規(guī)模達到2600億元。
 
隨著中國智能制造的穩(wěn)步推進，MCU規(guī)模持續(xù)提升，帶來更大的市場增量。截至2020年，工控對MCU產品需求規(guī)模達到26億元，預計至2026年，工業(yè)控制MCU市場規(guī)模達約35億元。
工控MCU芯片的應用場景
工控典型應用場景之一：通用變頻器/伺服驅動通用MCU/DSP可以搭配FPGA、預驅和IGBT，實現(xiàn)伺服電機驅動等功能。根據(jù)電機控制精度的不同要求，對MCU資源要求有所不同。通用變頻市場規(guī)模近 560 億元，同比增長 7%。
工控典型應用場景之二：伺服控制系統(tǒng)通用MCU/DSP可以搭配FPGA，實現(xiàn)伺服控制功能。通用伺服控制市場規(guī)模近233 億元，同比增長 35%。
工控典型應用場景之三：PLC通用MCU可以應用于可編程邏輯控制器（PLC），用于控制生產過程。PLC 市場規(guī)模近 158 億元，同比增長 21%；中國工業(yè)控制MCU市場體量為26億元，屬利基市場。在消費電子市場調整回落的時間段內，與汽車電子、醫(yī)療板塊共同成為MCU市場增長驅動力，這三塊領域也是未來各大MCU廠商爭奪的主陣地之一。
MCU芯片的產品設計
隨著科技的不斷發(fā)展，對使用產品的要求將越來越高，屆時MCU的設計也將更加復雜，逐漸從傳統(tǒng)單一功能的微控制器轉向集成更多功能特性、計算性能更強的系統(tǒng)級芯片（SoC）。因此MCU芯片設計的發(fā)展將從1.更加智能2.更強性能3.更低功耗4. 更加安全5.無線連接6.更小尺寸六個方面全面發(fā)展。
MCU的發(fā)展前景不言而喻，各行各業(yè)要發(fā)展智能化，都離不開 MCU芯片的技術。雖然目前中國所需的核心芯片主要依靠進口，但中國芯片包裝企業(yè)的市場份額較高，部分在高端芯片設備包裝領域也已經(jīng)取得了重大突破，在不斷創(chuàng)新和突破自我下，中國MCU芯片的發(fā)展前景是非常向好的。
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