Page 20 - MCU大廠分享10億級出貨秘訣

16
SPOTLIGHT
度來衡量，一方面是主頻，另一方 面就是核心架構。主頻很容易理 解，類似於速度，對於同一種架構 的MCU，當然是主頻越高MCU的 速度就越快。先進的架構可以使核 心在單位時間內執行更多的指令， 也就是完成更多的任務。因此，不 同架構的MCU如果只看主頻，是 無法判斷其性能高低的。一般來 說，越先進的核心架構，在單位時 間內可以執行的指令數和處理資 料的數量就越多。
提高30%以上。 對於MCU性能，要從兩個維
外，還會有針對演算法和應用的需 求，這可能需要相關的運算力和性 能，比如SIMD/Vector能力、DSP 能力、擴展指令的開放性等。
根據國民技術市場總監顏君 生的看法，在MCU市場，Arm核 心目前佔比最大，其生態系統比較 健全，架構也已經完善成熟，因此 應用十分廣泛。但Arm核心局限 於封閉的ISA、授權及專利費用， 不方便細分客製。此外，不同Arm 核心的性能差異較大，而隨著 Arm核心工作頻率的提升，MCU 晶片的能耗增加很快。因此，採 用高主頻Arm核心的MCU晶片如 何降低能耗，這對MCU廠商來說 是個不小的挑戰。
開放、可模組化、簡潔、面積小和 速度快等優點。但其缺點也很明 顯，主要表現在:開發工具鏈不夠 友好、軟體生態不夠完善、沒有豐 富的晶片系列選型。歸結到底，其 實是因為發展時間太短，整體生 態不完善。
由此可以看出，主頻越高且 核心架構越先進的MCU，其性能 就越好。這可以類比為賽跑:當 步幅一樣大(即架構相同)的時候， 步頻快(主頻高)的選手跑得就快; 而當步頻一樣(主頻相同)時，步幅 大(即指令執行效率高)的選手跑 得就快。
對通用MCU來說，採用Arm 架構的好處是可以跟主流的生態 保持相容，充分複用現有的應用 設計，降低design-in的門檻。大 多數中國本土MCU廠商都是基 於這個理念而切入MCU市場，這 也符合中國半導體產業的發展需 求。然而，這樣做的危害也日漸凸 顯，已可看到中國MCU晶片的同質 化問題越來越嚴重。如果只能在 價格上競爭，這對整個產業和其 中的大部分公司都沒有益處。一 些有實力和遠見的中國MCU廠商 已經意識到這一點，並開始轉向 差異化的產品規劃和市場競爭。
據愛普特微電子產品市場總 監魏璐稱，該公司從成立之初就 一直堅持使用自主產權的核心和 MCU所需要的各種IP。雖然透過 技術研發創新來實現微處理器的 自主可控十分艱難，但堅持下來 的價值和優勢也十分明顯。針對 目前RISC-V MCU的發展痛點， 愛普特與平頭哥一起合作打造了 一個「開發編輯工具鏈」。目前 編譯器已經可以支援「所見即所 得」，支援包括AliOS在內的多個 RTOS，整個工具連從底層到基 礎系統，再到核心元件都已實現 完整生態。
當然還有其他影響因素，記 憶體容量大小，以及晶圓製程等 也都會在一定程度上影響處理器 性能。例如，快取越大，處理器訪 問資料的命中率越高，核心運算 的效能就越高。
邊緣AI晶片:Arm還是 RISC-V?
通常情況下，嵌入式MCU對 處理器核心的主要訴求為穩定、可 靠、安全、即時等控制特性需求， 而邊緣AI晶片往往要求更高的運 算性能和儲存容量，以及更低的 功耗。對MCU來說，不同架構核心 的區別更多地體現在軟體和開發 生態上，而不是性能上。對於AI晶 片，除了通用處理器的功能要求以
在處理器核心的選擇上，除 Arm外現在還有RISC-V。RISC-V 架構具有低功耗、低成本、開源
時擎科技是一家基於RISC-V 核心開發邊緣AI晶片的新創公司， 其聯合創始人兼總裁于欣接受採 訪時表達了對Arm和RISC-V架構 的觀點。Arm擁有更好的生態，包 括開發工具、OS支援和廣泛的開 發者基礎，以及更豐富的可選型 號。然而，AI晶片更需要的是對於 各類AI演算法的高效支援，而這 本身不是通用處理器的強項。如果 僅僅透過Arm原生的VFP、NEON 等擴展，效果還是比較有限。因
www.eettaiwan.com | 2022年6月
MCU:Arm還是RISC-V?