国产MCU助力智能表计新发展

概要

国产MCU经过近年的发展，已经进入到智能表计市场并得到认可，逐渐成为市场主流。本文简要介绍国产MCU进入智能表计市场的一些关键因素，并且分析在下一代智能表计产品中，MCU的哪些关键规格促进表计的新发展。

智能表计和国产MCU的发展

智能表计是物联网市场的先行者。在新基建、智慧城市的推动下，智能表计已经走入千家万户。当前智能表计市场发展非常抢眼，在水、气、电、热表计中，产品覆盖率已经超越传统表计。其中，智能电表的覆盖率已经95%以上，智能水表已经在50%以上，智能燃气表也已经在60%以上。随着表计产品使用年限到期，将持续进行更新换代，预计再经过一次的换代，智能表计的市场覆盖率接近于全部。

近些年，国产MCU发展快速，已经在多个领域得到市场认可，并开始迅速攀升。相对于国外品牌，国产MCU在整个MCU市场占用率较低，不到10%的份额。不过国产MCU在消费电子、智能卡、智能仪表、物联网等领域，具有与国外品牌的竞争优势，其中国产MCU在智能表计已经成为市场主流。

国产MCU的发展路线各有不同，从百花齐放到百家争鸣。一些MCU厂商从消费市场进入，依赖现有的生态环境，做兼容方案。这种方式优势明显，在推广上迅速，但是在产品规划和发展上容易被限定。一些MCU厂商在细分领域深耕，特定市场的整体份额不如通用市场大，但凭借精准的产品规格将获取极高的市占率，为未来发展奠下口碑和基础。还有一些厂商主力进攻价值高的市场，和客户做战略发展规划，使产品符合行业需求并及时跟进未来市场变化。这种方式前期投入巨大，但依靠功能、品质、生态等和整个行业发展紧密相关，将最终形成强大的竞争优势。无论国产MCU以哪种方式进入市场，都将为MCU国产化做出实际贡献，依靠不同的优势面对国外品牌的强势竞争，给行业带来实际利益。

国产MCU目标市场

智表计行业对MCU的需求

智能表计行业对低功耗的要求极其苛刻，尤其是在智能水气表产品。MCU是系统中的主控单元，不但需要有超低功耗能力，还要有灵活的功耗管理方式，协调外围电路达到最佳整机功耗。MCU的低功耗特性不仅体现在待机功耗，也要具有快速的唤醒能力和高效动态能耗，如果唤醒时间过长，不但会影响对外部事件的响应速度，也会拉长高功耗的占用时间长度。

超低功耗的关键参数

智能表计行业对MCU的品质要求很高。具有高等级的ESD和EFT等可靠性指标，可以确保产品整个生命周期稳定工作。MCU厂商需要拥有优秀的质量管理体系，在设计、生产、测试等流程中层层把关生产质量，这些不完全体现在数据手册中的信息，也是客户选型时候最为关心的内容之一。

MCU的生态环境和服务支持也是关键要素。尽管依靠ARM的生态系统省去开发IDE平台，还是需要很多的资源去开发完备的软硬件工具链。例如驱动开发包、代码例子、调试工具、评估板、烧录工具、解决方案等等。在技术支持方面，能够使用与时俱进的多种交互方式，让用户快速掌握开发能力。在供应体系上，遵守行业规范，和代理商以及客户建立好良好的可持续商务合作，实现互惠互利。

MCU的生态环境

国产MCU助力表计新发展

智能表计的前沿研究仍在市场需求之前，未来发展存在更多创新机会。在智能表计中，无线、传感器、和MCU的技术发展将促进智能表计的发展，其中MCU的以下规格将助力表计新发展。

超低功耗：超低功耗MCU是国产MCU能够得到市场认可的关键参数。未来的表计产品发展中，低功耗的同时也需要兼具一些高性能。升级产品内核提升性能，采用灵活的功耗管理方式和更先进的生产工艺，能够设计出兼备低功耗和高性能特性的MCU。

更高性能：智能表计是物联网的先行者，未来发展会承担更多网络节点和服务相关的功能，为了实现智能检测、智能计量、智能服务等功能，会对MCU的性能要求更高。例如IR46规范下的物联网电表，采用双芯架构，需要支持实时操作系统，将会选用高性能的Cortex-M4或更高规格的芯片，同时为了支持OTA/APP等软件功能，优选具有升级优势的Dual Bank 大容量Flash的MCU。

更多集成：随着对行业的需求深入理解，MCU集成专用功能也是发展趋势。对于集成的功能单元需要考虑其市场合理性和成本优势。例如，在智能水气表中，集成超低功耗的外设接口是非常有优势的。相对来说，将无线、传感器、MCU整合做成SoC，可以获得很高的集成度，但是这需要增加生产工艺的复杂程度，设计上的平衡会导致一些行业所需关键参数表现不够突出，而且不同技术路线的产品迭代上也缺少一致周期，面对市场的变化缺少灵活性。为了满足一些客户特定的需求，可依靠系统级封装(SiP)方式将其他芯片和MCU合封，可以提高集成度的同时也能根据市场的快速变化重新调整资源匹配，但其成本或者会比分离方式增加。

符合市场需求：MCU产品规格需要紧跟技术发展，提供符合市场需求的完整产品线。在物联网发展的促进下，智能表计对MCU的功能需求增加，也要留意到保持MCU的精简和稳定，有一些功能的需求可以分散到系统中实现更有优势。

华大半导体MCU简介

作为国内头部MCU厂商，华大半导体MCU拥有四大产品线：超低功耗产品线、电机控制产品线、通用控制产品线和汽车电子产品线，百余种产品型号，可供客户选择不同规格用于平台化开发。华大半导体的超低功耗MCU产品出货国内第一，在水表市占率近50%的份额。华大半导体MCU将继续深挖行业需求，为客户带来低功耗、高性能、高品质、有特色的MCU，助力智能表计新发展。

华大半导体的表计方案