英飛凌科技物聯網計算與無線業務負責人Steve Tateosian此次中國行，恰逢英飛凌近期登頂全球MCU市場榜首。從消費電子到邊緣AI創新，英飛凌持續以創新技術賦能本土生態，攜手中國夥伴共同挖掘行業潛力，推動合作共贏。本文基於EEWorld電子工程世界主編冀凱的深度訪談，將對英飛凌在MCU行業的規劃、獨特優勢及其對中國市場的洞察進行進一步解讀。
本文轉載自EEWorld電子工程世界
英飛凌在MCU產業頻頻傳來好消息。一個是其MCU的全球市場佔有率在2024年達到了21.3%，這是英飛凌歷史上首次在全球微控制器市場拔得頭籌，成為市場領導者。此外，在新品方面，英飛凌宣布了多項圍繞汽車和物聯網領域的創新產品包括PSOC™ 4 Multi-Sense、PSOC™ Edge和PSOC™ Control等，並且未來將推出基於RISC-V的AURIX™系列新品。
英飛凌科技物聯網計算和無線產品線高級副總裁Steve Tateosian接受了記者的採訪，就當下消費類MCU的市場需求及英飛凌的應對策略進行了深入交流。當時，英飛凌成為全球微控制器市場第一的消息尚未公開，但從Steve的許多言談中，可以看出英飛凌對於MCU市場的積極態度，尤其是針對中國市場。Steve此次中國行的一週時間內連續拜訪了十餘家本土客戶，不僅包括大客戶，還有許多中小型客戶。Steve反覆強調道：中國客戶對我們非常重要，中國市場是創新的沃土。
談到中國客戶令他印象深刻的創新時，Steve提到了離線翻譯機。「即使是在飛機上，翻譯機也可以讓彼此毫無障礙地交流。」Steve說道。英飛凌正在推動無數邊緣AI的創新，改變生活的方方面面，這也讓他的工作變得更具社會意義。
正式成為MCU市場一哥
英飛凌的MCU業務在過去幾年遠超市場的平均增速，數據顯示，自2015年以來，英飛凌的MCU業務平均每年增長達13.0%，而整個市場的年增長率為4.0%。事實上，在2024年整體MCU市場萎縮（全球MCU市場總銷售額從2023年的280億美元，降低至2024年的224億美元）之時，雖然英飛凌的MCU也因庫存週期產生了衰退，但其逆周期的韌性表現，相對其他競爭對手減緩了許多，也因此較2023年的17.8%相比，獲得了3.5%的市占率提升。
相比於其他MCU廠商，英飛凌的MCU價值鏈體現在多個方面，但最重要的是其豐富的產品組合及專注的應用領域例如在汽車領域，英飛凌擁有包括AURIX™、TRAVEO™、PSOC™等多條汽車相關的MCU產品線，而在消費及工業領域，英飛凌則以PSOC™、XMC™及安全MCU等產品進行覆蓋。這種全方位的覆蓋也使得英飛凌的MCU市場不會突然出現大幅波動，減緩了市場下行時期的壓力。
另外，技術創新也是英飛凌MCU能夠在汽車和物聯網市場中獲勝的關鍵。2023年，英飛凌汽車MCU已成功登頂全球市場第一。在物聯網市場中，英飛凌也正在透過創新加速產品的市場表現。
英飛凌能夠獲得MCU市占率第一並不是憑藉爆款產品成為黑馬，而是長期耕耘的成果。
Andreas Urschitz 英飛凌科技管理委員會成員 兼首席行銷官
此次市場排名的上升證明了英飛凌優秀的產品組合、軟體和易於使用的開發工具超越了客戶的預期。過去十年，我們持續為客戶提供功能強大且高效的系統解決方案。
MCU正在成為設計的核心
Steve表示，MCU是電子設計的核心設備和系統依靠強大、高效且安全的微控制器來可靠且高效地運行，一顆優秀的MCU可以串聯起更多的產業鏈價值。
英飛凌在功率元件的性能上表現強大，而一顆優秀的MCU更能激發功率元件的價值，從而提升電機和電源系統的控制與轉換效率。IoT產業也非常類似，英飛凌的連接類產品、感測器、安全解決方案等所有產品組合，都可以圍繞MCU構成一個強大的系統。
Steve Tateosian 英飛凌科技工業MCU、物聯網、無線和計算業務 高級副總裁
另外，MCU 的開發也正在邁向新的方法學，需要更便利的軟體和工具，結合一站式的產品組合，最大化降低系統開發門檻，從而創造更多具創新性的產品。
在德國舉辦的嵌入式展上，英飛凌也圍繞MCU展出了數十款創新產品，從馬達驅動到智慧工廠，從功率轉換到人臉識別，這也印證了MCU在系統中的價值體現。其中值得注意的是兩個結合英飛凌多項產品的Demo，一個是智慧空氣控制系統，無縫整合了PSOC™ Edge微控制器、XENSIV™感測器、RRAM技術和創新軟體解決方案。另一個是打地鼠遊戲，由XMC4700微控制器與XENSIV™壓力感測器、MOTIX™驅動器和3D磁感測器組成。
與賽普拉斯的完美整合
最近十幾年，MCU市場發生了多次重要的整合。日系廠商中，幾家MCU廠商合併成瑞薩；美系方面則以Microchip收購Atmel，以及ADI收購Maxim為典型代表。另外，歐洲廠商的兩次主要收購也相當有趣，均是收購美資公司，一次是NXP收購Freescale，另一次是英飛凌在2019年收購了賽普拉斯。當然，這些MCU公司並非僅專注於MCU，大多數都是涵蓋完整信號鏈的公司。不過無論如何，併購的目的都是為了更廣泛的產品組合。
作為曾經任職於恩智浦/飛思卡爾的Steve而言，經歷了兩次MCU大廠的融合，非常能夠理解這種產業整合。客戶在選擇MCU供應商時，首先需要考慮其擴展產品線的相關能力，包括產品組合及製造的能力。Steve 說道，這也是 MCU 廠商整合的最主要原因——透過整合產品線及客戶、產業關係，從而提供更完整且可擴展的方案。
以英飛凌收購賽普拉斯為例，在MCU方面，兩家公司各有側重。比如在車規級MCU中，賽普拉斯的TRAVEO™、PSOC™，一個專注於汽車的儀表板等圖形應用，一個專注於簡單的車身應用等場景，與英飛凌AURIX™ MCU關注的複雜場景可以完美結合。在消費類應用中，英飛凌則是透過PSOC™與XMC™滲透至消費、IoT及工業市場。
MCU不應該僅僅是一個拼價格的市場。客戶在選擇MCU時非常謹慎，不僅僅是選擇硬體產品，而是選擇一整套完整的開發軟體、生態系統、客戶關係、智慧財產權以及產品路線圖。開發成本越來越高，因此他們需要仔細考慮現在及未來的可重複使用性。
Steve Tateosian 英飛凌科技工業MCU、物聯網、無線和計算業務 高級副總裁
在開發工具上，英飛凌ModusToolbox™是一款功能強大的嵌入式軟體開發平台旨在為開發人員提供一站式的便利開發體驗，包含了多個關鍵元件，包括板級支持包（BSP）、周邊驅動程式、中介軟體和程式碼範例。英飛凌提供了多款開箱即用的中介軟體和軟體庫，涵蓋 HMI、圖形、連接、安全、語音和音訊、機器學習、Wi-Fi、藍牙、馬達、安全等，使用者只需專注於應用層的軟體創新即可。
目前英飛凌的ModusToolbox™開發軟體現已支援包括PSOC™、XMC™和AIROC™在內的不同處理器。Steve強調，儘管這些MCU都採用了Arm架構，但開發工具的統一依然面臨許多挑戰。尤其是MCU的編程工具並不僅僅是對CPU進行編程，還需要包括周邊設備、驅動程式以及不同的IP進行整合，這也是軟體平台整合的最大難點之一。
談到品牌建設，Steve強調道，未來英飛凌將主要發展PSOC™這一品牌和架構例如，XMC™ 會過渡到 PSOC™ Control，PSOC™ 也推出了包括 PSOC™ Edge 和 PSOC™ Connect 在內的多個子品牌，以應對不同的應用場景。此外，還延續了像 PSOC™ 4 CAPSENSE™/Multi-sense 等特點鮮明的專用 MCU。
二十年前，PSOC™以可程式化的靈活特性而聞名，而如今PSOC™除了可程式化這一特色之外，還包含了AI、互聯、即時控制等多個標籤，擴展了PSOC™的應用邊界，同時也放大了可程式化的概念。
Steve Tateosian 英飛凌科技工業MCU、物聯網、無線和計算業務 高級副總裁
MCU在中國
談到中國，這也是令Steve最感興奮的市場。近年來，中國MCU市場競爭日益激烈，這裡的競爭者不僅是與英飛凌進行全球競爭，同時還有許多來自本土的友商。在Steve看來，只有競爭才能促進創新，帶來新的機會、產品和應用。
中國的創新需求給了我們很多啟發，這也是我們定義PSOC™ Control和PSOC™ Edge的基礎之一。”Steve舉例說道，比如PSOC™ Control中更高解析度、更多通道的PWM，更高性能的類比周邊設備，像這類需求，很大程度上考慮到了中國客戶的意見。
Steve介紹道，英飛凌在中國有強大的本土團隊，包括市場、FAE、設計、軟硬體應用支持、銷售等團隊，在緊密的配合下，深入走訪客戶，了解客戶的真正需求，將市場需求轉化為技術需求，再到最終的產品需求，從而最終贏得本土客戶。
同時，英飛凌也在不遺餘力地支持本土生態系統建設，例如英飛凌一直與RT-Thread在開發板、操作系統、市場行銷等多方面進行合作。
積極擁抱新的開發方法
如今MCU越來越擁抱開源生態，這對嵌入式的發展非常有利。英飛凌也在積極擴展在開源方面的貢獻，在GitHub上，英飛凌共有1700個repositories，也證明了公司對開源的積極態度。另外，作為銀牌贊助商，英飛凌一直在支持Zephyr，並推出了多款支持Zephyr的產品和開發板。
開放開源的開發模式在開發速度、安全性、開發工具、靈活性以及生產力方面都具有多種好處，這意味著公司可以專注於為產品帶來的價值，而花更少的時間在應用程式的常規功能上。Steve表示：無論是大公司還是電子愛好者，都可以利用開源提升效率。
AI 開發同樣是最近的熱門話題，既有 LLM（大語言模型）加速嵌入式程式設計，另外還有利用機器學習和模型對收集的數據進行訓練及部署，從而簡化開發流程，並提升產品的判斷準確性和效率。
Steve介紹道，2023年，英飛凌收購了嵌入式機器學習和人工智慧供應商Imagimob，並於2024年推出了邊緣AI軟體解決方案品牌DEEPCRAFT™。DEEPCRAFT™包括DEEPCRAFT™ Studio和DEEPCRAFT™成熟模型兩部分，與ModusToolbox™一起，一站式完成資料採集及預處理、模型訓練、優化以及部署的全過程。英飛凌提供了多種開箱即用的模型，最新的模型包括聲源方向檢測模型、表面檢測模型、工廠警報檢測模型、手勢檢測模型、跌倒探測模型等等，且支援的模型一直在持續更新。
另外，隨著 AI 的應用越來越廣泛，數據和模型的安全性正成為一項挑戰，數據和模型都應該得到有效的保護。英飛凌新型 PSOC™ Edge E8x MCU 產品系列的設計成為了首家達到嵌入式安全框架——平台安全架構認證（PSA Certified）計畫中的最高認證級別——級別4為了滿足PSA 4級的認證要求，所有PSOC™ Edge E8x微控制器均採用具有安全啟動、密鑰存儲和加密操作功能的片上硬體隔離飛地。
從MPU過渡到MCU
Steve表示，如今MCU的性能越來越高，也會取代部分MPU的負載工作。「相對MPU，MCU在價格、功耗、整合度、開發門檻、散熱、啟動時間、系統設計門檻等等方面都比MPU更好。」Steve說道，「隨著MCU在邊緣AI上的性能越來越強大，這種融合也將會持續。」
如圖所示，英飛凌最新的PSOC™ Edge可以應用於多種AI應用，包括活動、聲音及語言識別，以及影像識別等。相比MPU，MCU的系統在記憶體和功耗上的開銷都更低，例如功耗上可節省200倍，以及一半的BOM成本，可以輕鬆實現電池供電產品的長續航和緊湊型的外觀設計。
隨著協同處理器等加速器廣泛應用於產品中，未來邊緣AI處理器的性能評估標準不能僅以MHz或DMIPS等來評判。例如，PSOC™ Edge的運行頻率僅有400MHz，但在AI推理方面的性能可能相當於2GHz的MPU。
Steve Tateosian 英飛凌科技工業MCU、物聯網、無線和計算業務 高級副總裁
PSOC™ Multi-Sense 的創新
PSOC™ 在專用市場中的一個突出例子是其搭載 CAPSENSE™ 電容觸控技術的 MCU，迄今已經出貨超過 60 億顆，市佔率一直位居第一，目前 CAPSENSE™ 技術已經迭代到第五代。
Steve強調，競爭對手也有一些類似的產品，但英飛凌始終堅持不斷收集客戶的資訊回饋，不斷迭代IP與技術，結合客戶的場景需求進行開發升級，這也是英飛凌CAPSENSE™的制勝之道。
目前，觸控人機介面（HMI）應用有許多新的需求。Steve 列舉了幾個新需求，例如水下觸控、懸浮觸控、金屬觸控等等，這些都是 PSOC™ Multi-Sense 的目標市場。Multi-Sense 顧名思義，支援多種感測技術，包括第五代 CAPSENSE™、電感檢測，甚至是最新的液位檢測等，滿足客戶多樣化的應用需求。
全新的Multi-Sense融合了英飛凌的多項創新。在電容觸控方面，集成了第五代CAPSENSE™ IP，相較於上一代產品提供了10倍的信噪比提升。更高的信噪比意味著產品的穩健性，也使其支援懸浮觸控技術，該技術無需傳統按鍵設計中的彈簧，可簡化結構設計，提升良率並減少加工複雜度。
如圖所示，支援懸浮技術後，觸控表面和PCB之間不再需要彈簧和導電泡棉即可實現按鍵功能。
另外最新的電感觸控可以支援純金屬表面的HMI傳統的電感觸控方案採用的是LC觸控方式，電路非常敏感，不適合量產。英飛凌採用了反激式的感測架構，從而使測量過程更加可靠，讓電感觸摸檢測具備可製造性的商業價值。這使得電感觸摸技術可以進入主流及新興應用中，包括水下相機或可穿戴設備的防水觸控、冰箱金屬表面觸控，另外還支持壓力檢測和位置檢測等功能。
Multi-Sense技術還為英飛凌開拓了液位檢測的新市場，可應用於例如咖啡壺、家電中的水箱以及洗衣機水位檢測等場景中。英飛凌的液位檢測技術具有獨特優勢，無需接觸即可進行檢測而且可以適應各類特殊容器形狀，對液體中的泡沫、霧氣、液體殘留物、溫度和其他環境條件的適應力強。
英飛凌液位感測方案特點一覽
這一切都要歸功於英飛凌的感測器設計軟體解決方案，該套件整合在ModusToolbox™內部，提供了開箱即用的機器學習模型，開發者可以直接導入數據，快速開發出精準的液位檢測演算法模型。此外，英飛凌還提供了一系列配套文件，包括按鈕的製作、PCB參考等，加速客戶開發新的按鈕方案。
Multi-Sense還引入了隨時開啟技術內建了狀態機模組，可脫離CPU獨立自主運作，從而使感測處理的功耗降低了10倍，非常適合便攜式、可穿戴等設備的應用。
未來HMI的創新會有很多，不僅僅是觸控，隨著語音和影像等AI技術的引入，這幾類產品將實現有機互補。比如我們許多家電客戶，在具備觸控功能的同時也擁有語音互動功能。
Steve Tateosian 英飛凌科技工業MCU、物聯網、無線和計算業務 高級副總裁
總結
無論是對於PSOC™ Edge、PSOC™ Multi-Sense，還是更廣泛的MCU產品組合而言，持續根據應用的創新需求迭代產品和技術，提供一站式軟硬體系統級開發與量產支持，以及更廣泛的產品組合，這些要素共同促成了英飛凌在MCU市場的領先地位。
為客戶帶來從產品到系統的價值，是英飛凌一直以來的承諾。MCU作為系統中的核心，正發揮著最重要的價值，是系統低功耗、高性能、高可靠性的關鍵。透過對客戶系統的深入了解，不僅有助於開發最合適的MCU，還能充分發揮其他包括功率元件、感測器、電源管理相關產品的最佳性能。這種相輔相成的關係是如今半導體開發的基本邏輯與策略，更是英飛凌的關鍵優勢。
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