物聯(lián)網(wǎng)MCU，再次繁榮

作為現(xiàn)代電子產(chǎn)品隱形支柱，MCU已嵌入數(shù)十億設(shè)備。在邊緣AI、RISC-V、可穿戴設(shè)備快速發(fā)展之下，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）MCU市場更是迎來新的一撥繁榮。

相較傳統(tǒng)MCU，物聯(lián)網(wǎng)IoT聚焦設(shè)備連接，通常將處理、控制功能與通信接口結(jié)合。

市場正向70億美元發(fā)展

IoT Analytics最新發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2024年全球MCU市場近232億美元，到2030年將會達到接近300億美元，年復(fù)合增長率達到3.9%，其中，物聯(lián)網(wǎng)MCU增速更快。

2024年全球物聯(lián)網(wǎng)MCU市場達到51億美元，因供應(yīng)鏈庫存消化，較2023年下降9%。然而，2025年上半年出現(xiàn)明顯好轉(zhuǎn)，隨著需求復(fù)蘇及交貨時間和定價穩(wěn)定，物聯(lián)網(wǎng)MCU收入同比增長1.8%。

據(jù)預(yù)測，到2030年，復(fù)合年增長率將穩(wěn)定增長6.3%，市場規(guī)模將達到73.2億美元，全球物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備安裝基數(shù)將超400億臺。

增長主要基于三點原因：一是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場曾在2023~2024年放緩，現(xiàn)在被壓抑的升級需求正重新釋放；二是LPWAN芯片組預(yù)計到2025 年將同比增長8%，交通、智慧城市、建筑、基礎(chǔ)設(shè)施、智能電表不斷推進市場增長；三是AI向邊緣側(cè)移動。

值得一提的是，亞洲，特別是中國，是市場增長的中心。物聯(lián)網(wǎng)MCU市場的地理中心正在堅定地向亞洲轉(zhuǎn)移。

物聯(lián)網(wǎng)MCU的五大趨勢

第一，RISC-V架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)MCU正在崛起

這是因為RISC-V作為開放指令集架構(gòu)，已成為戰(zhàn)略重點。其次，廠商苦Arm久矣，RISC-V可以明顯減少對于主要供應(yīng)商的依賴，提供更大自由度。最后，RISC-V也開始逐漸導(dǎo)入汽車領(lǐng)域。

機構(gòu)SHD Group近期指出RISC-V指令集在硅芯片市場滲透率已超過25%，到2031年的出貨規(guī)模將超過200億件。此前，SHD指出，2023年RISC-V MCU出貨量為6.17億顆，預(yù)計到2030年，出貨量可達73億顆，年復(fù)合增長率為42.4%。

相關(guān)廠商的動作包括：

• 瑞薩：2024年3月推出R9A02G系列32位MCU；

• Microchip：2024年7月推出了64位的PIC64GX RISC-V MCU系列；

• 英飛凌：2024年11月其AURIX TC4x系列中推出了RISC-V選項，此外近期其表示計劃在2026年出樣后于2028~2029年量產(chǎn)車用 RISC-V指令集MCU；

• ECARX：2025年5月推出EXP01處理器；

• 海思：2025年7月發(fā)布了自有內(nèi)核的Hi3066M與Hi3065P兩款RISC-V芯片；

• 成都華微：2025年8月發(fā)布HWD01001型超低功耗RISC-V MCU。

第二，低功耗的物聯(lián)網(wǎng)MCU正在大放異彩。

隨著便攜式設(shè)備、電池供電、能量采集等場景需求量的提升，實際上物聯(lián)網(wǎng)MCU特別注重能效。所謂低功耗，并非粗暴地改用8位/16位的MCU產(chǎn)品，而是通過與通用處理器不同的設(shè)計方法和工藝選擇，在保證能夠?qū)崿F(xiàn)需要的基本功能基礎(chǔ)上，盡量壓低功耗，以降低MCU能耗和漏電流。同時，搭配深度睡眠（Deep-sleep）、部分睡眠（Sleep）和待機（Standby）等不同低功耗電源模式以及時鐘系統(tǒng)，實現(xiàn)效能和功耗平衡。

相關(guān)廠商的動作包括：

• ST：2024年11月推出STM32WL33，在僅寬帶接收模式下可實現(xiàn)低至4.2 μA的電流水平，當(dāng)與某些優(yōu)化的傳感器配對時，這些芯片電池壽命可延長至15年；

• ST：2025年3月推出STM32U3，該微控制器在停止模式下的電流僅為1.6μA，這一卓越的表現(xiàn)使其在待機狀態(tài)下幾乎不消耗電量，將電池消耗降至最低；

• NXP：2025年1月推出了MCX L系列，采用40 nm ULP工藝，通過動態(tài)調(diào)整核心電壓，可將功耗降低多達50%；

• 瑞薩：2025年8月推出80MHz M3內(nèi)核的RA4C1，在80MHz工作頻率下，其工作模式功耗僅為168μA/MHz，而在保留全部SRAM數(shù)據(jù)的情況下，待機電流可低至1.79μA。

第三，邊緣AI扎根MCU，MCU的算力不斷提升，自帶NPU成為標配。

隨著AI大模型發(fā)展，現(xiàn)在幾乎每家廠商都會推出帶有NPU的MCU產(chǎn)品，同時加大對于軟件還有模型上的投入。

相關(guān)廠商的動作包括：

• ST：2024年12月推出STM32N6系列，該系列采用NPU；軟件上，ST提供Edge AI-Core、Edge AI Developer Cloud、STM32Cube.AI、NanoEdge AI Studio、AI for OpenSTLinux、StellarStudioAI、AIoT Craft、MEMS Studio、MLC/ISPU模型庫等；

• Infineon：2024年4月推出PSOC Edge E81、E83 和 E84 微控制器；軟件上，Infineon在2023年收購了Imagimob，并于2024年推出邊緣AI軟件解決方案品牌DEEPCRAFTTM，其可與ModusToolbox一站式完成數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理、模型訓(xùn)練、優(yōu)化以及部署的全過程，此外英飛凌提供了多種開箱即用的模型；

• NXP：2024年10月推出跨界MCU i.MX RT700，至此eIQ Neutron NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元）已經(jīng)覆蓋MCU、跨界MCU、應(yīng)用處理器三大系列，其eIQ AI開發(fā)套件，用于優(yōu)化AI模型的性能和效率；

• 瑞薩：2025年9月開始銷售1GHz Arm Cortex-M85和250MHz Cortex-M33 CPU核心、與Arm Ethos-U55 NPU相結(jié)合的RA8P1，實現(xiàn)了業(yè)界最高等級的7,300 CoreMark CPU性能以及256 GOPS AI運算性能，同時新款MCU得到e2 studio集成開發(fā)環(huán)境的支持。

第四，安全的MCU和硬件信任根正在成為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的強制性。

硬件安全性正成為物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵基礎(chǔ)。隨著部署擴展，設(shè)備必須保護敏感數(shù)據(jù)、防止克隆并確保從芯片到云的完整性，安全MCU和專用硬件安全模塊越來越多被使用，如安全元件 （SE） 或可信平臺模塊（TPM）來建立硬件信任根（HRoT）。安全MCU將安全啟動、設(shè)備認證、加密數(shù)據(jù)存儲和證明等功能直接集成到MCU中，創(chuàng)建了可信執(zhí)行環(huán)境。

相關(guān)廠商的動作包括：

• Infineon：2024年11月推出的AURIX TC4x家族第一個成員TC4Dx滿足ISO/SAE21434的最新網(wǎng)絡(luò)安全標準，包括后量子密碼學(xué)支持；

• NXP：2025年1月宣布MCX L將采用恩智浦的EdgeLock安全元件；

• 華大電子：2025年9月推出超低功耗安全 MCUCIU32L030 系列、CIU32L051 系列、CIU32L071 系列，超值通用安全 MCUCIU32F032 系列、CIU32F003 系列。

第五，物聯(lián)網(wǎng)MCU的無線和接口功能正在不斷升級。

對物聯(lián)網(wǎng)MCU來說，外設(shè)也非常重要，尤其是支持最新的無線標準和接口，能夠為應(yīng)用帶來更大想象力。

相關(guān)廠商的動作包括：

• NXP：2024年10月推出跨界MCU i.MX RT700，針對可穿戴設(shè)備應(yīng)用，首次支持eUSB（嵌入式USB），提供比原來USB更好的安全和加密性能；

• NXP：2025年7月推出MCX W23無線MCU，是一款高集成度的單芯片Bluetooth?Low Energy 5.3無線收發(fā)器的產(chǎn)品；

• 瑞薩：2025年6月推出了基于48MHz M23內(nèi)核的RA2L2，亮點在于率先在業(yè)內(nèi)支持USB-C Revision 2.4新標準。

廠商的最新動態(tài)

事實上，除了上述五大趨勢，每個廠商也都會接受客戶反饋，不斷推出基于市場需求的新產(chǎn)品，這些產(chǎn)品一定程度上反映了當(dāng)下市場的現(xiàn)狀。

2025年9月，TI推出一款高性價比C2000系列實時微控制器 (MCU)，搭載TI專有的 InstaSPIN磁場定向控制 (FOC) 軟件及先進算法，能夠?qū)崿F(xiàn)更平穩(wěn)、更靜音且更高能效的電機性能。其所配置的先進功能包括高速無傳感器磁場定向控制 (FOC)、高扭矩零速啟動以及復(fù)雜的振動補償技術(shù)，助力日常應(yīng)用實現(xiàn)高精度和高響應(yīng)的電機控制。

新推出的F28E120SC和F28E120SBMCU 與之前在單電機和功率因數(shù)校正系統(tǒng)中使用的C2000 MCU相比，計算能力提高了30%，有助于改變洗衣機、洗碗機、吸塵器等家用電器和電動工具的性能。

2025年9月，瑞薩推出基于Arm Cortex-M23處理器的RA0L1微控制器（MCU）產(chǎn)品群，其延續(xù)了RA0 MCU系列的經(jīng)濟性與低功耗優(yōu)勢使設(shè)計人員能夠以極低成本打造響應(yīng)靈敏、外觀精美且低功耗的用戶界面。該系列具備超低功耗特性，為電池供電設(shè)備及其他消費電子、家電、白色家電，及工業(yè)系統(tǒng)控制領(lǐng)域提供業(yè)界卓越的電容式觸控解決方案，助力客戶實現(xiàn)快速且經(jīng)濟的部署。

RA0L1系列MCU擁有業(yè)界優(yōu)異的功耗表現(xiàn)：工作模式下電流低至2.9mA，睡眠模式下僅0.92mA。此外，該系列還集成高速片上振蕩器（HOCO），具備同類產(chǎn)品最快的喚醒速度。快速喚醒功能使RA0L1 MCU能更長時間保持待機模式，且功耗降至微不足道的0.25μA，較其它解決方案電流消耗降低達90%。

2025年5月，靈動微電子發(fā)布全新低功耗MM32L0180系列MCU，擴展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用版圖，搭載Cortex M0+內(nèi)核，形成從32KB至256KB Flash、20至80引腳的完整產(chǎn)品線，可滿足工業(yè)控制、智能家居、可穿戴設(shè)備等多樣化場景需求。

2025年6月，兆易創(chuàng)新推出超值GD32C231系列入門型微控制器，進一步擴充了Arm? Cortex-M23內(nèi)核的產(chǎn)品陣容。該系列采M23內(nèi)核架構(gòu)，性能比M0+提高10%，主頻可達48MHz，具備單周期乘法和整數(shù)除法運算等高效處理能力，大幅提升軟件執(zhí)行效率。存儲配置方面，搭載32KB~64KB高可靠嵌入式Flash和12KB低功耗SRAM，全存儲區(qū)域均配備ECC糾錯功能。

2025年10月，晶華智芯推出家電32位MCU CB78系列芯片，搭載32位Cortex-M0+內(nèi)核，最高主頻48MHz，256KB Flash+ 32KB SRAM，支持8KB獨立BOOT區(qū)與4KB類 EEPROM用戶區(qū)，支持BOOT和AB雙區(qū)備份的OTA升級方案，支持Sleep/Stop低功耗模式，Stop模式下功耗低至10uA。

沁恒近期主推CH572，作為流行的CH32V003通用RISC-V MC的升級版，具有更多功能，價格同樣低廉——10美分。

CH572是集成2.4G無線通訊的RISC-V MCU/SoC。片上集成了2Mbps低功耗藍牙BLE通訊模塊、USB全速控制器及收發(fā)器、電壓比較器CMP、按鍵檢測模塊、SPI、串口、I2C等豐富的外設(shè)資源。CH572內(nèi)置了LDO5V調(diào)壓器產(chǎn)生3.3V，支持單一3.3V或單一5V電源供電，支持單線或雙線仿真調(diào)試，適用于2.4G無線通訊應(yīng)用和低引腳數(shù)的簡單藍牙應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)MCU的再次繁榮，是技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)需求共振的必然結(jié)果。目前來看，RISC-V、AI、超低功耗、安全、豐富外設(shè)無疑是競爭關(guān)鍵，一個更開放、更節(jié)能、更智能、更安全的生態(tài)正在建立。

值得關(guān)注的是，中國正成為這場繁榮的核心引擎，本土廠商正在用自己的創(chuàng)新和對客戶的洞察，不斷重塑物聯(lián)網(wǎng)MCU的格局。

參考文獻

[1]IoT Analytics：https://iot-analytics.com/iot-mcu-market-7-billion-opportunity-by-2030-driven-by-industrial-edge-ai/

[2]IT之家：https://www.ithome.com/0/888/383.htm

[3]芯查查：https://mp.weixin.qq.com/s/I9PoxVvLqwK2zLULxc-3uw

[4]靈動MM32MCU：https://mp.weixin.qq.com/s/e2-Bbm_-M6-zA9AxR4V-wA

[5]芯視點：https://mp.weixin.qq.com/s/CUr7P3ecBwzWhSSlZoH8vw

[6]沁恒：https://www.wch.cn/products/CH572.html

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*封面圖由AI生成