CTO技術觀-盛群半導體市場行銷處處長兼發言人蔡榮宗

台灣8位元微控器藍海策略:低成本、低耗電、彈性客製化服務

前言:在全球競爭激烈的8位元微控制器市場當中,幾乎國外大廠佔盡了技術以及生產線完整的優勢,而台廠欲殺出重圍,找出8位元MCU的應用新藍海,唯有利用台灣先進半導體製程代工技術,縮小晶片面積壓低產品成本,並為客戶提供更彈性的客製化服務,才是未來台廠與國外大廠競爭的武器。

當紅的8位元MCU(Micro Controller Unit),廣泛應用到家電用品、工規產品、車用電子、再跨到最近的健康醫療領域,因為價格低、功能速度提高,無論就用量規模還是市場銷售總額,8位元MCU成為目前所有種類MCU微控制器中的第一主流,根據市場研究公司IC Insights統計,2007年全球8位元MCU產品出貨量,是所有MCU類中最多,佔46% (4-bit:7%、16-bit:37%、32-bit:10% );而銷售額也佔最高,達35% (4-bit:2%、16-bit:31%、32-bit:32% )。

不過全世界擁有8位元MCU技術的廠商相當多,國外微控制器廠商包括:飛思卡爾(Freescale)、Microchip、瑞薩(Renesas)、英飛凌(Infineon)、意法ST等大廠;台灣則有盛群、義隆電、松翰、凌陽等,盛群認為欲在8位元微控器市場開拓更大商機,朝低成本、低耗電、彈性客制化服務發展,是台廠的競爭優勢所在。



善用台灣半導體產業優勢 縮小晶片降低成本

8位元微控制器的平均銷售單價持續下滑,國外微控制器廠商毛利抓的高,台灣廠商若要切進國外市場,同一類型產品,勢必要更有價格競爭力才有辦法。為了提高產品獲利,勢必就得在晶片面積上動手,倚靠台灣半導體成熟的晶片製程技術,在縮小晶片尺寸上已不成問題,晶片面積愈小,成本就愈低,毛利就提高。盛群目前8位元MCU最小已經可以做到50 x 50(mil),晶片面積愈小,台廠愈有毛利空間優勢,可以跟外商競爭。

另外,由於國外微控制器廠都屬於整合元件製造廠商(Integrated Device Manufacturer;IDM),是從設計、製造、封裝測試到銷售自有品牌IC,一手包辦的半導體垂直整合型公司,而台灣佔盡地緣優勢,上下游廠皆集中分布在台灣,儘管一家純IC設計公司,因為跟上下游間彼此都可以很方便就近委外半導體公司來生產代工MCU,或是委外封裝測試,例如利用裸片方式也可以節省封裝費用降低售價,在價格上台廠比外商更可以掌控成本,找尋更有價格優勢的代工廠來配合。未來廠商也面臨考驗如何在高整合單晶片的設計開發與智慧,以滿足降低成本及小型化的市場需求。



節能議題 低耗電工作環境要求

很多產品趨向攜帶式產品發展,許多產品需搭配電池使用,怎樣把電池能量發揮到最大,MCU就要做到低耗電,MCU工作電壓要求就要更低,電壓愈小,電池可工作的時間自然愈長。

盛群現階段8位元MCU工作電壓在2.2V-5.5V,2008年下一代產品可以降到1.8V,外商已經有做到工作電壓1.8V,算是極限,除非是電池有很大革命改變,才有辦法提高更好的供電環境。未來在攜帶型產品,除了幫客戶作到了MCU低耗電,及更低的MCU工作電壓外,其餘的還是要看客戶設計的周邊電路設計。


圖說:盛群運用於可攜式8位元產品的2.2V低電壓、10pin接腳的小型封裝產品。(盛群提供)



市場區隔 彈性客製化服務

跟外商競爭,不外乎成本降低,但是量大價格競爭愈大,利潤就變少,廠商選擇替換性愈高;如果台灣8位元MCU廠商,能有專屬開發,就不會容易被相同競爭取代。因此MCU產品就要更有獨特性,軟體程式不容易被破解不被拷貝,於安全技術上以保護客戶為前提。

例如為客戶提供的FAE SERVICE(應用工程服務),派工程師提供技術服務,包括在量產過程派工程師去工廠看生產流程,燒code流程有沒有問題,還有客戶如果對產品不熟,又要快速推出市場,也可以替客戶寫軟體,外商通常沒有辦法做到這麼彈性服務。

另外特殊應用標準產品(ASSP),ASSP策略是專屬應用領域標準產品的客製化服務,為客戶專屬開發,例如類比功能導入MCU之中,提供給客戶導入產品。特殊應用積體電路(ASIC),是另外一種客製化服務,幫單獨客戶開發,讓產品有較多的特點,客戶提出需求,幫他們重新規劃,同時也拉近跟客戶之間關係。

而MCP(Multi-Chip Package)多晶片封裝,為客戶開發多顆晶片整合於單一封裝體內,可以滿足目前各種可攜式電子產品輕薄短小的趨勢。相較於國外MCU廠商技術、產品線完整優勢,台灣廠商佔著價格優勢和應用層面的廣泛彈性,可以滿足客戶對提高產品品質和功能差異性的要求。



Flash型MCU可重覆燒寫 成未來市場潮流

Flash型MCU需求會是一個趨勢,由於Flash型可以重覆燒寫程式內容,工程師研發生產過程都很方便,過去盛群考量到成本問題,多著墨在OTP型,現在配合代工低成本價格優勢,Flash單價漸漸接近OTP型MCU,海外也大力在推Flash型MCU。

為了因應多變、多樣的應用市場,8位元MCU市場中Flash型MCU會漸漸超過非Flash型MCU應用比例,盛群2007年第一季推出的I/O Flash,累積1月到9月已經銷售80萬顆,今年有機會賣到100萬顆,2008年Flash型MCU比例會到5%。



8位元MCU技術升級 台廠積極開發應用領域

隨著32位元MCU價格下降,漸漸拉近與8位元間的成本差距,過去兩者的價差可能到4、5倍,現在縮到1、2倍,32位元MCU價格的下滑,漸漸威脅到台灣8位元MCU廠商,不過8位元MCU市場仍佔有價格低、功能速度提高優勢,促使台廠仍然積極在8位元MCU的技術升級,不斷開發出讓使用者可以有更方便、人性化的使用界面,並實現更簡單高效功能。

盛群在8位元上,積極開發家電產品,朝簡單操作人機介面設計,電容式觸控開關,解決了過去開關鍵容易老化,還有沾油、水、湯問題,已經廣泛應用在電磁爐、果汁機、數位相框等產品上。


圖說:盛群8位元電容式觸控開關(Touch Switching)控制電磁爐。(盛群提供)

而最近醫療電子MCU市場應用商機上,已有血壓計、血糖機的8位元MCU上結合語音功能設計,用語音提醒老人或是病人,需不需要進一步做身體改善或就醫檢查。另外,設計支援USB傳輸功能的MCU,可將測得的資料用網路傳輸到遠端的醫院,達成遠距醫療照顧目的。

而在未來8位元微控制器應用上,除維持高整合度、高性能及多功能趨勢外,也將逐步走入保全系統、家庭、商業遠端監控管理、環境監控等領域應用,利用網際網路進行遠端管理,ZigBee 360o、Z-Wave之類的無線通訊技術的應用,也是微控器廠未來值得密切注意的市場。 (李佳玲採訪整理)2007/11/05

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