無畏金融海嘯衝擊 8/16bit MCU尋覓市場新天地

本文作者:admin       點擊: 2009-02-17 00:00
前言:
前言
觀察2008年,8/16位元MCU不論在出貨或產值皆有走緩的趨勢;除了上半年因油價暴漲,使車廠銷售遭受重創影響最大宗的汽車應用外,源自美國2007年下半次貸風暴蔓延至2008上半的二房危機,也大幅影響了當地區域的白色家電銷售。而下半年由雷曼兄弟所正式引爆的金融海嘯,更把全球所希冀的年終數位家電換機期待夢想粉碎,使原本被寄望扮演MCU市場支撐力量的消費電子需求大幅衰退。

然而危機即是轉機,在傳統4C市場(資訊、通訊、消費電子、汽車電子)同步走緩下,各國政府及半導體業者,分別透過了政策推導、舊應用加值/新應用開拓、及各項聯盟合作之策略行為,希望能為MCU市場開創出另一片新天地。

產品市場總覽
根據SIA與In-Stat資料統計,2007年8/16位元MCU總出貨超過87億顆,其中8位元MCU佔總出貨比重近56%,16位元MCU佔總出貨則落在35%上下,兩者囊括9成以上出貨比重,凸顯其所扮演之產品主流地位。

再就產值角度來觀察,8/16位元MCU佔總產值比重僅8成左右,反映兩種產品過去以來所面臨的平均售價(ASP)下跌壓力。以2007年來說,8位元MCU ASP已降至1美元水準,16位元MCU ASP也落至1.3美元以下,兩種產品價差已相當有限,且在產品功能整合與製程微縮持續推進下,更使兩者產品單價在2008年進一步下跌,帶動8位元MCU均價正式跌破1美元,16位元MCU均價也逼近1美元水準。

區域市場-政策推導力抗市場衰退
就區域市場面來看(見圖2),2007年以歐洲位居MCU最大市場,除當地仍扮演全球最大汽車消費國外,歐盟各國在環保法令更新所帶動的家電換機需求也最為殷切。

至於亞太地區,2007年已拋開日本與美國位居第二大區域市場,其中主要比重又來自中國的強勁需求。

(一)中國
中國方面,早期MCU主要由中央「智慧卡政策」所創造的控制晶片市場,現在更進一步延伸至RFID的環境建構,及所衍生的「非接觸式感應卡出入管制應用」;其次因應8月北京奧運的安全管制需求,也帶動了政府對於安全監控產品的建置需求,激起更多MCU搭載商機。展望未來,可以預見2010年「上海世博會」及爾後其他省份擬相繼推出的大型活動,也將持續扮演支撐MUC產品應用的重要角色。

再者,2008年底所推的出家電下鄉政策,由於產品適用範圍大幅涵蓋了白色家電與數位家電,可望透過政府補貼催生出另一波農民購機需求;最後,3G手機執照的正式發放,也有機會搭配當地獨有的山寨機熱潮,打造另一波智慧型手機的MCU應用商機。

(二)美國
在美國部份,除了目前業已實施的Energy Star能源規範、及因應類比訊號終止所推行的STB折價券政策計畫,可望帶動短中期的3C產品換機需求外,新總統即將上任前所擬定的阿波羅計畫,也承諾將於2015年之前讓一百萬輛可充電的插電式油電複合動力車上路,並對潔淨引擎進行投資,以使美國車的油耗效率一年得以提升4%。

而為能鼓勵民眾購買環保節能車,美國新政府也承諾未來每輛車給予7,000美元的稅賦減免額;此外,其所擬推動的生技產業促進計劃,也可望促進更多電子醫療器材的採購需求;一旦上述政策能如期落實,將可望帶動油電混合車、高效率燃料引擎汽車、可攜式醫療診斷裝置…等產品所帶來之MCU應用新商機。

圖2、MCU區域市場分佈

資料來源:各公司年報;EETimes

(三)歐洲
在最重環保的歐洲方面,歐盟於2005年底已完成EuP指令與公告,進而在2007年促使各會員國完成立法及工作計劃,2008年迄今已陸續公佈各項具體實施辦法,其中前期規範的14項產品項目,包含了多項白色家電與空調馬達相關裝置。

由於指令對相關產品在「能源效率提升」與「能源消耗減少」進行了嚴謹的條件規範,雖然對MCU等半導體元件的設計形成了艱鉅挑戰,但相對而言,新的產品設計需求也反映出新的市場潛在商機。

以空調設備、洗衣機、乾衣機、冰箱四項白色家電為例,總計就消耗了平均家用能源的50%~60%比重,而其中極大部份的耗能源頭又多來自於馬達。因此如何透過MCU、DSC(數位訊號控制器)…等關鍵元件進行數位馬達控制,並搭配相關感測與MOSFET…等類比元件技術,以達到小型化、低操作成本、高能源效率、高穩定度、高省能…之條件,將成為未來擬佈局歐盟市場的MCU業者所必須努力的目標。

應用市場趨勢-舊應用之加值+新應用之創造
MCU的應用趨勢一言以蔽之,即是「舊應用之加值+新應用之創造」。

(一) 消費電子人性化
以圖4的消費電子為例,前述由政策面推導的智慧卡走向RFID加值服務及白色家電的節能化,即屬政府所建構的舊應用加值代表案例。而隨著經濟衰退所激起的「在宅娛樂」商機,也使相關MCU業者開始積極思索如何透過MCU的技術進步使家電更趨人性化。由Wii所成功開啟的人機介面應用風潮,已給了不少廠商更多激勵,希望藉由在MCU功能及效能的強化,使家用教育學習機、玩具、機器人…等既有消費電子裝置,能透過感測、觸控…等行為更加理解人的聲音、表情,以進行更深刻的互動應用。

(二)汽車電子節能化
在汽車電子應用方面,則不再以安全為唯一依歸;隨著傳統能源所剩不多,燃料價格的劇烈波動、及人們對環境關注程度的與日俱增,開始帶動個人交通工具逐步走向電子/節能化。為使既有燃油車的燃料效率走向最佳化,並使成本極小化,以至於由燃油車順利過渡至油電混合車、進而走向電動車的最終目標,皆有賴於扮演關鍵角色的MCU逐步提升功能整合及設計效率。

除安全節能之外,汽車電子同時進行的則是增加更多網路連結(透過標準及互通性的整合)及多媒體顯示應用,為既有MCU增加更多衍生商機。

(三)醫療照護優質化
在醫療照護方面,隨著老年化與少子化時代的同步來臨,帶動了預防醫學潮流的大行其道,醫療不再只是被動治病,更包含了健康經營(運動、健身)、健康管理(血脂、體脂、溫度、血糖測量)、美容醫學(韻律、舞蹈)三大範疇,在三大應用範疇下,也衍生出更多隨身診斷的可配戴式/可攜式醫療器材需求(如計步器、血壓計、血脂計…),進而帶動更多MCU的發展新商機。

(四)環境感測智慧化
在環境感測部份,隨著各國政府對於環境能源、國土安全的關注程度有增無減,也促使諸多研究機構及國際大廠開始投入環境感測的產品技術研究。由於傳統能源成本下降空間有限,且耗費電力甚鉅,為能有效測量、監控、並控制各種能源使用狀況,歐美各國已開始研究所謂的無線感測網路(WSN)、先進計量基礎建設(Advanced Measurement Infrastructure)、智慧型計量器(Smart Meter)…等感測環境及能源之技術,期許有朝一日能透過手機等行動裝置,即可隨時測量遠端能源使用狀況(如家中、企業、公共場域之瓦斯、電力流量自動抄表),以隨時調整自身能源使用行為避免浪費,而要達成此一環境感測目標的技術當中,MCU同樣扮演了極重要的角色。

技術發展重點-需滿足智慧化、耐受性、安全性、連結性各項需求
綜合上述區域政策與應用趨勢,可描繪出圖五之MCU技術發展示意圖。整體而言,因應不同應用市場需求,將帶動MCU在功能整合與技術發展的同步並進;首先在嵌入式應用快速崛起下,將帶動MCU搭載Flash Memory的比重快速走高,且為滿足汽車電子網路連結與消費電子媒體顯示需求,MCU也將整合更多CAN/LIN…等專業車用網路標準及顯示驅動器元件;而配合3C產品人機介面走向人性化、環境感測走向智慧化、及安全需求的法規化…也將帶動MCU整合並搭配更多感測、電容、加密、FPGA…等技術,以達到更高的應用彈性與更快的上市速度。
 
簡而言之,未來MCU技術上需滿足對環境的抗干擾與耐受性需求,並兼顧節能、安全、智慧、緊密連結…之各項特性,方能因應未來時代之應用所需。

競爭分析

(一)廠商版圖-產業集中度高
在廠商的競爭現況方面,圖6顯示出目前8/16位元MCU之國際領導廠商與國內代表業者。整體而言,8位元MCU前十大業者市佔率近8成,16位元MCU前十大業者更高達9成以上,凸顯產業集中度極高,對國內投入MCU的業者形成了不小的挑戰。

就各別公司來觀察,Renesas、Freescale、NEC、富士通為汽車應用的領導公司,Infineon、ST則為智慧卡應用的領先廠商,Microchip、松下在3C應用佔據了大半市場版圖,TI則鎖定醫療、工業等利基型應用做為主戰場。

基本上各家業者多立基於自身的產品優勢做競爭力的延伸,如ST鎖定SIM卡用MCU整合自身Flash、手機晶片資源以形成更完整的解決方案;松下則透過自有品牌的PDP TV、DVD播放機/錄放影機、光碟機、DSC、DVR…來確保自身MCU的終端市場,以作為後續研發投入的後盾。另特別值得注意的是,韓系大廠三星近來在MCU領域頗有異軍突起之勢,主因在於該公司近來積極搶攻各國政府之智慧卡標案市場並經營有成。

整體而言,由於市場需求減緩及部份智慧卡應用日趨飽和,使上述大廠相繼遇到一些瓶頸,為能保持既有領導級廠商營收規模,上述業者也紛紛開始擴大應用領域,並走出原本領先的區域市場以期突破困境,截至目前也大抵展現出不錯的成效。

對照之下,國內業者因經濟規模較小,且以中低階產品為主,但藉由靈活的產品組合與行銷策略也一直有著穩定的表現,包括佈局LCD TV應用MCU、整合搭配觸控技術、擴大工規應用市場、佈局中國消費電子(教育學習機、玩具、白牌3C產品、IP Cam、NB Cam),使相關業者可鎖定在既有產品技術優勢下取得新興市場一定商機,並同時避免與國際大廠正面交鋒。

(二)企業策略-聯盟合作此起彼落
除了上述「產品應用組合調整」與「區域市場佈局」層面的策略外,為能在景氣衰退之際進一步強化體質,各大廠在企業間、產學間、產研間的策略合作也轉趨積極

在企業合作部份,除了ST與Freescale透過協同開發方式,以90奈米製程生產車用Power架構MCU產品外,Atmel也在2007年底也與香港應用科技研究院在IP、設計技術與軟體能力提升展開合作。另NXP除與Renesas共同宣佈擴大NFC用MCU技術授權合作外,也在多所高等院校舉辦各項創意設計大賽,以為人才培育預作準備。

而2008年最值得關注的大事之一,即Microchip於年底宣佈買下Atmel MCU部門;其背後主要的策略思考,在於擴大市佔率(擠進前三大)、強化區域應用佈局(搶進歐、亞汽車市場)、加速產品線與技術能量擴充(除延伸應用至touch sensing、Smart Meter…等應用,也同時取得ARM、MIPS架構之32位元MCU產品技術)。

結論
經由以上所述,可以發現隨著經濟衰退、需求減緩、環境污染、資源消耗…等問題迎面而來,反而帶給各國政府、半導體業者一個轉型契機,藉由對環境能源、消費行為等現象進行更深刻的理解,以便在市況不佳固本培元的同時,積極思索下階段的機會與出路。

特別是早已深入人類生活一切牽涉到控制所需的MCU,原本就具有適合民生消費應用與對抗景氣波動能力較強的特性,因此相關業者若能針對上述各項政策、產品技術與應用趨勢預作準備,展開積極性作為,相信定能安然挺過這一波金融危機,並在浪潮過後開創出另一片市場新天地。

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