深度解析：英飞凌如何登顶全球MCU榜首

英飞凌在MCU行业频频传来好消息。一个是其MCU的全球市场份额在2024年达到了21.3%，这是英飞凌历史上首次在全球微控制器市场拔得头筹，成为市场领导者。另外在新品方面，宣布了多项围绕汽车和物联网领域的创新产品，包括PSOC™ 4 Multi-Sense、PSOC™ Edge和PSOC™ Control等，并将在未来推出基于RISC-V的AURIX™系列新品。

日前，笔者采访了英飞凌科技物联网计算和无线产品线高级副总裁Steve Tateosian，就当下消费类MCU的市场需求及英飞凌的应对策略进行了深度交流。彼时，英飞凌成为全球微控制器市场第一的消息还未公开，但从Steve的许多言谈中，我们能够看出这家半导体公司对于MCU市场的积极态度，尤其是针对中国市场。Steve此次中国行的一周时间内连续见了十余家本土客户，不仅是大客户，同样还有很多中小型客户，Steve反复强调道：“中国客户对我们非常重要，中国市场是创新的土壤。”

谈及中国客户令他印象深刻的创新时，Steve提到了离线翻译机。“即便是在飞机上，翻译机也可以让彼此毫无障碍的交流。”Steve说道。英飞凌正在驱动着无数边缘AI的创新，改变生活的方方面面，这也让他的工作变得更具社会意义。

正式成为MCU市场一哥

英飞凌的MCU业务在过去几年远超市场的平均增速，数据显示，自2015年以来，英飞凌的MCU业务平均每年增长达13.0%，而整个市场的年增长率为4.0%。实际上在2024年整体MCU市场萎缩（全球MCU市场总销售额从2023年的280亿美元，降低至2024年的224亿美元）之时，虽然英飞凌的MCU也因为库存周期产生了衰退，但其逆周期的韧性表现，相对其他竞争对手减缓了许多，也因此较2023年的17.8%相比，获得了3.5%的市占率提升。

相比于其他MCU厂商，英飞凌的MCU价值链体现在多个方面，但最重要的是其丰富的产品组合及专注的应用领域。比如在汽车领域，英飞凌拥有包括AURIX™、TRAVEO™、PSOC™等多条汽车相关的MCU产品线，而在消费及工业领域，英飞凌以PSOC™、XMC™及安全MCU等产品覆盖，这种全方位的覆盖也使得英飞凌的MCU市场并不会突然的大起大落，减缓了市场下行时期的压力。

另外，技术创新也是英飞凌MCU能够在汽车和物联网市场中获胜的关键。2023年，英飞凌汽车MCU已经成功登顶全球市场第一。在物联网市场中，英飞凌也正在通过创新加速产品的市场表现。

英飞凌能够获得MCU市占率第一并不是凭借爆款产品成为黑马，而是长期耕耘的成果。英飞凌科技管理委员会成员兼首席营销官Andreas Urschitz在新闻中表示：“此次市场排名的上升证明了英飞凌优秀的产品组合、软件和易于使用的开发工具超越了客户预期。过去十年，我们持续为客户提供功能强大且高效的系统解决方案。”

MCU正在成为设计的核心

Steve表示，MCU是电子设计的核心，设备和系统依靠强大、高效和安全的微控制器来可靠高效地运行，一颗优秀的MCU可以串联起更多的产业链价值。Steve举例道：“英飞凌在功率器件的性能强大，同时一颗优秀的MCU，更能激发功率器件的价值，从而促进电机和电源系统的控制与转换效率。IoT行业也非常类似，英飞凌的连接类产品、传感器、安全解决方案等等所有的产品组合，都可以围绕MCU构成一个强大的系统。”

另外，MCU的开发也正在迈向新的方法学，需要更便利的软件和工具，结合一站式的产品组合，最大化降低系统开发门槛，从而创造更多有创新性的产品。

在德国举办的嵌入式展上，英飞凌也围绕MCU展出了数十款创新产品，从马达驱动到智能工厂，从功率转换到人脸识别，这也印证了MCU在系统中的价值体现。其中值得注意的是两个结合英飞凌多项产品的Demo，一个是智能空气控制系统，无缝集成了PSOC™ Edge 微控制器、XENSIV™传感器、RRAM 技术和创新软件解决方案。另外一个是打地鼠游戏，由XMC4700 微控制器与 XENSIV™ 压力传感器、MOTIX™ 驱动器和 3D 磁传感器组成。

与赛普拉斯的完美整合

最近十几年，MCU市场发生了多个重要的整合。日系厂商中，几家MCU厂商合并为瑞萨，美系则以Microchip收购Atmel，ADI收购Maxim为典型代表，另外欧洲厂商的两次主要收购很有意思，均是收购了美资公司，一个是NXP收购Freescale，一个是英飞凌2019年收购了赛普拉斯。当然这些MCU公司也不是专注于MCU，大多数都是覆盖完整信号链的公司，不过无论如何，并购都是为了更广阔的产品组合。

作为曾经任职于恩智浦/飞思卡尔的Steve而言，经历了两次MCU大厂的融合，非常能够理解这种产业整合。“客户选择MCU供应商时，首先就要考虑其拓展产品线的相关能力，包括产品组合及制造的能力。”Steve说道。这也是MCU厂商整合的最主要原因——通过整合产品线及客户、行业关系，从而提供更完整且可扩展的方案。

以英飞凌收购赛普拉斯为例，在MCU方面，两家公司各有侧重。比如在车规级MCU中，赛普拉斯的TRAVEO™、PSOC™，一个专注于汽车的仪表盘等图形应用，一个专注于简单的车身应用等场景，与英飞凌AURIX™ MCU关注的复杂场景可以完美结合。在消费类应用中，英飞凌则是通过PSOC™与XMC™渗透至消费、IoT及工业市场。

Steve反复强调，MCU不应该是个仅拼价格的市场。“客户选择MCU时非常谨慎，不只是选择硬件产品，而是一套完整的开发软件、生态系统、客户关系、知识产权以及产品路书的选择。开发的费用越来越高，因此他们需要仔细考虑现在及未来的可复用性。”

在开发工具上，英飞凌ModusToolbox™ 是一款功能强大的嵌入式软件开发平台，旨在为开发人员提供一站式的便捷开发体验，包含了多个关键组件，包括了板级支持包(BSP)、外设驱动程序、中间件和代码示例。英飞凌提供了多款开箱即用的中间件和软件库，涵盖 HMI、图形、连接、安全、语音和音频、机器学习、Wi-Fi、蓝牙、电机、安全等，用户只需关注应用层的软件创新即可。

目前英飞凌的ModusToolbox™开发软件现已支持包括PSOC™、XMC™和AIROC™在内的不同处理器。Steve强调，尽管这些MCU都采用了Arm架构，但开发工具的统一依然有诸多挑战。尤其是MCU的编程工具并不是只对CPU编程，还需要包括外设、驱动、不同的IP进行整合，这也是软件平台整合的最大难点之一。

谈及品牌建设，Steve强调道，未来英飞凌将主要发展PSOC™这一品牌和架构，比如XMC™会过渡到PSOC™ Control，PSOC™也推出了包括PSOC™ Edge和PSOC™Connect在内的多个子品牌，以面向不同的应用场景。另外，还继承了诸如PSOC™ 4 CAPSENSE™/Multi-sense等特点鲜明的专用MCU。

“二十年前，PSOC™以Programmable（可编程）的灵活特性而著称，而如今PSOC™除了可编程这一特色之外，还有包括AI、互联、实时控制在内的多个标签，扩展了PSOC™的应用边界同时，也放大了可编程概念。”Steve说道。

MCU在中国

谈到中国，这也是令Steve最为兴奋的市场。近年来，中国MCU市场竞争日趋激烈，这里的竞争者不止是与英飞凌进行着全球竞争，同样还有很多来自本土的友商。在Steve看来，只有竞争才能产生创新，产生新的机会、产品和应用。

“中国的创新需求给了我们很多启发，这也是我们定义PSOC™ Control和PSOC™ Edge的基础之一。”Steve举例道，比如PSOC™ Control中更高分辨率、更多通道的PWM，更高性能的模拟外设，诸如这类需求，很大程度考虑到了中国客户的意见。

Steve介绍道，英飞凌在中国有强大的本土团队，包括市场、FAE、设计、软硬件应用支持、销售等团队，在紧密的配合下，深入走访客户，了解客户的真正需求，把市场需求消化成技术需求，再到最终的产品需求，从而最终赢得本土客户。

同时，英飞凌也在不遗余力的支持本土生态系统建设，例如英飞凌一直和RT-Thread围绕开发板、操作系统、市场营销等多方面进行合作。

积极拥抱新的开发方法

如今MCU越来越拥抱开源生态，这非常有利于嵌入式的发展。英飞凌也在积极扩展在开源方面的贡献，GitHub上面，英飞凌共有1700个repositories，也证明了公司对于开源的积极态度。另外，作为银牌赞助商，英飞凌一直在支持Zyphyr，并推出了多款支持Zyphyr的产品和开发板。

开放开源的开发模式在开发速度、安全性、开发工具、灵活性以及生产力方面都具有多种好处，这意味着公司可以专注于为产品带来的价值，而花更少的时间在应用程序的常规功能上。“无论是大公司还是电子爱好者，都可以利用开源提升效率。”Steve表示。

AI开发同样是最近的热门话题，既有LLM（大语言模型）加速嵌入式编程，另外还有利用机器学习和模型对采集的数据进行训练及部署，从而简化开发流程，并提高了产品的判断准确性和效率。

Steve介绍道，2023年，英飞凌收购了嵌入式机器学习和人工智能供应商Imagimob，并于2024年推出了边缘AI软件解决方案品牌DEEPCRAFT™，DEEPCRAFT™包括DEEPCRAFT™ Studio和DEEPCRAFT™ 成熟模型两部分，与ModusToolbox™一起，一站式完成数据采集及预处理、模型训练、优化以及部署的全过程。英飞凌提供了多种开箱即用的模型，最新的模型包括声源方向检测模型、表面检测模型、工厂报警检测模型、手势检测模型、跌倒探测模型等等，且支持的模型一直在持续更新。

另外，随着AI的应用越来越广，数据和模型的安全性正在成为挑战，数据和模型都应该得到有效保护。英飞凌新型PSOC™ Edge E8x MCU产品系列的设计成为了首家达到嵌入式安全框架——平台安全架构认证（PSA Certified）计划中的最高认证级别——级别4，为了满足PSA 4级的认证要求，所有PSOC™ Edge E8x微控制器均采用具有安全启动、密钥存储和加密操作功能的片上硬件隔离飞地。

从MPU过渡到MCU

Steve表示，如今MCU的性能越来越高，也会取代部分MPU的负载工作。“相对MPU，MCU在价格、功耗、集成度、开发门槛、散热、启动时间、系统设计门槛等等方面都比MPU更好。”Steve说道，“随着MCU在边缘AI上面的性能越来越强大，这种融合也将会持续。”

如图所示，英飞凌最新的PSOC™ Edge可以应用于多种AI应用，包括活动、声音及语言识别，以及图像识别等。

相比MPU，MCU的系统在内存和功耗上的开销都更低，比如功耗上可节约200倍，以及一半的BOM成本，可以轻松实现电池供电产品的长续航和紧凑型的外观设计。

Steve认为，随着协处理器等加速器广泛应用在产品中，未来边缘AI处理器的性能评判标准不能仅以MHz或者DMIPS等评判，比如PSOC™ Edge其运行频率只有400MHz，但在AI推理方面的性能可能与2GHz的MPU相当。

PSOC™ Multi-Sense的创新

PSOC™在专用市场的一个突出实例是其搭载CAPSENSE™电容触摸技术的MCU，迄今已经出货超60亿颗，市占率一直位于第一，目前CAPSENSE™技术已经迭代到了第五代。

Steve强调，竞争对手也有一些类似的产品，但英飞凌始终坚持不断收集客户的信息反馈，不断迭代IP与技术，结合客户的场景需求进行开发升级，这也英飞凌CAPSENSE™的制胜之道。

目前，触控人机交互（HMI）应用有很多新的需求。Steve列举了几个新需求，诸如水下触摸、悬浮触摸、金属触摸等等，这些都是PSOC™ Multi-Sense的目标市场。Multi-Sense顾名思义，支持了多种传感技术，包括第五代CAPSENSE™，电感检测甚至是最新的液位检测等，满足客户丰富的应用需求。

全新的Multi-Sense融合了英飞凌的多项创新。在电容触摸方面，集成了第五代CAPSENSE™ IP，相比上代产品提供了10倍信噪比提升。更高信噪比意味着产品的鲁棒性，也使得其支持悬浮触控技术，该技术无需传统按键设计中的弹簧，可简化结构设计，提升良率并减少加工复杂度。

如图所示，支持悬浮技术后，触控表面和PCB之间不再需要弹簧和导电泡棉即可实现按键功能。

另外最新的电感触控可以支持纯金属表面的HMI，传统的电感触控方案采用的是LC触控方式，电路非常敏感，不适合量产，英飞凌采用了反激式的传感架构，从而使测量过程更加可靠，使电感触摸检测具有可制造性的商业价值，这使得电感触摸技术可以进入主流及新兴应用中，包括水下相机或可穿戴设备的防水触摸、冰箱金属表面触控、另外还支持压力检测和位置检测等。

Multi-Sense技术还为英飞凌开拓了液位检测新市场，可应用在诸如咖啡壶、家电中的水箱以及洗衣机水位检测等场景中。英飞凌的液位检测技术具有独特优势，无需接触就能进行检测，而且可以适应各类特殊容器形状，对液体中的泡沫、雾气、液体残留物、温度和其他环境条件适应力强。

英飞凌液位传感方案特点一览

这一切得益于英飞凌的传感器设计软件解决方案，该套件集成在ModusToolbox™内部，提供了开箱即用的机器学习模型，开发者可以直接将数据导入，即可快速开发出精准的液位检测算法模型。另外英飞凌还提供了一系列配套的文档，包括按钮的制作，PCB参考等等，加速客户开发新的按钮方案。

Multi-Sense还引入了“Always-On”技术，内置了状态机模块，可脱离CPU独立自主工作，从而传感处理的功耗降低了10倍，非常适合便携类、可穿戴等设备应用。

“未来HMI的创新会有很多，不只是触控，随着语音和图像等AI技术的进入，这几类产品将实现有机互补。”Steve说道，“比如我们很多家电客户，在有触控的同时也有语音交互功能。”

总结

无论是对PSOC™ Edge、PSOC™ Multi-Sense还是更广阔的MCU产品组合而言，不断根据应用的创新需求迭代产品和技术，提供一站式软硬件系统级开发和量产支持，更广阔的产品组合，这些要素共同促成了英飞凌霸榜MCU市场。

为客户带来从产品到系统的价值，是英飞凌一直以来的承诺。MCU作为系统中的核心，正在发挥着最重要的价值，是系统低功耗、高性能、高可靠性的关键。通过对于客户系统的深入了解，不仅有助于开发最合适的MCU，还能够充分发挥其他包括功率器件、传感器、电源管理相关产品的最佳性能。这种相辅相成的关系是如今半导体开发的基本逻辑与策略，更是英飞凌的关键优势。