11月27日，國務(wù)院政策吹風(fēng)會(huì)為家電市場注入強(qiáng)心劑：1-10月家電零售額同比激增20%。同時(shí)，明確表明家電這一大宗消費(fèi)是商品消費(fèi)的重要組成部分，未來將促進(jìn)家電家居消費(fèi)。這波利好家電市場的政策，在對(duì)家電產(chǎn)品提出了新需求的同時(shí)，也將技術(shù)壓力傳導(dǎo)至家電產(chǎn)品的“決策中樞”——MCU(微控制器)。
一場關(guān)乎性能、效率和成本的芯片升級(jí)戰(zhàn)，已在家電產(chǎn)品內(nèi)部悄然打響。
一、 政策牽引，重構(gòu)家電MCU技術(shù)門檻
從2024至2025年發(fā)布的家電相關(guān)政策，為家電產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的技術(shù)演進(jìn)勾勒出清晰的“需求側(cè)”藍(lán)圖。這些要求正系統(tǒng)性地推高家電MCU的性能下限：
能效標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)化，驅(qū)動(dòng)控制算法精密化：發(fā)改委《重點(diǎn)用能產(chǎn)品設(shè)備能效先進(jìn)水平、節(jié)能水平和準(zhǔn)入水平(2024年版)》建立了能效水平的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化機(jī)制。這意味著，停留在簡單控制邏輯的MCU已無法滿足要求。
實(shí)現(xiàn)更高能效，必須依賴高頻、高精度的FOC(磁場定向控制)算法，這對(duì)家電MCU的處理速度(主頻)、數(shù)學(xué)運(yùn)算能力(硬件FPU/DSP指令) 構(gòu)成了硬性約束。
智能生態(tài)互聯(lián)化，迫使通信接口原生集成：工信部與商務(wù)部力推的“人工智能+消費(fèi)”與“智能家居生態(tài)”，使得聯(lián)網(wǎng)能力從“增值功能”變?yōu)椤盎A(chǔ)功能”。外掛通信模塊的方案因成本、體積和功耗問題，在競爭中逐漸失勢(shì)。家電產(chǎn)品市場轉(zhuǎn)而要求MCU原生集成Wi-Fi/藍(lán)牙，并能穩(wěn)定運(yùn)行復(fù)雜的TCP/IP與物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧。
用戶體驗(yàn)場景化，催生多元傳感器融合需求：為響應(yīng)“適老化”與“個(gè)性化”政策導(dǎo)向，家電需融入語音、視覺、環(huán)境感知等交互方式。這要求家電MCU內(nèi)核能高效處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并具備足夠的SRAM和Flash資源來承載輕量級(jí)AI模型及多種應(yīng)用任務(wù)，其系統(tǒng)架構(gòu)已從單一任務(wù)控制向多任務(wù)管理演進(jìn)。
由此可見政策的發(fā)布，不僅僅只對(duì)家電產(chǎn)品整機(jī)廠商提出了新的要求，同時(shí)承載家電產(chǎn)品控制核心的MCU，其戰(zhàn)略地位被提到了前所未有的高度。
二、 高算力、高集成、低功耗，家電MCU面臨三重挑戰(zhàn)
在政策的具體要求下，家電產(chǎn)品整機(jī)廠商對(duì)MCU的需求變得極為嚴(yán)苛，主要挑戰(zhàn)集中在三個(gè)維度：
1. 家電MCU的算力瓶頸：
技術(shù)核心：大家電產(chǎn)品的變頻化，要求家電MCU能實(shí)時(shí)執(zhí)行FOC算法，其中包含大量Park/Clarke變換與PID運(yùn)算。以兆易創(chuàng)新采用Cortex-M4內(nèi)核并搭載硬件FPU的GD32F4系列MCU為例，其FOC計(jì)算周期可從Cortex-M3內(nèi)核的數(shù)十微秒縮短至十微秒以內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的能效與靜音效果。若無專用算力支撐，高性能變頻將無從談起。
銜接與深化：算力不僅是跑算法的前提，更是實(shí)現(xiàn)功能疊加的基礎(chǔ)。當(dāng)系統(tǒng)需要在執(zhí)行FOC的同時(shí)，處理語音指令或進(jìn)行數(shù)據(jù)加密傳輸時(shí)，多總線架構(gòu)與強(qiáng)大的主頻就成為保證系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的關(guān)鍵。
2.家電MCU的集成困境
技術(shù)核心：單純的MCU已難以滿足家電產(chǎn)品市場需求。將MCU與Wi-Fi/藍(lán)牙射頻無縫集成在同一芯片的SoC方案，是智能家電的首選。這類方案能顯著降低BOM成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度。然而，集成帶來的挑戰(zhàn)是巨大的，包括射頻性能的優(yōu)化、內(nèi)部存儲(chǔ)資源的分配、以及解決數(shù)字與模擬電路間的干擾問題。
銜接與深化：高集成度在簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí)，也對(duì)MCU廠商的混合信號(hào)設(shè)計(jì)能力和IP積累提出了極高要求。它不再是簡單的功能堆砌，而是需要從系統(tǒng)層面進(jìn)行架構(gòu)優(yōu)化。
3.家電MCU功耗與成本的平衡
技術(shù)核心：新的能效標(biāo)準(zhǔn)將家電產(chǎn)品待機(jī)功耗壓降至1瓦甚至0.5瓦以下。這要求MCU必須具備精細(xì)的電源管理域設(shè)計(jì)和多種低功耗模式。目前，部分國產(chǎn)MCU已支持多級(jí)待機(jī)模式，在保持GPIO狀態(tài)和SRAM數(shù)據(jù)的前提下，可實(shí)現(xiàn)微安級(jí)低功耗。然而，先進(jìn)的低功耗工藝和復(fù)雜電源管理設(shè)計(jì)，與激烈的成本控制要求形成了尖銳矛盾。
銜接與深化：平衡功耗與成本，需要MCU廠商在芯片架構(gòu)、制造工藝和系統(tǒng)級(jí)解決方案上共同創(chuàng)新，而非單純地犧牲性能或提高售價(jià)。
三、 應(yīng)對(duì)新挑戰(zhàn)，本土MCU廠商的“三維”攻堅(jiān)
面對(duì)明確的市場需求和嚴(yán)峻的技術(shù)挑戰(zhàn)，本土MCU廠商已不再被動(dòng)跟隨，而是從產(chǎn)品、生態(tài)、服務(wù)三個(gè)維度展開主動(dòng)攻堅(jiān)。
產(chǎn)品攻堅(jiān)——沿高性能與高集成主線堅(jiān)定迭代
行業(yè)正沿Cortex-M4 -> Cortex-M7 -> Cortex-M85的高性能路徑迭代，Cortex-M7內(nèi)核的MCU主頻已可突破600MHz，并為高動(dòng)態(tài)響應(yīng)FOC和多重任務(wù)控制提供算力基礎(chǔ)。
集成方面，行業(yè)中“MCU+”類方案逐漸增多，通過集成高精度ADC與模擬前端，提升了大家電傳感器信號(hào)處理的集成度與效率。
生態(tài)攻堅(jiān)——將算法與工具鏈打造成核心壁壘
芯片的易用性決定了其市場滲透速度。本土廠商正大力投入軟件生態(tài)建設(shè)。某些國產(chǎn)MCU廠商為其產(chǎn)品提供了完備的電機(jī)庫，包含F(xiàn)OC、方波等全套算法，并配套圖形化的電機(jī)調(diào)試工具，幫助工程師將復(fù)雜的電機(jī)調(diào)試工作從數(shù)月縮短至數(shù)周。這種“軟硬一體”的交付模式，正成為獲取頭部客戶訂單的關(guān)鍵。
市場攻堅(jiān)——從通用市場向場景化專用方案滲透
放棄“萬金油”式產(chǎn)品定義，深入特定場景做深度定制。例如，峰岹科技 憑借其獨(dú)特的“MCU+驅(qū)動(dòng)”方案，提供了從芯片到算法的整體靜音解決方案。這種深耕垂直領(lǐng)域，解決客戶具體痛點(diǎn)的策略，讓本土MCU在紅海市場中開辟了高附加值的藍(lán)海。
四、從“可用”到“好用”，國產(chǎn)MCU的價(jià)值躍遷
政策催生的家電換新潮，只是國產(chǎn)MCU邁向黃金十年的序幕。真正的機(jī)遇，在于伴隨家電產(chǎn)業(yè)共同完成從“制造”到“智造”的價(jià)值躍遷。
未來，家電MCU的競爭將超越內(nèi)核與主頻的簡單參數(shù)比拼，進(jìn)入 “算力架構(gòu)×連接生態(tài)×方案成熟度” 的綜合體系競爭。能夠精準(zhǔn)定義場景需求、提供穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)級(jí)方案、并構(gòu)建起繁榮開發(fā)生態(tài)的本土MCU廠商，將不再僅僅是芯片供應(yīng)商，而是家電產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)的核心共創(chuàng)者。
這場發(fā)生在家電控制核心MCU中的技術(shù)競賽，將是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在家電這個(gè)主場，實(shí)現(xiàn)從追趕者到并行者，乃至引領(lǐng)者的關(guān)鍵一役。 |
