MCU可10年不换电池？日本最大的半导体厂商瑞萨是如何做到的？

在6月12日在日本京都召开的2019年度"VLSI和电路技术专题研讨会上，瑞萨展示了业界首款基于65nm SOTB技术的嵌入式2T-MONOS（双晶体管-金属氧化氮氧化硅）闪存的相关测试结果。基于SOTB的新技术已在瑞萨R7F0E嵌入式控制器中所采用，该控制器专门用于能量采集应用。

2003年由日立和三菱电机合并成立了瑞萨电子。

2010年4月1日，NEC电子和瑞萨电子合并，成为了全球第一的MCU供应商，也是SoC系统晶片与各式类比及电源装置等先进半导体解决方案的领导品牌之一。在成立之时一跃成为全球第三大半导体公司，仅次于英特尔和三星。

然而瑞萨电子合并后的几年路走的并不顺，从成立时的全球半导体老三的位置一路挣扎，在2014年跌出了全球前十。

2016年，瑞萨开始下注 汽车 行业，并以32亿美元收购Intersil，引入了模拟与混合信号芯片产品线，盈利才逐渐上来。2017年，瑞萨占据了全球20%的MCU市占率。

去年9月11日，瑞萨宣布以约67亿美元收购美国模拟芯片大厂IDT，这个收购被认为是为了应对 汽车 领域的老对手NXP的威胁。在智能手机市场增长下滑的今天，预计 汽车 市场将是未来半导体厂商最大的细分市场。然而在2018年，意法半导体(STMicroelectronics)、英飞凌(Infineon)和NXP的 汽车 业务收入均出现增长，而瑞萨(Renesas)的 汽车 业务收入却较2017年有所下降。
与最接近的竞争对手相比，瑞萨是唯一一家在2018年 汽车 业务营收出现下滑的供应商，这不仅让人感觉到一丝意外

瑞萨电子中国董事长真冈朋光认为，瑞萨在2018年已经预计到了市场需求疲软的现状，同时也根据需求下滑进行了相对应的措施，如调整工厂产能。此外这不仅仅是瑞萨电子一家企业的事情，还需要跟代理商和销售渠道不断的加强沟通。"我们的客户对市场的未来也比较谨慎。因为不由厂商控制的情况太多了，比如现在的中美贸易摩擦的问题，没有人能预计到，但就是发生了。"真冈朋光认为，中美贸易摩擦这种不可控的事情发生，对瑞萨的客户影响是很明显的，因此瑞萨需要不断调整自己去适应市场的变化。

目前对于瑞萨来说，最重要的事情是尽快适应与IDT的并购，以及实现"1+1大于2"的效果。

据IDT的财报，近些年其毛利率在60%以上，2014—2018年复合增长率更是高达148%，而且其技术和产品恰好符合瑞萨电子下注的 汽车 业务，其数据中心与通信基础设施也会为瑞萨开辟更大的市场。2019年瑞萨与IDT的收购案终于达成，瑞萨也一跃成为日本最大的半导体公司。
目前瑞萨全球销售额7600亿日元，全球19000员工。从财报来看，瑞萨电子收入7570亿日元。

"面向 汽车 电子的半导体产品是瑞萨的代表业务。从应用领域来看， 汽车 领域销售额约占总销售额的一半，很难找到一辆完全不使用瑞萨电子产品的 汽车 。"——这是瑞萨电子中国董事长真冈朋光在今年举行的CITE中国信息博览会上的发言。

汽车 市场当然是瑞萨最重要的市场之一。根据srategy Analytics2018提供的数据，瑞萨电子在2017年的 汽车 MCU/SOC市场份额众，包括动力总成、xEV、车身、底盘与安全、信息 娱乐 &仪表相关的车用芯片均排名第一。

此外，2017年瑞萨发布了一个ADAS及自动驾驶平台Renesas Autonomy，同时发布的还有R-CarV3M SoC，该芯片配有2颗ARM CortexA53、双CortexR7锁步内核和1个集成ISP，可满足符合ASIL-C级别功能安全的硬件要求，能够在智能摄像头、全景环视系统和雷达等多项ADAS应用中进行扩展。除了R-Car系列产品外，瑞萨也有针对雷达传感器的专业处理器芯片如RH850/V1R-M系列。

应该说R-Car系列是瑞萨进军自动驾驶的切入点。此前推出的第三代产品R-CarH3/M3已经具有L2等级的自动驾驶需求。只不过作为一家日系公司，瑞萨在自动驾驶领域的布局显得异常低调。
作为日本最大的半导体厂商，瑞萨的目标绝不仅仅是 汽车 市场，物联网市场也是瑞萨的布局重点。

5月28日，瑞萨电子2019产品及系统方案研讨会——厦门站正式召开。在此次活动上，瑞萨不仅展示了自己的多款嵌入式解决方案，还首次展示了IDT的多款物联网解决方案，以及融合了瑞萨与IDT双方技术的系统级解决方案。

瑞萨切入物联网领域，在今年重点推广的主要有两大技术：DRP技术和低功耗的SOTB技术。

提到瑞萨在物联网领域的布局，不得不提到瑞萨在今年重点推广的DRP技术和低功耗的SOTB技术。

DRP技术，简单来说就是本地的嵌入式AI解决方案，可以取代以往的云端AI计算能力。

在商汤、旷视等各大AI芯片厂商以及Nvidia、Intel、高通等传统半导体厂商纷纷布局嵌入式AI的今天，瑞萨的DRP有什么亮点呢？

据了解，瑞萨独有的DRP技术，是一种动态可编程的处理器，可以按照不同的时间把动态逻辑编程，这特别适合应用在图像处理等应用上。DRP中有AI -MAC，有大量的计算单元，可以来实现卷积运算。

此外，相比目前市场上的通用的嵌入式AI芯片，如MCU、DSP、FPGA，瑞萨DRP可以做到10~100倍的强大处理能力，而功耗则降低很多。据了解，这个DRP的主频只有60Mhz，而处理能力则比A9 MCU要快13倍。
SOTB技术，则是一种极低功耗技术，可以让MCU的电流消耗降低到传统电流的十分之一。简单来说，这种技术让不需要电池的模式成为可能。

由于采用了无掺杂的晶体管，对比传统的平面式晶体管的淤积特性变化，可以在超低电压下进行稳定的 *** 作，比如05伏左右。如果传统的MCU采用3V的纽扣电池供电，可能一个月后就没电了。

如果采用STB技术到MCU，由于本身需要的电流非常低，可能3μA就够了，这个功耗几乎可以忽略不计，可以实现无间断的工作。再配合低功耗的DRP嵌入式AI方案，整个系统就可以做到低时延、安全、低功耗。瑞萨电子也强调，其超低功耗的产品可保证设备10年左右不换电池，这是其技术优势所在。
陈建明部表示，SOTB技术的推广将分三步走，第一步主要是替换需要更换电池的各类MCU应用；第二步预计到2021年在蓝牙BLE中增加带SOTB功能的MCU。比如智能家电、智能楼宇等。第三步则将SOTB和E-AI技术共同加入进来，做成完整的解决方案，在农业、智能交通等领域都可以用到。
在6月12日在日本京都召开的2019年度"VLSI和电路技术专题研讨会上，瑞萨展示了业界首款基于65nm SOTB技术的嵌入式2T-MONOS（双晶体管-金属氧化氮氧化硅）闪存的相关测试结果。基于SOTB的新技术已在瑞萨R7F0E嵌入式控制器中所采用，该控制器专门用于能量采集应用。与非SOTB 2T-MONOS闪存（约需50μA/MHz读取电流）相比，新技术实现的读取电流仅6μA/MHz左右，等效于022 pJ/bit的读取能耗，达到MCU嵌入式闪存最低能耗级别。这项新技术还有助于在R7F0E上实现20μA/MHz的低有效读取电流，达到业界最佳。

值得一提的是，能量收集技术的迅猛发展，使智能穿戴设备的自我供能有望成为现实。比如手环、耳机等可穿戴设备目前受限最大的就是功耗问题，而瑞萨下一步将在蓝牙BLE中增加带SOTB功能的MCU，很明显穿戴产品将大大受益。

我们有理由展望不久的未来，采用瑞萨的SOTB技术的能量采集系统将在智能手表等穿戴类设备中大显神威。

飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductor)是全球领先的半导体公司，全球总部位于美国德州的奥斯汀市。专注于嵌入式处理解决方案。飞思卡尔面向汽车、网络、工业和消费电子市场，提供的技术包括微处理器、微控制器、传感器、模拟集成电路和连接。飞思卡尔的一些主要应用和终端市场包括汽车安全、混合动力和全电动汽车、下一代无线基础设施、智能能源管理、便携式医疗器件、消费电器以及智能移动器件等。在全世界拥有多家设计、研发、制造和销售机构。Gregg Lowe是总裁兼CEO，该公司在纽约证券交易所股票代码(NYSE)：FSL，在2013年投入了755亿美元的研发经费，占全年净销售额的18%。
2015年2月，飞思卡尔与 NXP达成合并协议，合并后整体市值 400 亿美金。购将在2015年下半年彻底完成。交易完成后，飞思卡尔股东将获得 625 美元 + 03521 NXP 股份 / 每股 的回报，占合并后公司 32% 股权。同时，飞思卡尔市值将达到 118 亿美金，合并后实体整体市值达到含债 167 亿美金。
产品范围
8位微控制器（单片机）、16位微控制器（单片机）、32位ARM Cortex-M架构微控制器（单片机）－Kinetis系列、与ARM Cortex-A架构iMX系列处理器、Power Architecture™/PowerQUICC™、高性能网络处理器、高性能多媒体处理器、高性能工业控制处理器、模拟和混合信号、ASIC、CodeWarrior™开发工具、数字信号处理器与控制器、电源管理、RF射频功率放大器、高性能线性功率放大器GPA、音视频家电射频多媒体处理器、传感器。具体如下：
Kinetis ARM Cortex-M微控制器
Kinetis [kə'netis]是飞思卡尔32位微控制器/单片机，基于ARM®Cortex®-M0+和M4内核。Kinetis包含多个系列的MCU，它们软硬件互相兼容，集成了丰富的功能和特性，具有出类拔萃的低功耗性能和功能扩展性。
Kinetis K系列/MK（Cortex-M4）
Kinetis L系列/MKL（低功耗Cortex-M0+）
Kinetis E系列/MKE（5V Cortex-M0+）
Kinetis EA系列/MKEA（汽车级产品）
Kinetis W系列/MKW（无线互联，Cortex-M4/M0+产品）
Kinetis M系列/MKM（能源计量，Cortex-M0+产品）
Kinetis V系列/MKV（电机控制产品）
Kinetis Mini/Mini Package（微小封装）
iMX ARM Cortex-A/ARM9/ARM11 微处理器
iMX应用处理器是基于ARM®的单核/多核解决方案，适用于汽车电子、工业控制、中高端消费电子、电子书、ePOS、医疗设备、多媒体和显示、以及网络通信等应用，具有可扩展性、高性能和低功耗的特点。
iMX6: Cortex-A9内核，iMX 6 Quad, iMX 6 Dual, iMX 6 DualLite, iMX 6Solo, iMX 6 SoloLite
iMX53x: Cortex-A8内核
iMX28x: ARM9™内核，双CAN，以太网L2交换，IEEE 1588。
iMX25x: ARM9™内核
Qorivva 32位微控制器
基于Power Architecture®技术的Qorivva MCU采用功能强大的高性能车用器件内核架构，构建丰富的系列产品，满足各种汽车应用的需求。
Qorivva MPC57xx
Qorivva MPC56xx
Qorivva MPC55xx
MobileGT(51xx/52xx)
5xx控制器
传感器
飞思卡尔半导体在传感领域具有30多年的发展历史，它的Xtrinsic产品开创了传感技术的新纪元。这个最新品牌的传感器在设计上将智能集成、逻辑和定制化软件完美结合在平台之中，可提供更智能、更独特的应用。
飞思卡尔Xtrinsic品牌的传感器展示了集成的算法，或是集成了多个传感器和处理器的平台，具有高度环境感知和决策功能。Xtrinsic传感解决方案的产品涵盖汽车、消费电子、医疗和工业市场。
模拟电子与电源管理
飞思卡尔提供模拟混合信号和电源管理解决方案，其中包含采用成熟的大规模量产型SMARTMOS™混合信号技术的单片集成电路，以及利用电源、SMARTMOS™和MCU芯片的系统级封装器件。飞思卡尔产品有助于延长电池使用寿命、减小体积、减少组件数量、简化设计、降低系统成本并为先进的系统提供动力。我们拥有丰富的电源管理、高度集成I/O、模拟连接、背光、网络、分布式控制和电源产品，可用于当今各种汽车、消费电子和工业产品。
射频
飞思卡尔的射频产品组合非常丰富，主要应用于无线基础设施、无线个人局域网、通用放大器、广播、消费电子、医疗、智能能源、军事和工业市场等。我们引领射频技术的发展，并将继续成为利用最新技术开发具有极高性能的高质量、高可靠性产品的领导者。
应用领域
飞思卡尔的产品广泛得应用于以下领域：高级驾驶员辅助系统（ADAS），物联网（IoT），软件定义网络（SDN），汽车电子，数据连接，消费电子，工业，医疗/保健，电机控制，网络，智能能源等。
来自百科。

部分半导体上市公司如下：
1、中微半导体股份有限公司：主要从事下一代通信、物联网等应用领域的芯片设计、制造和销售。
2、长电科技股份有限公司：主要从事多种电子元器件和半导体产品的研发、生产和销售。
3、恒锋信息技术股份有限公司：主要从事智能终端芯片、云计算和大数据技术等领域的研发、制造和销售。
4、楚天科技股份有限公司：主要从事半导体材料、设备和工艺技术等领域的研发、制造和销售。

半导体股票的龙头股如下：

1、中芯国际

中国内地规模大、技术先进的集成电路芯片制造企业。中芯国际主要业务是根据客户本身或第三者的集成电路设计为客户制造集成电路芯片。中芯国际是纯商业性集成电路代工厂，提供 035微米到14纳米制程工艺设计和制造服务。

2、韦尔股份

全球CIS龙头，主营半导体分立器件和电源管理IC等半导体产品的研发设计以及被动件、结构性、分立器件和lC等半导体产品的分销业务。投资的韦豪创芯投资了包括景略半导体、爱芯科技、普诺飞思、新光维医疗科技以及地平线等半导体企业。

3、紫光国微

国内最大的集成电路设计上市公司之一。 公司以智慧芯片为核心，聚焦数字安全、智能计算、功率与电源管理、高可靠集成电路等业务，是领先的芯片产品和解决方案提供商，产品广泛应用于金融、电信、政务、汽车、工业互联、物联网等领域。

4、圣邦股份

国内模拟芯片龙头企业，主营模拟芯片的研发和销售，广泛应用于消费电子、通讯设备、工业控制、医疗仪器、汽车电子等领域以及物联网、新能源、智能穿戴、人工智能、智能家居、智能制造、5G通讯等。

5、士兰微

专业从事集成电路芯片设计以及半导体微电子相关产品生产的高新技术企业，公司现在的主要产品是集成电路和半导体产品。

6、长电科技

全球领先的半导体微系统集成和封装测试服务提供商，致力于为全球客户和合作伙伴提供全方位的微系统集成一站式服务，包括集成电路的系统集成封装设计、技术开发、产品认证、晶圆中测、晶圆级中道封装测试、系统级封装测试、芯片成品测试并可向世界各地的半导体供应商提供直运。

1、科隆股份：标的公司是一家专注于模拟集成电路芯片研发和销售的集成电路设计企业。
从近五年营收复合增长来看，近五年营收复合增长为457%，过去五年营收最低为2016年的7773亿元，最高为2018年的1196亿元。
2、露笑科技：20年2月，公司将继续专注第三代半导体晶体产业，拓展碳化硅在5GGaNonSiCHEMT、SiCSBD、SiCMOSFET、SiCIGBT等元器件芯片方面的应用。
从近五年营收复合增长来看，近五年营收复合增长为1951%，过去五年营收最低为2016年的1396亿元，最高为2017年的3245亿元。
3、中国宝安：厦门意行半导体科技有限公司目前主要产品为毫米波雷达芯片及应用解决方案。
从近五年营收复合增长来看，近五年营收复合增长为1338%，过去五年营收最低为2016年的6450亿元，最高为2019年的1200亿元。
4、百利电气：公司控有天津南大强芯半导体芯片设计有限公司51%股权。
从近五年营收复合增长来看，近五年营收复合增长为2718%，过去五年营收最低为2016年的8404亿元，最高为2020年的2199亿元。
5、苏州固锝：公司是江苏省苏州市一家主要从事设计、制造和销售各类半导体芯片、各类二极管、三极管；生产加工汽车整流器、汽车电器部件、大电流硅整流桥堆及高压硅堆的公司，是中国整流器行业中首家获得ISO-9002国际认证的企业，其中GPP园晶粒在十一个国家获得了专利。
从近五年营收复合增长来看，近五年营收复合增长为1105%，过去五年营收最低为2016年的1187亿元，最高为2019年的1981亿元。
6、乐鑫科技：正因为如此，乐鑫的芯片、模组和开发板才能受到越来越多客户的青睐，广泛应用于平板电脑、OTT盒子、摄像头和物联网设备等领域。
从近五年营收复合增长来看，近五年营收复合增长为6127%，过去五年营收最低为2016年的1229亿元，最高为2020年的8313亿元。
7、立昂微：“立昂”)是2002年3月在杭州经济技术开发区注册成立的专注于集成电路用半导体材料和半导体功率芯片设计、开发、制造、销售的高新技术企业。
从近五年营收复合增长来看，近五年营收复合增长为2236%，过去五年营收最低为2016年的6701亿元，最高为2020年的1502亿元。

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