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從今年的MCU市場趨勢來看，AI計算能力、藍牙5.4、Wi-Fi 6/6E、GPU IP、新型存儲器以及更先進的制程是MCU市場“內卷”的主要重點。但MCU作為“小而美”的產品，拼性能是一個路線，拼小巧精致也是一個路線。在MCU領域，低功耗MCU是很重要的細分市場。

所謂低功耗，并非粗暴地改用8位/16位的MCU產品，而是通過與通用處理器不同的設計方法和工藝選擇，在保證能夠實現需要的基本功能基礎上，盡量壓低功耗，以降低MCU能耗和漏電流。同時，搭配深度睡眠（Deep-sleep）、部分睡眠（Sleep）和待機（Standby）等不同低功耗電源模式以及時鐘系統，實現效能和功耗平衡。過去，低功耗MCU產品多以Cortex-M0/0+內核為主，最近一段新產品則多基于Cortex-M23/33。

隨著便攜式設備、電池供電、能量采集等場景需求量的提升，最近一段時間，低功耗MCU市場又開始卷起來，廠商接連推出相關產品。

付斌｜作者

電子工程世界（ID：EEWorldbbs）｜出品

英飛凌：4.5μA的藍牙5.4 MCU

英飛凌最近比較關注的重點在于藍牙5.4，其在上周推出的產品AIROC CYW20829采用Arm Cortex-M33雙內核。

具體來說，AIROC CYW20829共包括8個型號，其中包括針對工業、消費和汽車用例優化的系統級芯片（SoC）和模塊，應用覆蓋PC配件、遙控器、電子貨架標簽、游戲配件、低功耗音頻產品、電動工具、工業、BMS、汽車等。封裝包括尺寸6x6 mm的56QFN SoC和40QFN SoC，尺寸7x8 mm的77BGA SoC，尺寸5x4.5 mm的64 Ball BGA SoC產品2025 年第二季度出樣。

配置方面，AIROC CYW20829包括96 MHz ARM Cortex M33（應用MCU）和

48 MHz ARM Cortex M33 （藍牙子系統）兩個核心，可全面支持藍牙5.4、低功耗、10 dBm輸出功率（無需功率放大器）、256 KB應用SRAM、一個支持XIP 的四通道SPI接口，允許靈活選擇外部閃存，以及各種外設包括CAN FD、PDM、I2S、ADC、定時器。

此外，AIROC CYW20829可在1.7V～3.6V工作，擁有六種電源模式，深度睡眠模式電流為4.5μA（64 KB SRAM），片上擁有DC-DC buck conveter。

瑞薩：0.2μA的M23 MCU

瑞薩在今年4月9日在RA MCU家族中新增了RA0系列超低功耗、超低成本MCU，其采用的是Arm Cortex-M23內核。

目前，瑞薩已推出RA0系列的首個產品群RA0E1。其支持1.6V至5.5V寬工作電壓范圍，在5V系統中無需使用電平轉換器/穩壓器。RA0 MCU集成了定時器、串行通信，以及模擬功能、安全功能和人機界面（HMI）功能，以降低客戶BOM成本。此外，該系列產品還提供多種封裝選擇，包括3mm x 3mm微型16引腳QFN封裝。

RA0在工作模式下電流消耗僅為84.3μA/MHz，睡眠模式下僅為0.82mA。此外，瑞薩還在這新款MCU中提供了軟件待機模式，可將功耗進一步降低99%，達到0.2μA的極小值。配合快速喚醒高速片上振蕩器（HOCO），這款超低功耗MCU為電池供電的消費電子設備、小家電、工業系統控制和樓宇自動化應用帶來理想解決方案。

意法：待機230nA的新一代MCU

ST自2009年就推出全球首顆基于ARM Cortex-M內核的低功耗MCU，包括M0+、M4、M33內核產品。今年3月，ST推出的新一代超低功耗入門級MCU STM32U0系列則基于M0+內核。

STM32U0系列目前提供10種不同封裝形式和2種存儲器尺寸配置，Arm Cortex?-M0+內核運行頻率為56 MHz。

其低功耗的秘訣在于超低漏電流技術，更多的 ULP 模式，待機模式 (With RTC) 電流僅為230nA, 關斷模式電流只有16nA。

STM32U0擁有新增/升級的IP，如靈活的ART Accelerator? 加速器(提高執行效率），3 個ULP timer(性能增強），適用于類似水表這種脈寬調制應用。

此外，STM32U0內置LCD段碼屏驅動，不需要外置高速晶振，增強的TSC 觸摸按鍵控制器，以及優化的復位電路均可幫助開發者優化BOM成本。

TI：1元起的MSPM0 MCU

TI的MSP系列產品現在依舊擁有很好的市場，不過大多數現有8位/16位MCU都基于 180nm等傳統工藝節點技術，隨著電路和系統設計尺寸越來越小，性能提升的要求越來越迫切，傳統8位/16位MCU已逐漸無法滿足市場需求。所以，TI也順勢推出了MSPM0 MCU，今年3月更是推出超小型的MSPM0新品MSPM0C110x，它基于M0+內核。

官方介紹顯示，MSPM0C110x 的超小型設計，主要體現在其8引腳的WSON封裝上，尺寸僅2mm x 2mm，比常見8引腳SOIC封裝小了7.35 倍。此外，MSPM0C MCU 還具有高精度內部振蕩器，無需外部晶體，進一步簡化了電路設計，降低了成本。

配置方面，搭載24MHz Arm Cortex-M0+內核，提供16KB的嵌入式閃存和1KB的SRAM。同時，集成12位1.5Msps ADC。

根據Datasheet，MSPM0C110x 運行時功耗為87μA/MHz，待機時功耗為5μA（SRAM 處于保持模式），關斷時為200nA。

HOLTEK：2.5μA的藍牙5.3 MCU

HOLTEK在今年1月推出的雙核低功耗藍牙BLE 5.3 MCU，其采用Arm Cortex-M33 處理器內核，同時還帶有Arm Cortex-M0+ 協處理器內核。

配置方面，HT32F67575工作溫度介于-40°C至+85°C，工作電壓范圍為1.8V至3.6V，M33內核最高運行速度為64MHz，系統資源包含512KB Flash ROM及256KB SRAM，2組14位ADC，內置DC-DC提供低功耗工作模式;并具有豐富的周邊接口如USB、QSPI、HSQSPI、UART、I2C、SCI、IrDA、I2S等;采用40-pin QFN （5×5mm2）封裝，提供22個GPIO，所有I/O可喚醒。

此外，HT32F67575通過藍牙技術聯盟（Bluetooth SIG） BT5.3認證，具備超低功耗的接收器，在1Mbps的數據傳輸率下功耗僅4.0mA，接收靈敏度達-96dBm;在+0dBm的發射功率下功耗僅3.8mA，支持最高+10dBm的發射功率。

從官方的Datasheet來看，該產品擁有四種活動、睡眠、深度睡眠和休眠四種工作模式，深度睡眠模式電流典型值為2.5μA（LDO模式）/2.65μA（DC/DC模式），休眠模式電流典型值為1.9μA（LDO模式）/1.85μA（DC/DC模式）。

兆易創新：1.8μA的M23 MCU

兆易創新也推出了Arm Cortex-M23內核的低功耗的產品。

今年4月18日，兆易創一口氣放出16個型號的GD32L235系列低功耗MCU新品，包含LQFP64/48/32、QFN64/48/32和WLCSP25在內的七種封裝共16個型號選擇，應用覆蓋工業表計、智能門鎖、便攜式設備、IoT、BMS等，目前已經正式量產供貨。此外，還提供了WLCSP25超小封裝選擇，非常適用于可穿戴消費電子、便攜式設備等對硬件空間有限制的應用場景。

配置方面，GD32L235系列采用64MHz的Arm Cortex-M23內核；配備64KB到128KB的嵌入式閃存及12KB到24KB的SRAM，并按照存儲容量分為兩款型號；集成2個16位低功耗定時器、6個通用16位定時器、1個高級定時器和2個基本定時器，以及2個低功耗LPUART、2個USART、2個UART、3個I2C、2個SPI等通用外設接口；配備了1個CAN2.0控制器和1個USB 2.0 FS控制器等標準通信接口。

模擬外設方面，配備1個12位ADC，支持差分輸入和單端輸入兩種模式，提高ADC模塊的精度和性能；集成了1個12位DAC和2個比較器。

功耗方面，支持包括深度睡眠(Deep-sleep)、部分睡眠（Sleep）和待機(Standby)等六種低功耗模式。在深度睡眠(Deep-sleep)模式下，電流降至1.8μA，喚醒時間低于2μS；待機(Standby)模式電流更是低至0.26μA。即使在最高主頻全速工作模式下，其功耗也僅為66μA/MHz，實現了效能和功耗間的卓越平衡。

雅特力：1.2μA的M0+ MCU

雅特力在今年2月28日推出了款低功耗MCU AT32L021，其使用了經典的M0+內核。

根據其官方介紹，AT32L021搭配不同容量Flash、SRAM，提供7種封裝類型共21個型號選擇，最小封裝面積3x3mm。應用覆蓋便攜式設備、無線傳感器、OBD、BMS、RF工業控制、無線通信模塊及物聯網設備等各種靠電池供電和小空間開發設計需求的設備。

配置方面，搭載80MHz Cortex-M0+內核，最高支持64KB Flash及9KB SRAM，片上集成1個2 Msps的12位高速ADC、1個16位高級定時器、5個16位通用定時器、1個16位基本定時器，擁有39個快速GPIO，支持-40~105℃工業級寬溫度范圍。通訊具備2個I2C、2個SPI/I2S、4個USART、1個CAN接口，和1個紅外線發射器，且4個USART接口皆可使用DMA操作。

AT32L021具備快速進入/喚醒低功耗模式與低待機功耗優勢，深睡眠（Deepsleep）模式下電流約9uA，喚醒時間低于17us，待機模式（Standby）下電流僅1.2uA，并提供5個WKUP引腳喚醒待機模式，達到真正的低運行、低待機電流與高速喚醒內核優勢，有效延長電池使用壽命。

MCU功耗高低的關鍵在于時鐘系統，對應不同設備應用的低功耗模式下，每秒上百次在運行和停機間切換，并提供快速處理任務能力，AT32L021系列支持多種時鐘源（CRM），包括HEXT、HICK、LEXT、PLL及LICK振蕩器頻率，每種時鐘源皆可獨立開關，進行靈活切換。當不使用時，可將其關斷來降低能耗，通過動態管理系統的工作頻率，滿足在不同場景下的應用需求，降低MCU功耗。

低功耗賽道愈發熱鬧

MCU在實際工作中，差異很大。有些場景需要全速工作，有些需要低速工作，有些場景則需要間歇性工作。

目前來看，嵌入式微處理基準協會（EEMBC）的ULPMark基準測試榜單上，ST大部分產品都位居前列，包括新推出的U0系列。其中，中科芯蕊的XRM32UL051是唯一一個比較排在前列的國產MCU，其采用亞閾值技術和異步電路技術，是當前國際最前沿的低功耗設計技術。

MCU這個賽道很卷，不是說光低功耗了就行，而是應該兼具強大的性能、小巧的尺寸、豐富的功能，也要給工程師更多的選擇。從各大廠商發力低功耗設計技術，不斷推出新品來看，這個市場依舊具有非常擁有活力。

參考文獻

[1] 中國電子報：低功耗MCU越來越熱，如何成就“性能之王”？.2021.12.25.https://mp.weixin.qq.com/s/k8Hyaa0vElpIbfEta_MFYA

[2] 英飛凌：https://www.infineon.com/cms/cn/about-infineon/press/market-news/2024/INFCSS202408-136.html

[3] 英飛凌：https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-CYW20829B0LKML-DataSheet-v10_00-EN.pdf?fileId=8ac78c8c86919021018709cc79af3afd

[4] 兆易創新：https://www.gigadevice.com.cn/about/news-and-event/news/gigadevice-launches-gd32l235-series-mcu.html

[5] 兆易創新：https://www.gigadevice.com.cn/Public/Uploads/uploadfile/files/20240613/GD32L235xxDatasheetRev1.2.pdf

[6] 瑞薩：https://www.renesas.cn/cn/zh/about/newsroom/renesas-introduces-new-entry-level-ra0-mcu-series-best-class-power-consumption

[7] 瑞薩：https://www.renesas.cn/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/ra-cortex-m-mcus/ra0e1-32mhz-arm-cortex-m23-entry-level-ultra-low-power-general-purpose-microcontroller?utm_campaign=f-up-mcu_ra0e1-epsg-iotbd-ipm2-null&utm_source=null&utm_medium=pr&utm_content=pp

[8] 雅特力：https://mp.weixin.qq.com/s/kMECFKeMFdpND18jybQQsA

[9] HOLTEK：https://www.holtek.com.cn/webapi/116706/simHT32F67575_Datasheetv100.pdf

[10] ST：https://mp.weixin.qq.com/s/sJxZQpFg03s_ljLBMrwabQ

[11] TI：https://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/mspm0c1104.pdf?ts=1724725402606&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com.cn%252Fproduct%252Fcn%252FMSPM0C1104%253FHQS%253Depd-msp-procbr-gpplatform_mspm0_smallsize-bs-pf-21ic_300x250-cn_zhcn_int%2526dclid%253DCNS-vdyOlIgDFWVWDwIdjhsCaw

[12] https://www.eembc.org/ulpmark/ulp-cp/scores.php

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