高性能MCU，迈向18nm

本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）综合

意法半导体推出业界首款18nm高性能微控制器。

微控制器（MCU）的传统应用场景包括家电、工业控制等，这些领域一般只对性能有最基础的要求，更为强调的是稳定、功耗与成本。但随着时代发展，当今的车用、人工智能、穿戴设备等应用，对MCU的性能提出了更高要求，因此MCU也有了制程提升的动力。

11月19日，意法半导体发布了新一代高性能微控制器（MCU）STM32V8。为要求严苛的工业应用专门设计，STM32V8在意法半导体位于法国克罗勒300毫米晶圆厂生产，采用意法半导体18纳米先进工艺制造，并集成优异的嵌入式相变存储器(PCM)，同时该系列产品还在三星晶圆代工厂生产。STM32产品家族应用广泛，被全球数十亿台产品设备采用，涵盖消费电子产品、家用电器、工业应用、医疗设备、通信节点等领域。

意法半导体微控制器、数字IC和射频产品部总裁 Remi El-Ouazzane 表示：“STM32V8 是目前STM32产品家族中处理速度最快的产品，为在恶劣工作环境下高可靠性运行而专门设计，能够替代体积大并且功耗更高的应用处理器。STM32V8 代表了高性能 MCU 的未来发展方向，能够为工业控制、传感器融合、图像处理、语音控制等要求较高的嵌入式AI和边缘 AI 应用领域带来增益。”

得益于Arm Cortex -M85 内核和 18nm 制造工艺，STM32V8 的时钟频率高达 800 MHz，是目前在售STM32微控制器中性能最强的产品。容量更大、速度更快的嵌入式存储器是实现各种安全互联应用的关键特性。FD-SOI制造工艺与嵌入式 PCM相结合，即使在恶劣的工作环境下，也能为微控制器提供强大的鲁棒性和可靠性。

低轨道(LEO)的高辐射环境就是其中一种严苛的工作环境。SpaceX公司选用STM32V8芯片设计星链微型激光系统，用于连接在低轨道内高速运行的星链卫星。

STM32V8目前处于入市早期阶段，仅为部分指定客户供货，从2026 年第一季度开始向OEM大客户供货，随后逐渐扩大供货范围。

目前MCU制造的主流节点仍是40纳米以上的成熟工艺，但新应用已经促进MCU采用28nm等更先进的节点。40nm及以上是各大厂商MCU制造的主要制程节点。在传统应用中，MCU不着重于性能，成熟节点足够应用。此外，因eFlash（嵌入式存储）的经济节点也局限在40nm及以上的成熟工艺，这一点也限制了MCU的制程提升。

此外，汽车、物联网、工业自动化等应用催生性能更强、功耗更低的MCU，且MRAM、RRAM和PCM等新型嵌入式存储得到应用，突破了传统eFlash造成的工艺限制。产业链层面，近年来Foundry扩产多侧重于28nm产能，新产品也朝向这一制程发展。

18nm MCU带来的不仅是MCU市场巨变，在嵌入式存储领域三种路线相变存储器（PCM）、磁RAM（MRAM）和阻变存储器（RRAM）的竞逐中，PCM率先突破20nm门槛，将为其后续发展再添筹码。

众所周知，MCU的应用非常广泛，而汽车电子是MCU的第一大应用市场，近些年在电气化、智能化的驱动下，汽车MCU比重也在持续攀升。

据统计，传统普通燃油车约使用70个ECU，豪华燃油车约为150个，而智能汽车由于智能座舱和自动驾驶的高算力需求，ECU数量会激增至约300个，为普通燃油车的4.3倍，而每个ECU单元里至少需要使用一颗MCU。从市场规模来看，IC Insights预测，2028年全球MCU市场规模将达到380亿美元。

随着汽车智能化、边缘AI应用快速发展，性能更高且能耗更低的MCU成为刚性需求，瑞萨、NXP与ST目前都致力于高性能MCU的开发和推广，这使得28nm与18nm和16nm工艺的产品正快速增多。

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