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随着大数据AI处理和智能交互需求的提升，部分设备智能化升级过程中，原MCU方案将被SoC代替，或者SoC与MCU配合使用，其中SoC运算处理数据，MCU负责收集数据与简单控制。

市场规模和结构：2017年全球SoC市场规模为1318.3亿美元，预计2023年增长到2072.1亿美元，复合年增长率为8.3%。

什么是SoC

SoC（Systemon Chip）即片上系统，是智能设备的大脑，是将系统关键部件集成在一块芯片上，可以实现完整系统功能的芯片电路。可具有MPU、数字信号处理器(DSP)和/或图形处理单元(GPU)的组合，用于执行快速算法计算，以及用于驱 动显示器和HDMI或其他音频/视频输入/输出技术。

20世纪90年代后期，随着半导体加工技术跨入深亚微米时代，可提供晶体管门电路在百万以上的设计和加工能力，使SOC的概念有了实现的可能。

作为ASIC (Application Specific IC) 设计方法学中的新技术，SOC始于20世纪90年代中期。

1994年Motorola公司发布的FlexCore系统(用来制作基于68000和PowerPC的定制微处理器)和1995年LSI Logic公司为SONY公司设计的SOC，是基于IP(Intellectual Property)核完成SOC设计的最早报道。由于SOC可以充分利用已有的设计积累， 显著地提高ASIC的设计能力，因此发展非常迅速。

相较于独立器件，SoC在性能、成本、功耗、可靠性以及生命周期与适用范围各方面都有明显的优势。

▲ Raspberry Pi 4 Model B

▲ AMD Am286ZX/LX, SoC 基于 Intel 80286

进入21世纪，标志着ASIC设计时代结束，崭新的SOC时代的到来。

为了适应科技发展和市场竞争的需要，系统设计者不断寻求更短的上市时间，更高的性能和更低的成本，所有这些都是推动SOC需求的主要因素。世界SOC市场1998年只有57亿美元，而到2003年已经达到了265亿美元，市场保持36％的年增长率 。

作为IC设计技术和未来市场的走向，SOC也逐渐受到了国内IC行业的重视。SoC的技术发展趋势将是SoC、MEMS和SiP这三者技术融合。

国内SoC公司以及和国际对比

正如大家所见，芯片是世界上最难掌握的核心技术之一，也是衡量一个国家科技实力的重要标准之一。虽然我们知道，芯片其实就是沙子做成的。但我们更应该知道，从一颗沙子到一颗芯片，经历的每一个步骤都非常不易。

从整体上来说，芯片的研发和制造包括IC设计、IC制造和IC封测三大环节。这三个大环节里面，又包括了很多小环节。例如，像硅片制造，就包括了100多道工序。

▲ 芯片制造的大致流程

芯片行业的企业分为两种模式，分别是IDM模式和Fabless模式。IDM模式，就是芯片的设计、生产、封装和检测都是自己做。Fabless模式，就是无晶圆厂的芯片设计企业，专注于芯片的设计研发和销售。而实物产品的晶圆制造、封装测试等环 节，外包给代工厂（称为Foundry）完成。放眼全球，只有英特尔、三星、TI（德州仪器）等极少数几家企业能够独立完成设计、制造和封测所有工序。大部分芯片企业，选择的是当一个Fabless，也就是专门从事芯片设计。例如华为、MediaTek、高通，都是Fabless。而负责代工生产的Foundry，主要有TSMC（台积电）、格罗方德、联华电子等企业。

中国目前没有IDM模式的企业，我们主要走的是Fabless模式。也就是说，我们有很多的Fabless（芯片设计企业），也有很多的Foundry（晶圆制造企业、封装测试企业）。这些企业很多都在全球排名前列。

就拿现在最火的5G终端芯片来说吧。全球有能力推出产品的，一共只有5家企业，其中有3家是中国的，分别是华为海思、MediaTek和紫光展锐（三家都是Fabless）。另外2家是高通和三星。

世界上最厉害的几家Foundry代工厂中，台积电和联华电子就是中国的。中国大陆的中芯国际，也有一定的实力。据国际半导体设备材料产业协会（SEMI）公布的数据显示，到2020年，全球将新建62座晶圆厂，其中26座将落户中国，占比高达42%。

不过我们还是应该清楚认识到我们和国外半导体名企之间的差距。根据知名咨询机构Gartner发布的2018年全球半导体营收25强榜单（不包括Foundry），只有MediaTek和华为海思名列其中。

众所周知，芯片产业一直以来都遵循着摩尔定律的节奏快速发展，工艺制程从微米到纳米，再从90纳米、65纳米一直发展到现在的 10纳米、7纳米、5纳米。对芯片企业来说，不管是Foundry还是Fabless，从来都没有停下来歇口气的机会。

曾经有人总结了做芯片的四大成功要素，相信很多人也都听说过，那就是——砸钱、砸人、砸时间，看运气。

2018年芯片禁运事件爆发之后，很多公司动辄信誓旦旦地说自己要拿几十亿搞芯片，好像很有魄力很有决心的样子。其实别说几十亿，就算几百亿，对芯片产业投资来说，也并不算多。目前随便一款28nm芯片的研发设计，都是好几亿起步。就 像华为的麒麟980，研发费用就达到了3亿美元。一条28nm工艺集成电路生产线的投资额就更惊人了，约50亿美元。

再举个例子，1997年成立的MediaTek，一直都从事芯片的研发。近三年来，每年的研发投入都在550亿新台币（约125亿人民币）以上。过去的16年里，研发投入达150亿美元以上。尤其是这两年，因为加大了5G方面的研究，MediaTek的研发费 用占总营收比重达到了惊人的24%。

▲ 数据来自企业历年财报

搞芯片，还离不开大量的芯片技术人才，这也不是简单花钱就能很快“买”来的。根据《中国集成电路产业人才白皮书（2017-2018）》显示，到2020年前后，我国集成电路行业人才需求规模约72万人，现有人才存量只有40万，缺口将达32万。

如果想要研发人才，企业必须认真做好选拔、培养和磨合，努力建设完善人才梯队。目前芯片企业在这方面都投入巨大，联发科技16000名员工中，有9000人是研发，由此可见芯片产业对人才的重度依赖。

搞芯片就是逆水行舟，不进则退。企业需要不停地投入资源，不断更新换代，才能避免自己在激烈的追逐中落后。如果落后，就意味着淘汰出局。

发展如何

随着AI和IoT的发展与融合，MCU的设计也更加复杂，逐渐从传统单一功能的微控制器转向集成更多功能特性、计算性能更强的系统级芯片（SoC）。

因为目前国家非常重视国产MCU的发展，出台了许多对行业有力的政策，而且由于目前行业人才空缺巨大，很多地方都出现无人可用的情况，更多公司都愿意给出更高的薪酬来吸引人才。行业内SoC设计工程师平均月薪为31.5k，30k-50k占比为 60.1%。部分公司甚至提出60k-90k的高薪。

但时来易失，赴机在速。

大家对SoC/MCU设计领域感兴趣，想要进入这个行业话就要快点抓住现在这个机会了哦。别着急，这边为你们了解到一门来自移知教育的高品质的在线课程《SoC设计入门——Arm Cortex-M3 MCU实战》，感兴趣的同学快快了解一下吧。

SoC芯片无处不在，小到家电控制的MCU，大到手机芯片，我们都会接触到。如今大部分芯片设计公司都在开发SoC芯片，因此掌握SoC设计技术是芯片前端工程师的一个必备技能。

课程概览

课程信息

课程难度：进阶 学习周期：持续 8 周 课程形式：录播+实战上机+直播答疑+学习群互动+网站答疑 先修知识：数字电路及Verilog语言、简单的C语言语法

部分实战项目

实战项目1：功耗控制

实战项目2：时钟设计

讲师介绍

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