在物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字技術(shù)飛速發(fā)展的背景下,，MCU芯片作為多種電子產(chǎn)品的核心部件也水漲船高,，市場需求非常旺盛。同時，由于全球芯片供應(yīng)緊張問題,，MCU芯片同樣是芯片供應(yīng)的主角，這也使得MCU芯片價格不斷攀升,。

缺貨的現(xiàn)狀也使得國內(nèi)用戶意識到對海外芯片的單純依賴使得供應(yīng)鏈非常脆弱,，這同樣給本土MCU企業(yè)帶來了發(fā)展機遇。

中國MCU發(fā)展狀況

作為一種常用的芯片,，MCU芯片已經(jīng)從日常消費到工業(yè)領(lǐng)域,，再到汽車電子，這些方方面面都需要用到MCU芯片,。中國MCU市場規(guī)模很大,，大約在250億－300億元。我們可以將中國MCU市場分為六個部分：消費電子,、物聯(lián)網(wǎng),、智能表計、計算機和網(wǎng)絡(luò)通信,、工業(yè)控制和汽車電子,。

在國家政策的幫助下，一如中穎電子,、樂鑫科技,、晟矽微電、國民技術(shù),、兆易創(chuàng)新,、上海貝嶺等眾多國產(chǎn)MCU企業(yè)也都紛紛上市。

國內(nèi)MCU企業(yè)最初是從消費級與工業(yè)級開始發(fā)展,。因為消費級MCU技術(shù)門檻低,，大多集中在8位MCU和32位低于100MHz的中低端消費應(yīng)用領(lǐng)域。以中穎微電子,、芯?？萍己蛷偷┪㈦娮訛榇淼腗CU企業(yè)依托中國家電和消費電子終端的發(fā)展逐步搶占全球家電、消費市場MCU的份額,。

如果按照位數(shù)來劃分,，MCU可分為4位、8位,、16位,、32位和64位微處理器，現(xiàn)在32位MCU已經(jīng)成為主流，正在逐漸替代過去由8／16位MCU主導的應(yīng)用和市場,。而作為國內(nèi)最早研發(fā)MCU的企業(yè)兆易創(chuàng)新,，已經(jīng)保持著連續(xù)7年在中國32位MCU市場本土排名第一位的記錄。以累計10億顆出貨量領(lǐng)跑中國MCU市場,，產(chǎn)品覆蓋各類市場,，例如工業(yè)自動化、電機控制,、變頻器,、消費電子、物聯(lián)網(wǎng),、移動產(chǎn)品,、通信網(wǎng)絡(luò)、便攜醫(yī)療,、汽車周邊等,。

而對于未來業(yè)務(wù)的規(guī)劃，國內(nèi)MCU芯片廠商也主要分為三個方向：第一,，豐富產(chǎn)品群，布局物聯(lián)網(wǎng),、智能汽車領(lǐng)域芯片,；第二，提升集成電路集成度,，沖刺中高端MCU發(fā)展,；第三，通過投資,，并購等方式導入外部資源,，增強整體研發(fā)實力。

在MCU行業(yè)上市公司中,，中穎電子,、晟矽微電的MCU業(yè)務(wù)占比較高，主要以國內(nèi)銷售為主,，產(chǎn)品主要應(yīng)用于家用電器,、電腦、物聯(lián)網(wǎng),、工業(yè)測量,、汽車等領(lǐng)域。

國產(chǎn)MCU發(fā)展的五大驅(qū)動力

1．國產(chǎn)替代

中國的存量市場巨大,，在地緣政治摩擦下引起的對國產(chǎn)替代的需求是國產(chǎn)MCU發(fā)展的一大驅(qū)動力之一,。相比海外品牌，國內(nèi)MCU公司有著獨一無二的先天優(yōu)勢。

一方面,，MCU主要應(yīng)用市場在國內(nèi),，國內(nèi)公司距離客戶近，對客戶的需求把握精準,，客戶轉(zhuǎn)換合作的意愿也會更高,。上海復旦微電子集團股份有限公司電力電子事業(yè)部技術(shù)市場總監(jiān)梁磊曾表示：“能夠有自己的產(chǎn)品特色、質(zhì)量過硬且有完整生態(tài)的國內(nèi)MCU產(chǎn)品會有較好的發(fā)展機會,?！?/p>

另一方面，在地緣政治緊張的情況下,，出于對供應(yīng)鏈安全的考慮,，很多國內(nèi)客戶愿意首選或者至少嘗試國產(chǎn)器件，這對于改變MCU芯片使用慣性是極為難得的,。據(jù)業(yè)內(nèi)人士表示,，有些客戶甚至會特別設(shè)置，要求所有供應(yīng)商都是國產(chǎn)廠商,，如果不是國產(chǎn)就會被舉之門外,。

2．芯片短缺

從前，因為技術(shù)的限制,，很多客戶都認為國內(nèi)的廠商只能生產(chǎn)中低端MCU,，因此更愿意選擇國外廠商。但是現(xiàn)在隨著技術(shù)的提升,，加上全缺芯的趨勢,，中國的廠商開始開發(fā)高性能的MCU芯片，國內(nèi)客戶也愿意接受國產(chǎn)MCU,。

3．物聯(lián)網(wǎng)與智能汽車

MCU是物聯(lián)網(wǎng)的核心零部件,，其價值占到物聯(lián)網(wǎng)終端模組的35％－45％。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的進一步落地,，在終端模組方面需求龐大,，從2014年起，MCU＋傳感器結(jié)合成為主流物聯(lián)網(wǎng)方案,。

此外,，在單輛汽車半導體元器件數(shù)量中，MCU芯片占比達到30％,。隨著汽車電動化和智能化趨勢演進,，汽車電子的自動化程度高，車內(nèi)系統(tǒng)與功能的增加帶動了ECU數(shù)量的增長,，MCU作為ECU的必備元器件,，也將伴隨這單車ECU數(shù)量的提升迎來快速增長。

近年來，不少國內(nèi)廠商從安全性能相關(guān)不大的中低端車規(guī)MCU切入,，例如遙控器,、環(huán)境光控制、動態(tài)流水燈等車身控制模塊,，并逐步開始研發(fā)未來汽車智能化所需的高端MCU,，如智能座艙、ADAS等,。目前,，行業(yè)內(nèi)推進較為快速的廠商包括華大北斗、兆易創(chuàng)新,、比亞迪半導體,、杰發(fā)科技等。

4．RISC－V

MCU當前的競爭格局形成主要是架構(gòu)變化加上并購整合帶來的,。從上個世紀70年代推出的MCU至今已有50多年的歷史,。MCU架構(gòu)從8051發(fā)展到AVR再到各家自定義架構(gòu)，直至如今廣泛用于32位通用MCU 的 ARM 架構(gòu),，每個階段中,，把握主流架構(gòu)的 MCU 廠家都能快速搶占市場份額。

在1970－1980年代,，MCU架構(gòu)由Intel架構(gòu)主導架構(gòu)具有很強的穩(wěn)定性,，支持 8 位 MCU 蓬勃發(fā)展。之后的一段時間內(nèi),，各個廠商積極開發(fā)自由的架構(gòu)及內(nèi)核。到2007年后,，ARM架構(gòu)開始爆發(fā)并且迅速占領(lǐng)了32位MCU市場,。

但傳統(tǒng) ARM 內(nèi)核 MCU受到高昂授權(quán)費的影響，很多 MCU 廠商開始轉(zhuǎn)型或入局RISC－V內(nèi)核MCU,。RISC－V具有袖珍化,、低能耗的特點，而這對于嵌入式應(yīng)用可能至關(guān)重要,。并且由于RISC－V是一個新興領(lǐng)域,，國內(nèi)外MCU廠商在上面的技術(shù)和生態(tài)差距不大，因此RISC－V也稱為MCU新的驅(qū)動力之一,。

例如愛普特微電子推出的基于RISC－V CPU內(nèi)核（平頭哥玄鐵E系列）開發(fā)的32位高性能高可靠性MCUAPT32F1／7,；先楫半導體 HPM6000列旗艦產(chǎn)品HPM6750采用雙RISC－V內(nèi)核（AndesCore D45），創(chuàng)下了MCU高于9000 CoreMar和4500以上 的DMIPS性能新記錄,，為邊緣計算的應(yīng)用提供了極大的算力,。

2022年國產(chǎn)MCU廠商如何發(fā)展？

對于2022年國產(chǎn)MCU廠商如何發(fā)展，或許可以從其2021年發(fā)布的年報中找到答案,。去年整體看,，國產(chǎn)MCU的上市公司其營收同比增長率均達到50％以上，例如中穎電子同比增長47．58％,；樂鑫科技同比增長66．77％,；兆易創(chuàng)新（MCU部分）同比增長225．36％等。

中穎電子作為中國家電 MCU 龍頭,，其2021年營業(yè)收入為14．93億元,，對于營收增長中穎電子表示是由于國外IDM大廠將供應(yīng)重心放在汽車電子應(yīng)用領(lǐng)域，導致國內(nèi)白電MCU應(yīng)用市場國產(chǎn)化進程加快,，中穎電子在變頻大家電領(lǐng)域獲得量產(chǎn)突破,。

在未來，中穎電子將策略性地放棄一些低價和低毛利率的產(chǎn)品市場,。隨著未來小家電行業(yè)有朝向智能化,，高端化發(fā)展的趨勢，必然還會帶來MCU的升級換代,，其已在小家電的大型客戶端率先量產(chǎn)了32位MCU,，中穎預(yù)期在小家電市場的營業(yè)額也將會進一步擴大。

對于兆易創(chuàng)新來說,，MCU產(chǎn)品已經(jīng)成為業(yè)績增長最快的產(chǎn)品線,，2021年實現(xiàn)營業(yè)收入24．56億元，同比增長達到225．36％,。并且工業(yè)領(lǐng)域銷售占比持續(xù)增長,，有望在2022年與消費類應(yīng)用持平，成為公司MCU產(chǎn)品第一大營收來源,。

對于未來,，兆易創(chuàng)新表示，在汽車應(yīng)用領(lǐng)域,，除在汽車后裝市場的已有應(yīng)用外,，公司MCU產(chǎn)品正穩(wěn)步進入車規(guī)市場，積極拓展在汽車領(lǐng)域應(yīng)用,。目前,，公司正在積極推進40nm車規(guī)級MCU產(chǎn)品量產(chǎn)，現(xiàn)已流片并進入客戶測試,，該產(chǎn)品將主要面向通用車身市場,。

樂鑫科技是全球領(lǐng)先開源硬件平臺，占有 WiFi MCU 市場 35％的份額,，已形成強大的軟件和生態(tài)影響力,，以通用品主攻小客戶碎片化市場,。從樂鑫科技2021年的年報來看，去年樂鑫科技的研發(fā)費用為2．7億元,，同期增長40．92％,。對于未來，樂鑫將,，研發(fā)項目范圍也從 Wi－Fi MCU 這一細分領(lǐng)域擴展 Wireless SoC 領(lǐng)域,，方向為“處理＋連接”，涵蓋包括 AI,、RISC－V MCU,、Wi－Fi 6、Bluetooth LE,、Thread／Zigbee 等芯片設(shè)計技術(shù),。

復旦微是國內(nèi)較早起步進入智能電表專用MCU芯片設(shè)計企業(yè)，其MCU芯片累計出貨超過5億顆,。其在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)耕耘多年,，憑借優(yōu)異的低功耗性能，在芯片功耗極為敏感的物聯(lián)網(wǎng),、水氣熱表和智慧城市等領(lǐng)域得到大量應(yīng)用,。

在2021年中，復旦微LG系列MCU已成功獲得AEC－Q100認證,，目標應(yīng)用領(lǐng)域包括車用雨刮器,、車窗、座椅,、門鎖,、空調(diào)、電子換擋器等,。對于未來MCU規(guī)劃,，復旦微報告中表示，將依托在智能電表領(lǐng)域多年積累的豐富設(shè)計經(jīng)驗和穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品實現(xiàn)能力,，在積極向智能水氣熱表、智能家居,、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)拓展,。

國民技術(shù)在2021年年報中表示，針對通用MCU領(lǐng)域,，公司將擴大32位MCU產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)路徑,，做精做深做廣，落實更高性能技術(shù)路徑,；在高端高性能MCU,、高可靠性車規(guī)MCU,、高可靠性BMS等戰(zhàn)略產(chǎn)品線上投入資源。

上海貝嶺2021年營收為20．24億元,，其成功研發(fā)IR46 計量芯片＋計量 MCU 一體集成的計量芯 SoC 物聯(lián)表解決方案實現(xiàn)批量出貨,。

華大半導體擁有行業(yè)主流的16位、32位MCU,，目前華大半導體的超低功耗在國內(nèi)IC設(shè)計不論是出貨量還是技術(shù)均為第一位,，與此同時與國際超低功耗芯片也可相媲美。在MCU領(lǐng)域,，華大的產(chǎn)品遵循著整體的戰(zhàn)略,，總方向是朝著高端的工控和汽車電子方向發(fā)展，最終目標是設(shè)計出具有高可靠性和安全性的國產(chǎn)芯片,，以解決國內(nèi)卡脖情況,。

士蘭微是國內(nèi)為數(shù)不多的IDM廠商，2021 年,，士蘭微的電控類 MCU 產(chǎn)品持續(xù)在工業(yè)變頻器,、工業(yè) UPS、光伏逆變,、紡織機械類伺服產(chǎn)品,、各類變頻風扇類應(yīng)用以及電動自行車等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

對于未來的戰(zhàn)略規(guī)劃,，士蘭微年報中表示將點瞄準當前汽車和新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的契機,，聚焦先進的車規(guī)和工業(yè)級電源管理產(chǎn)品、車規(guī)和工業(yè)級功率半導體器件與模塊技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域,。

同樣作為IDM的華潤微,，其產(chǎn)品包括以 MOSFET、IGBT 為代表的功率半導體產(chǎn)品和以光電傳感器,、煙報傳感器,、MEMS 傳感器為主的智能傳感器以及 MCU 等。在去年報告期內(nèi),，華潤微建立了 0．153 微米 NVM 工藝平臺,，奠定了MCU 系列化批量開發(fā)基礎(chǔ)，其中 32 位 MCU 得到客戶批量使用,，并且驅(qū)動及 MCU 產(chǎn)品線同比增長 95％,。

國產(chǎn)MCU走向成熟

目前國內(nèi)MCU廠商主要在消費電子、智能卡和水電煤氣儀表等中低端應(yīng)用領(lǐng)域競爭,，在市場潛力大且利潤比較高的領(lǐng)域,，比如工業(yè)控制、汽車電子和物聯(lián)網(wǎng)市場,，都被國外的MCU廠商壟斷,。

對于MCU廠商來說,，充足的資金儲備、一流的成建制核心團隊,、精準的產(chǎn)品和戰(zhàn)略布局以及強大的資源平臺,，一個都不能少。從垂直市場切入利用國產(chǎn)替代的機會,，國產(chǎn)MCU從低端應(yīng)用走向高端應(yīng)用,，從“年輕”走向“成熟”。