32位MCU勢(shì)頭強(qiáng)勁 本土廠商加速追趕

MCU是電子產(chǎn)品的心臟，是嵌入式應(yīng)用市場(chǎng)的核心元器件，自從1971年intel研發(fā)出第一個(gè)4位4004芯片以來(lái)，已經(jīng)有近50年的發(fā)展史了。從工業(yè)控制、民用家電、汽車電子到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，幾乎每個(gè)場(chǎng)景都有MCU的身影。

在MCU全球市場(chǎng)中，今年上半年，受到全球電子系統(tǒng)整體疲軟、汽車銷售放緩以及國(guó)際貿(mào)易環(huán)境的影響，MCU整體市場(chǎng)規(guī)模有所下滑；年中以來(lái)，市場(chǎng)出現(xiàn)穩(wěn)定跡象，預(yù)計(jì)2020年出現(xiàn)適度反彈。根據(jù)IC Insights預(yù)測(cè)，2023年全球MCU銷售額將達(dá)到213億美元，出貨量預(yù)計(jì)為382億。作為全球電子元器件最大的需求市場(chǎng)，我國(guó)MCU市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)提升，預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到500億元，特別是在智能化需求提升以及IoT等新興應(yīng)用迸發(fā)的帶動(dòng)下，未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)MCU將依然保持增勢(shì)。

圖：全球MCU市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)

數(shù)據(jù)來(lái)源：IC Insights

除市場(chǎng)規(guī)模外，在性能和成本道路上，MCU也在不斷向前發(fā)展，從4位、8位、16位、32位，甚至是東芝推出的64位，產(chǎn)品性能不斷得到提升。從市場(chǎng)份額來(lái)看，8位MCU依然是市場(chǎng)主力，特別是在價(jià)格敏感度高、應(yīng)用較為簡(jiǎn)單或者強(qiáng)力追求低功耗的領(lǐng)域，8位MCU仍是最佳選擇。但更多應(yīng)用可能性、更高處理效能、價(jià)格走低的32位MCU市場(chǎng)需求逐漸擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2020年市場(chǎng)占有率將超過(guò)60%。隨著應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)技術(shù)要求的提高，低成本、低功耗、高穩(wěn)定性、高集成度將是未來(lái)MCU的發(fā)展方向，預(yù)計(jì)32位的發(fā)展勢(shì)頭會(huì)越發(fā)強(qiáng)勁。

MCU應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，是信息產(chǎn)業(yè)和工業(yè)控制的基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、人工智能的興起、汽車電子和工業(yè)控制的升級(jí)需求，都給MCU的發(fā)展帶來(lái)了諸多應(yīng)用場(chǎng)景和增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。

在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，MCU作為核心組件，其價(jià)值占到終端模組的35%-45%。根據(jù)Techno Systems Research數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2022年使用Wi-Fi和藍(lán)牙技術(shù)連接的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備總計(jì)將達(dá)到110.36億臺(tái)，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)將數(shù)以億萬(wàn)計(jì)。隨著需求市場(chǎng)的快速發(fā)展，高集成度MCU，例如將通信與主控功能進(jìn)行集成的Wi-Fi MCU等產(chǎn)品將成為未來(lái)的應(yīng)用趨勢(shì)。此外，物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景對(duì)MCU的安全性、連接能力、功耗、算力等綜合性能也將提出更高的要求。

在電機(jī)控制領(lǐng)域，MCU的應(yīng)用不僅可以提高電機(jī)運(yùn)行速度、控制性、抗干擾性，還能達(dá)到節(jié)能減耗、豐富功能的目的。例如，基于MCU的BLDC電機(jī)系統(tǒng)具有高轉(zhuǎn)矩-慣量比、低噪聲、更好的熱效率等等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，市場(chǎng)需求也在推動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新，例如，一核實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制，一核利用AI算法動(dòng)態(tài)調(diào)整電機(jī)參數(shù)的雙核MCU等新產(chǎn)品也將不斷涌現(xiàn)。

可以肯定的是，隨著智能產(chǎn)品不斷深入生活生產(chǎn)的方方面面，MCU的應(yīng)用場(chǎng)景將會(huì)不斷拓展，而這對(duì)MCU的性能、速度、安全、多接口、兼容各種協(xié)議以及解決設(shè)計(jì)復(fù)雜度等方面也會(huì)提出更高的要求。

從MCU芯片廠商來(lái)看，全球市場(chǎng)主要由ST、NXP、Renesas等領(lǐng)先企業(yè)占據(jù)，由于具有覆蓋不同應(yīng)用和功能的完整的MCU產(chǎn)品線，以及加快并購(gòu)步伐，這些國(guó)外廠商已然占到了近90%的市場(chǎng)份額。

我國(guó)本土MCU企業(yè)在高端產(chǎn)品布局、芯片產(chǎn)值、業(yè)務(wù)規(guī)模等方面與國(guó)外巨頭仍有較大差距，有超60%出貨量仍是8位MCU。隨著技術(shù)的發(fā)展以及ARM內(nèi)核授權(quán)帶來(lái)的便利性，目前，國(guó)內(nèi)廠商逐漸完成中低端MCU的國(guó)產(chǎn)化，在中高端32位MCU也已經(jīng)有所布局。特別是在性價(jià)比、本土化服務(wù)能力等方面的優(yōu)勢(shì)，部分企業(yè)在細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)突圍，例如樂(lè)鑫科技的Wi-Fi MCU、中穎電子電磁爐控制芯片等等，再如兆易創(chuàng)新、國(guó)民技術(shù)、靈動(dòng)微電子等多家企業(yè)已推出32位MCU芯片。

表：部分本土MCU廠商

目前，在消費(fèi)電子、智能儀表等中低端應(yīng)用領(lǐng)域國(guó)內(nèi)廠商發(fā)展迅速，但汽車電子、工業(yè)控制等市場(chǎng)仍被國(guó)外廠商壟斷。由于MCU研發(fā)設(shè)計(jì)架構(gòu)、指令集選擇、內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝改進(jìn)等諸多方面有較高的技術(shù)壁壘，因此國(guó)內(nèi)廠商的“追趕”仍需時(shí)間、資金、人才的積累。

短期來(lái)看，通過(guò)切入國(guó)外MCU成熟生態(tài)體系，憑借成本和服務(wù)優(yōu)勢(shì)或?qū)９ツ骋患?xì)分領(lǐng)域，有助于迅速打開(kāi)市場(chǎng)；長(zhǎng)期來(lái)看，自建生態(tài)系統(tǒng)、積累自有IP、深入應(yīng)用場(chǎng)景、不斷優(yōu)化解決方案是本土企業(yè)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的必經(jīng)之路。