本文整理了來自于芯師爺、電子發(fā)燒友網(wǎng)、電子工程專輯、樂晴智庫精選等專業(yè)平臺的分析和研究，合集成一篇快速了解MCU行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，在此感謝這些專業(yè)平臺的努力和付出，讓更多的朋友能夠了解這個(gè)小到鍵盤、滑鼠，大到冰箱、電視、儀器儀表等消費(fèi)、工業(yè)、汽車各個(gè)角落無處不在的電子物料。

1、什么是MCU？

微控制器（又稱微控制單元，MCU）是一種針對特定應(yīng)用的控制處理而設(shè)計(jì)的微處理器芯片，其工作頻率（在1MHz到200 MHz）和功耗一般比PC和手機(jī)的CPU/MPU都要低?，F(xiàn)今的MCU都是系統(tǒng)級芯片（SoC），在單個(gè)芯片上集成了多種功能模塊和接口，包括存儲器、I/O端口、時(shí)鐘、A/D轉(zhuǎn)換、PWM等，以及SPI、I2C、ISP等數(shù)據(jù)傳輸接口。

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(dǎo)的應(yīng)用和市場。若按照指令集架構(gòu)（ISA）來劃分，MCU類型包括8051、Arm、MIPS、RISC-V、POWER等微處理器?；贏rm Cortex-M系列內(nèi)核IP的MCU已經(jīng)成為32位MCU的市場主流，最近幾年開源的RISC-V微處理器也開始流行起來，特別是在新興的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

2、全球和中國MCU市場趨勢

據(jù)權(quán)威市調(diào)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)預(yù)測，2020年全球MCU市場規(guī)模約為177.9億美元，出貨量超過280億顆。預(yù)計(jì)今年的MCU規(guī)模將達(dá)到184.8億美元，從2021至2028年的復(fù)合年增長率（CAGR）為10.1%，2028年將增長到361.6億美元。另據(jù)IC Insights報(bào)告顯示，MCU全球營收在2018年創(chuàng)下空前紀(jì)錄，達(dá)到176億美元；2019年下滑7％；2020年繼續(xù)下降8％，至149億美元。2020年車用MCU銷售額為60億美元；工業(yè)MCU營收占比為29%，約為43億美元。預(yù)計(jì)2021年全球MCU市場總銷售額可達(dá)到190億美元，其中汽車和工業(yè)市場占據(jù)了70%，消費(fèi)電子、家電，以及計(jì)算機(jī)和通信等市場占據(jù)了剩下的30%。

預(yù)計(jì)全球汽車MCU銷售額將在2021年猛增23%，達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的76億美元，隨后2022年將增長14%，2023年增長約為16%。

從車用MCU類型來看，超過四分之三的是32位MCU，預(yù)計(jì)今年銷售額約為58億美元；16位占17.6%，為13.4億美元；8位占比不到6%，為4.41億美元。32位MCU較高的平均售價(jià)（ASP）也會推高今年的銷售額，部分原因是因?yàn)槭袌龉?yīng)緊張，MCU供應(yīng)商開始漲價(jià)。預(yù)計(jì)32位MCU的平均售價(jià)在2021年上漲13%，增至0.72美元。我們再來看國內(nèi)MCU市場。據(jù) IHS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008-2018 年間，中國 MCU 市場年平均復(fù)合增長率（CAGR）為 7.2%，是同期全球 MCU市場增長率的 4 倍。2019 年中國 MCU 市場規(guī)模達(dá)到256億元，2020年達(dá)到269億元，但主要被海外大廠霸占，國產(chǎn)MCU滲透率較低。

中國MCU應(yīng)用市場主要集中在家電/消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信、汽車電子、智能卡，以及和工控/醫(yī)療等領(lǐng)域。其中汽車電子和工業(yè)控制應(yīng)用對MCU的需求增長是最快的，預(yù)期到2023年工業(yè)/醫(yī)療電子的市場份額將趕上消費(fèi)電子，達(dá)到92億元人民幣。

國產(chǎn)MCU廠商主要集中在消費(fèi)電子和家電等細(xì)分市場，而汽車和工業(yè)控制等中高端市場則被國際大廠壟斷。然而，在新興的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，國產(chǎn)MCU廠商跟國際大廠幾乎站在同一起步線上。

3、MCU行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

產(chǎn)業(yè)鏈上游MCU產(chǎn)業(yè)鏈上游可分為原材料供應(yīng)商和代工廠商。原材料主要為圓晶以及來自于ARM等的內(nèi)核授權(quán)；代工廠商主要包括臺積電、格羅方德、聯(lián)電、中芯國際、華虹半導(dǎo)體等。代工廠商行業(yè)集中度較高，成寡頭競爭格局。2020年頭部的臺積電、格羅方德、聯(lián)電、中芯國際等廠商市占率超過90%，其中臺積電市占率高達(dá)58.6%。上游議價(jià)能力較強(qiáng)。由于原材料的不可替代性與代工廠商的高度集中性，上游廠商議價(jià)能力較強(qiáng)。產(chǎn)業(yè)鏈中游全球MCU供應(yīng)商以國外廠商為主，行業(yè)集中度相對較高。全球MCU廠商主要為瑞薩電子（日本）、恩智浦（荷蘭）、英飛凌（德國）、微芯科技（美國）、意法半導(dǎo)體等，TOP7頭部企業(yè)市占率超過80%。國內(nèi)MCU芯片廠商在中低端市場具備較強(qiáng)競爭力，市占率穩(wěn)步上升。國外廠商IDM模式為主，國內(nèi)廠商Fabless模式為主。產(chǎn)業(yè)鏈下游MCU應(yīng)用領(lǐng)域全球汽車電子占比最高，中國集中在消費(fèi)領(lǐng)域：2020年汽車電子是全球MCU第一大應(yīng)用領(lǐng)域，占比為33%，其次是工業(yè)控制、醫(yī)療、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。2020年中國MCU市場銷售額第一的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橄M(fèi)電子，其次是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，而汽車電子及工業(yè)控制領(lǐng)域的MCU占比則顯著低于全球水平，中國MCU應(yīng)用仍主要集中在消費(fèi)、家電等品類。

4、50家國產(chǎn)MCU廠商基本信息統(tǒng)計(jì)分布

5、國內(nèi)MCU企業(yè)的2021年市場表現(xiàn)及業(yè)務(wù)布局

目前，國內(nèi)已經(jīng)上市的MCU相關(guān)企業(yè)當(dāng)中，兆易創(chuàng)新的布局比較全面，產(chǎn)品橫跨M23、M3、M4、M33和RISC-V五種MCU內(nèi)核的產(chǎn)品矩陣，主要面向中高端市場，并逐步切入汽車、工控等高端領(lǐng)域。目前的市值也是最高的，接近千億市值。據(jù)其業(yè)績快報(bào)顯示，2021年的營收達(dá)到了85.1億元。至于MCU在業(yè)績中的具體表現(xiàn)還需要等到其2021年年報(bào)公布時(shí)才能知曉。不過，根據(jù)其往年的市場表現(xiàn)，其MCU產(chǎn)品，在工業(yè)和汽車應(yīng)用領(lǐng)域的占比超40%。

兆易創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了高中低端全覆蓋，目前有35個(gè)系列、約400種型號，制程分布110/55/40nm（28nm在研），M33內(nèi)核的車規(guī)MCU預(yù)計(jì)今年下半年推出。2021年，新客戶和新領(lǐng)域design in，今年將陸續(xù)貢獻(xiàn)營收。

圖：目前國內(nèi)A股已經(jīng)上市的MCU相關(guān)公司（來源：同花順）（數(shù)據(jù)截至2022年4月5日）市值排名第二的士蘭微是一家IDM廠商，其電控類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(jī)械類伺服產(chǎn)品、各類變頻風(fēng)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。士蘭微的市值達(dá)到了676億元，2021年的營收為71.94億元。不過，士蘭微并沒有將MCU的業(yè)績單獨(dú)列出，這與該公司MCU產(chǎn)品并非通用MCU相關(guān)，因?yàn)樗麄兗业腗CU基本都是與功率器件搭配在一起的。復(fù)旦微電的MCU產(chǎn)品并不占該公司業(yè)務(wù)大頭，其MCU產(chǎn)品主要分為智能電表MCU和低功耗通用MCU兩大類，其中，智能電表MCU，主要由FM33A系列產(chǎn)品構(gòu)成，產(chǎn)品類型為32位Cortex-M0內(nèi)核的智能電表MCU；低功耗通用MCU，主要由FM33A、FM33G、FM33L、FM33LG0xxA等系列MCU產(chǎn)品構(gòu)成，包括ARM Cortex-M0內(nèi)核的32位低功耗MCU芯片、16位增強(qiáng)型8xC251 處理器內(nèi)核低功耗MCU芯片。在2021年，復(fù)旦微電的MCU業(yè)務(wù)收入約為2.96億元，同比增長64.4%，占其總體收入的11.5%，毛利率約為56.6%。2021年有幾次價(jià)格調(diào)整，出貨量為7190萬顆，同比增長4.23%，平均銷售價(jià)格為4.12元。雖然在2022年Q1季度，有些消費(fèi)類的MCU企業(yè)出貨量環(huán)比有些下滑，但復(fù)旦微電的MCU產(chǎn)品除了水電氣熱表外，主要偏工業(yè)類應(yīng)用，需求相對穩(wěn)定。在新產(chǎn)品方面，復(fù)旦微電應(yīng)用于智能家居領(lǐng)域的32位嵌入式大容量、低功耗MCU進(jìn)入量產(chǎn)階段，最新的低功耗FM33FR0產(chǎn)品集成觸摸按鍵控制器等功能。在汽車MCU領(lǐng)域，復(fù)旦微電在2021年12月8日發(fā)布首款車用MCU產(chǎn)品，推出的MCU FM33LG0xxA系列目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域包括雨刮器、車窗、座椅位置、車頂、門鎖、空調(diào)、照明控制等，首款產(chǎn)品預(yù)計(jì)將在2022年Q1~Q2上車。圖：國內(nèi)MCU相關(guān)企業(yè)的營收和毛利等情況。（根據(jù)已經(jīng)公布的企業(yè)年報(bào)整理）

中穎電子主要產(chǎn)品為MCU和OLED顯示驅(qū)動芯片，其MCU主要用于家電主控、鋰電池管理、電機(jī)控制、智能電表及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域；OLED顯示驅(qū)動芯片主要用于手機(jī)和可穿戴產(chǎn)品的屏幕顯示驅(qū)動。其MCU包括8-bit Flash MCU、8-bit OTP/Mask MCU、16-bit DSP、4-bitOTP/Mask MCU等，產(chǎn)品主要應(yīng)用于家電、汽車電子周邊、運(yùn)動器材、醫(yī)療保健、儀器儀表、安防、電源控制、馬達(dá)控制、工業(yè)控制、變頻、數(shù)碼電機(jī)、計(jì)算機(jī)鍵盤、鼠標(biāo)等領(lǐng)域。公司的家電MCU主要以8英寸晶圓的0.11微米制程為主，正在積極投入55nm/40nm的MCU產(chǎn)品研發(fā)過程中。

中穎電子在家電領(lǐng)域新推出了ARM cortex-M3 內(nèi)核產(chǎn)品，目前已經(jīng)有客戶進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)設(shè)計(jì)。其車載類應(yīng)用預(yù)計(jì)在今年年中推出第一個(gè)汽車MCU產(chǎn)品。國民技術(shù)在近幾年持續(xù)聚焦通用安全產(chǎn)品及市場戰(zhàn)略，圍繞信息安全、SoC、無線通信連接三大核心技術(shù)優(yōu)勢，形成了通用MCU、安全芯片及射頻芯片產(chǎn)品線。產(chǎn)品涉及通用MCU 芯片、金融安全和物聯(lián)網(wǎng)安全芯片、可信計(jì)算芯片、智能卡芯片、超低功耗藍(lán)牙芯片等。

在通用MCU領(lǐng)域，國民技術(shù)產(chǎn)品基于ARM Cortex M0及M4系列內(nèi)核的通用安全 MCU產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)批量供貨，目前在售的100多個(gè)型號以及今、明兩年即將完成的多個(gè)產(chǎn)品平臺，將覆蓋 32 位 MCU 從低端到高端大多數(shù)應(yīng)用場景。其MCU產(chǎn)品采用了40nm制程，且?guī)в邪踩墓δ軐傩?。此外，該公司還正在研發(fā)高性能ARM Cortex M7產(chǎn)品。其通用MCU主要覆蓋物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)控制、智能家電及智能家庭物聯(lián)網(wǎng)終端、消費(fèi)電子、電機(jī)驅(qū)動、伺服、電池及能源管理、 智能表計(jì)、醫(yī)療電子、汽車電子、安防、生物識別、通訊、傳感器、機(jī)器自動化等應(yīng)用領(lǐng)域和方向。典型應(yīng)用覆蓋電池BMS、儲能、電機(jī)驅(qū)動控制器、電動兩輪車、滑板車、平衡車、智能門鎖、手持云臺、健康智能硬件及醫(yī)療設(shè)備、血氧儀、車用電子、飛控云臺、水表及燃?xì)獗怼?D打印、微型打印機(jī)、工業(yè)伺服、PLC、逆變器、數(shù)字電源及UPS、充電樁、換電柜 、掃地機(jī)、吸塵器 、TWS耳機(jī)等。

圖：樂鑫科技的主要產(chǎn)品矩陣。（數(shù)據(jù)來源：公司官網(wǎng)及年報(bào)）

樂鑫科技產(chǎn)品以“處理+連接”為方向。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，目前已有多款物聯(lián)網(wǎng)芯片產(chǎn)品系列。“處理”以MCU為核心，包括AI計(jì)算；“連接”以無線通信為核心，目前已包括Wi-Fi、藍(lán)牙和Thread/Zigbee技術(shù)，產(chǎn)品邊界擴(kuò)大至 Wireless SoC 領(lǐng)域。2021年，其公司營收為13.86億元，綜合毛利率為39.6%，其中芯片毛利率為48.94%。

6、2021年MCU行業(yè)融資表

回望2021年，MCU領(lǐng)域的融資景象，蔚為壯觀——云途半導(dǎo)體、靈動微電子、恩狄、澎湃微電子、曦華科技等公司相繼在2021年完成了多輪融資。他們背后有一個(gè)浩浩湯湯的投資人大軍——普華資本、創(chuàng)新工場、松禾資本、啟賦資本、中金資本等數(shù)十家VC/PE機(jī)構(gòu)，以及小米長江產(chǎn)業(yè)基金、中芯聚源、蘭璞資本、深圳華強(qiáng)等產(chǎn)業(yè)資本。業(yè)內(nèi)人士總結(jié)出這樣一個(gè)規(guī)律：很多MCU公司創(chuàng)始人會優(yōu)先考慮拿產(chǎn)業(yè)資本和地方政府的錢，其次是國家隊(duì)，最后才是純財(cái)務(wù)資本。

7、20款高性能MCU精選（圖片放大查看）

以下是參評第三屆“硬核中國芯”的知名企業(yè)中精選的20款國產(chǎn)高性能MCU，可為市場MCU替換做參考。趕緊收藏！

8、MCU企業(yè)簡介及車規(guī)MCU產(chǎn)品進(jìn)展

面對著芯片短缺的現(xiàn)狀，海外芯片廠商在近一年中持續(xù)聯(lián)合晶圓廠新增MCU產(chǎn)能，但在現(xiàn)有產(chǎn)能無法兼顧且新產(chǎn)能尚未完全釋放至滿足市場需求之前，國內(nèi)客戶也在啟動預(yù)備方案：加速導(dǎo)入本土廠商的產(chǎn)品。早在2021年初，就有量產(chǎn)級車規(guī)MCU產(chǎn)品的國內(nèi)芯片廠家對芯師爺表示，因?yàn)槿毙竞捅就粱?yīng)需求，國內(nèi)眾多汽車品牌開始對引入國產(chǎn)品牌MCU表現(xiàn)積極。整體而言，雖然***在汽車市場應(yīng)用和技術(shù)仍遠(yuǎn)不及海外MCU巨頭仍是事實(shí)，但國產(chǎn)MCU在汽車應(yīng)用市場加快引進(jìn)也是現(xiàn)實(shí)。在市場端的積極情緒下，國產(chǎn)MCU企業(yè)也在加快市場進(jìn)程。據(jù)芯師爺不完全統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)芯片企業(yè)中已有兆易創(chuàng)新、芯海、芯旺微電子、比亞迪半導(dǎo)體、國芯科技、杰發(fā)科技、賽騰微、小華半導(dǎo)體、航順、琪埔微、國民技術(shù)等公布其車規(guī)MCU產(chǎn)品的商業(yè)化進(jìn)程。

值得注意的是，由于各大國內(nèi)芯片企業(yè)車規(guī)MCU項(xiàng)目的啟動日期不一，且車規(guī)級MCU產(chǎn)品驗(yàn)證周期長、技術(shù)壁壘高，目前能量產(chǎn)上車的國內(nèi)芯片屈指可數(shù)，部分國產(chǎn)MCU產(chǎn)品在2022年才通過產(chǎn)品測試，距離批量商業(yè)化落地還有一定的距離。根據(jù)各企業(yè)官網(wǎng)及其公開宣傳資料，以下為各國內(nèi)MCU企業(yè)的簡介及車規(guī)MCU產(chǎn)品的市場化最新進(jìn)展：兆易創(chuàng)新：首顆車規(guī)級MCU產(chǎn)品已送樣測試，預(yù)計(jì)2022年中實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)兆易創(chuàng)新是國內(nèi) 32 位 MCU 產(chǎn)品領(lǐng)先廠商，成立于 2005 年 4 月，產(chǎn)品為 NOR Flash、NAND Flash 及 MCU。公司 MCU 主要為基于 ARM Cortex-M 系列 32 位通用 MCU 產(chǎn)品。GD32 作為中 國 32 位通用 MCU 領(lǐng)域的主流產(chǎn)品，以 22 個(gè)系列 320 余款產(chǎn)品選擇，覆蓋率穩(wěn)居市場前列，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)和消費(fèi)類嵌入式市場，適用于工業(yè)自動化、人機(jī)界面、電機(jī)控制、安防監(jiān)控、智能家居家電及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。兆易創(chuàng)新在2022年3月17日接受機(jī)構(gòu)調(diào)研時(shí)表示，從2022年至今MCU仍缺貨，今年會發(fā)布首顆M33內(nèi)核的車規(guī)MCU。其存儲芯片38nm SPI NAND Flash——GD5F全系列已于2022年2月宣布通過AEC-Q100車規(guī)級認(rèn)證。芯?？萍?/u>：車規(guī)MCU研發(fā)正按照計(jì)劃推進(jìn)芯?？萍汲闪⒂?003年9月，是一家集感知、計(jì)算、控制、連接于一體的全信號鏈集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。