芯片行业之MCU：国产替代开启 8强要把500亿市场从外企手里抢回来

作者：安福双

芯片应用的范围之广，远超我们的想象。

除了电脑、手机这些高科技的数码产品，电饭煲、空调、豆浆机、香薰机、蓝牙耳机等等这些我们日常生活中常见的电器中，其实也有芯片来作为大脑来控制产品的运行。

不过，这些简单的电器，不需要使用复杂的CPU，而是用简单稳定成本很低的MCU。

MCU 是微控制器（Micro Control Unit）的简称，是将 CPU、存储器、定时计数器和多种 I/O 接口等功能整合于同一芯片的微型计算机。

在我国，MCU习惯叫做单片机，MCU 是所有嵌入式系统的核心， 广泛应用于消费类电子、汽车电子、信息、工控、通信、航天和军工等诸多领域，并渗透到我们日常生活的各个角落。

MCU主要的功能是作信号处理和控制，在诸如手机、PC外围、遥控器等消费电子，到汽车上的娱乐系统和底盘控制、工业上的步进马达和机器手臂的控制等领域都有应用。

MCU 主要应用依序为车用、工控/医疗、数据处理、家电及消费电子，占整体 MCU 比重分别为 33%、25%、23%、11%。

MCU按用途分为通用型和专用型，根据总线或数据暂存器的宽度分为 8、16、32 位 、64位MCU。

市场从低阶至高阶产品，大致也是以 8、16、32 位元的市场来区分。

8 位技术简化了产品设计，并降低了材料的清单成本，其持续成功的关键在于其整合新功能的能力。随着技术的不断改进，8 位在价格方面始终具有优势，市场前景仍将巨大。未来 8 位和 32 位将以互补性的组合占据 MCU 领域。

此外，16位产品面对 8 位和 32 位 MCU 的"双向夹击"，将逐步消亡，这已成为大部分MCU 厂商的共识。

32 位 MCU 工作频率大多在 100-350MHz 之间，执行效能更佳，应用类型也相当多元。系统厂商出于自身的研发效率和管理的需要，选择性价比高和容易获取设计资源的内核。因此既满足厂商上述要求又具有丰富生态系统资源的 ARM 系列内核的 32 位 MCU 成为主要方向，其优势和市场占有率会越来越大。

现有 MCU 产品生态体系完备，IP 核、开发环境 （ IDE ） 、配套解决方案 和服务能力构成核心壁垒。各厂商 MCU 产品在架构、指令集系统、开发环境、pin-pin 接口差异、配套解决方案开发和后续服务等方面存在较大差异，新进入市场的 MCU 产品很难完成对原有产品的完整替代，尤其对于市场生态已经成熟完备的 MCU，其他厂商难以介入。

MCU 的生产主要由8 寸晶圆厂代工，从供给端来看，8 寸晶圆厂产能供给不断趋紧。首先由于各大晶圆厂都处在从 8 寸厂向 12 寸厂转移的周期。8 寸晶圆厂大多建厂较早，大量设备处于更换周期，但是由于二手设备市场资源供给不足，其中蚀刻机，光刻机和测量设备都难以获得，进一步限制 8 寸厂产能的增长。而从需求端来看，车用电子控制器和物联网终端设备对于 MCU 的需求不断上涨，从分销商富满电子的统计数据也显示现在市场需求较大的 32位MCU 交货期不断延长，所以在供需关系趋紧的趋势下未来 MCU价格很难下跌。

2018 年全球MCU 的市场规模达到 186 亿美金，同比增长 11%；出货量将达 306亿颗，同比增长率为 18%，预测在未来五年内 MCU 的出货量的复合增长率为11.1%，市场规模的复合增长率达 7.2%，到 2022 年可达 239 亿美元。

股价累涨超230%，中芯国际能否成为国产芯片突围的那匹“白马”？

在今年的疫情大背景之下，要说股价走势强劲的股票，中芯国际绝对算得上是当之无愧的一支。 在今年过去的七个多月的时间内，在港股市场市值大于1000亿的上市公司中，中芯国际目前以超230%的涨幅位居第二。 截至目前，股价虽然出现2.5%的下跌幅度，报40.9港元，

中国是全球 MCU 的最大应用国，每年的 MCU 消耗量在100亿 以上，中国市场消耗掉的 MCU 数量占据全球市场总量的 70%左右。据 IC Insights 预测，随着中国大陆汽车电子和物联网领域的快速发展，对 MCU 的需求越来越大，国内 MCU 市场年复合增速将达到 11.7%，至 2020 年市场规模将突破 500 亿元。

全球的MCU企业主要在美国、欧洲、日韩和大陆地区。

国外前八大厂商占据全球 88% 的 市场份额 ，头部集中效应显著 。

2015 年开始，为争夺市场份额，布局强劲增长的物联网应用，MCU 主要厂商之间发生了数起大规模并购。NXP 在 2015 年以 118 亿美元收购飞思卡尔，完成了在汽车电子领域的布局，市场占有率达到 19%，排名也一举从第六上升至第一；Microchip 在 2016 年完成对 Atmel 的收购，成为全球第三大 MCU 厂商，市场占有率上升至 14%；Cypress 在 2015 年以 40 亿美元收购spansion，市场占有率达到 4%。

据 IHS Markit 报道，2017 年中国 MCU 市场高达 46 亿美元，ST（意法半导体） 与 NXP（恩智浦） 两家厂商即占据国内 75%以上市场份额，其中 ST 一家占比接近一半。究其原因，ST、NXP 的 MCU 产品以消费电子、计算机网络和汽车电子应用为主，而这些应用领域占据国内应用市场的 60%以上，其中消费电子领域 2017 年增长 25%，成为国内 MCU 最大的应用市场。

中国大陆的MCU厂商大大小小也有几百家，但是国内MCU厂商与国际一流水平差距较大，导致国内市场也大部分落在国外厂商手中。

A股上的MCU企业有：

中颖电子：国产家电 MCU 主控芯片的领军企业，在家电控制芯片领域具有丰富的技术和经验积累，可以为客户提供完备的软硬件一体化服务，包括整体方案开发、嵌入式固件开发及外围硬件电路的设计等。公司深耕国内市场，不断拓展家电 MCU 主控芯片产品类型，产品逐渐从小家电控制芯片延伸至大家电控制芯片。目前，公司家电用 MCU 芯片主要应用于小家电和白色家电，客户包括美的集团(SZ:000333)、九阳股份(SZ:002242)、苏泊尔等国内家电一线品牌大厂。小家电方面，公司在小家电主控芯片领域的市占率位于前两名，特别是在豆浆机、微波炉等领域市场份额居于领先地位。

兆易创新：公司的 MCU在2017 年占总营收 15%。目前公司基于 ARMCortex 内核的 MCU 主要集中在消费电子和工业控制等应用领域，如机器人，无人机，安防监控，平衡车等。

乐鑫科技（688018.SH ）： Wi-Fi MCU 及模组，主要用于智能家居、智能照明、智能支付终端、智能可穿戴设备、传感设备及工业控制等物联网领域，其中 ESP8089 系列芯片主要应用于平板电脑、机顶盒等领域，ESP8266 系列和 ESP32 系列芯片产品具有通用性，适用于多种物联网应用领域，在主要客户终端产品的具体应用均为智能家电设备（如扫地机器人、空调、洗衣机、电饭煲、净水器等）、智能照明、智能插座、智能移动支付播报设备等物联网设备。

东软载波（300183） ：国内领先的多种通信芯片制造商和通信解决方案提供商，是全球唯一一家同时拥有窄带载波、宽带载波和无线芯片技术及相关产品的企业。2015 年，公司收购上海东软载波微电子有限公司（原上海海尔集成电路有限公司）100%股权，上海东软微电子注重于研发具有高抗干扰性、高可靠性的通用型 8 位/32 位 MCU 及专用型微控制器产品。打造了包括安全芯片（S）、通用 MCU（M）、专用芯片（A）、射频无线芯片（R）及触控芯片（T）在内的 SMART 产品线。多种产品的组合使用为客户提供质优价廉的整体解决方案，可广泛应用于智能遥控器、智能家居、智慧家电、信息安全、智能电网、汽车电子、消费电子、工业控制等领域。

上海贝岭(SH:600171)：8位MCU产品，内置丰富的功能模块，具备较高的性能和抗干扰性能力；为客户不同层次产品需求提供具备性价比产品；目前已广泛应用于消费类、智能充电、小家电、电机控制等产品。

鼎信通讯(SH:603421)：低压电力线载波通信产品的研发、生产、销售

北京君正：一家集成电路设计企业，拥有全球领先的32位嵌入式CPU技术和低功耗技术，主营业务为微处理器芯片、智能视频芯片及整体解决方案的研发和销售。

士兰微电子：主要产品有MCU电路(包括3V OTP MCU、5V OTP MCU、3V FLASH MCU)、LED驱动照明电路、分立器件芯片和传感器等。

新三板上也有不少MCU企业，遗憾的是有些已经摘牌了。