国产MCU如何突围？

重要新闻 国内MCU怎样突出重围？ 2019年9月15日 09:26:16 智通财经网

文中转自微信公号 基业常青研究院

MCU(微处理器)是自动控制的关键，物联网、汽车电子是其将来关键突破点。MCU做为智能控制系统的关键广泛运用于消费电子产品、汽车电子、电子计算机与互联网、工业控制系统等领域，随着物联网的逐渐落地式和汽车电子的发展趋势，MCU的市场要求提高明显。

中国MCU市场未来五年复合增速达11.7%，至2020年市场室内空间达500亿人民币以上。据ICInsights预测分析，伴随着物联网的不断火爆，MCU的销售量将持续增长，五年内全世界MCU销售总额年复合增速将做到7.2%，至2020年将提升200亿美金。2016年，中国MCU市场已达360亿人民币，将来年复合增速将做到11.7%，至2020年市场将超出500亿人民币。

市场竞争布局：海外厂商领跑优点显著，中国厂商加快迎头赶上中高档领域

海外前八大厂商占有全世界88%的市场市场份额，中国MCU企业差别显著。全世界MCU领域加速兼并融合脚步，恩智浦、瑞萨等全世界前八大MCU厂商市场市场份额做到88%，头顶部集中化效用显著。中国以MCU为主导业的上市企业仅有中颖电子和兆易创新，营业收入经营规模也不超出4亿人民币，与海外大佬差别显著。

中国厂商逐渐进行中低档MCU国内生产制造的，积极主动合理布局中高档MCU。凭着费用优点和服务项目优点，中国现阶段在4、8位中低档MCU领域快速完成国内生产制造的。伴随着各厂商技术研发水准的提高及其物联网运用的慢慢盛行，以兆易创新为象征的中国MCU厂商积极主动合理布局32位中高端芯片市场。

核心竞争力：技术研发、商品特性、绿色生态服务体系

技术性研发能力是MCU公司参加市场市场竞争的关键。MCU设计方案产品研发涉及到构架和指令系统挑选、内部构造设计方案、加工工艺改善等各个方面规定，技术要求较高，参加市场市场竞争的关键。

32位MCU商品市场要求提升，成本低、功耗低、高可靠性、高集成度是将来MCU的发展前景。根据ARM核的32位MCU因为其优良的生态环境管理体系及极好的可扩展性，慢慢变成消费电子产品和工业电子的关键，预估2020年市场市场占有率将超出60%。而物联网等新起要求对MCU商品明确提出了成本低、功耗低、高可靠性、高集成度的规定。

紧紧围绕MCU商品的详细绿色生态管理体系是打造出服务能力的重要。目前厂商MCU商品绿色生态管理体系完备，IP核、开发工具、配套设施解决方法打造出服务能力的关键堡垒。短期内看来，中国大部分厂商进入海外MCU厂商完善绿色生态管理体系，凭着成本费和服务项目优点快速开启市场。长期性看来，建造生态体系、深层次应用领域、打磨抛光解决方法是中国MCU企业参加市场竞争的必由之路。

投资建议：关心新起市场合理布局、研发能力强、市场导向性的MCU公司

合理布局32位中高档市场和物联网等新起市场、技术性研发能力强、市场导向性的MCU企业规划发展趋势机遇明显，强烈推荐精准定位中高档市场、技术性研发能力出色的动感微电(833448.OC)和精准定位物联网运用的晟矽微电(430276.OC)，提议关心有着独立DSP核的江苏省宏云和控制板及储存器独立的航顺集成ic。

风险分析：中下游运用发展比较缓慢;产品开发不及预期;市场扩展不达预估。

1 物联网、汽车电子等运用推动MCU要求增涨，2020年中国市场有望突破500亿人民币

1.1 MCU集数据信号传送、解决于一身，是芯片级电子计算机

MCU将CPU、储存器等关键构件集成化在同一块集成ic上，产生芯片级电子计算机。MCU(Microcontroller Unit)，又被称为微处理器或单片机设计，是把CPU的頻率与规格型号做适度减缩，并将运行内存(memory)、计数(Timer)、USB、A/D变换、UART、PLC、DMA等附近插口，乃至LCD光耦电路都融合在单一集成ic上，产生芯片级的电子计算机。

MCU內部的作用构件主要是CPU、储存器(包含程序流程和数据信息)、I/O端口号、串行接口、计时器、中断系统、独特作用存储器等八绝大多数，也有一些例如钟表震荡器、系统总线控制板和配电开关电源等功能构件，除此之外，许多加强型单片机设计还集成化了A/D、D/A、PWM、PCA、WDT等作用构件，及其SPI、I2C、ISP等传输数据接口标准，这种使单片机设计更具有特点、更有市场应用前景。

1.2 MCU是自动控制的关键，物联网、汽车电子是其将来的关键突破点

MCU为不一样的应用领域作相对应的组成操纵，是自动控制的关键。MCU主要的功用是作信号分析和操纵，在例如手机上、PC外部、智能遥控器等消费电子产品，到汽车的车载多媒体和汽车底盘操纵、工业生产上的步进电机和机械手臂的操纵等领域都是有运用，现阶段运用较广的领域是汽车电子，次之是工业控制系统/诊疗、电子计算机、消费电子产品等。

MCU运用领域普遍，是信息技术产业和工业控制系统的基本。MCU可以组成各种各样电力监控系统、过程控制系统、最优控制系统软件、即时自动控制系统和数据管理系统，以实现精确测量与操纵目地，实际用以各种智能化仪表设备(溫度、工作压力、总流量、浓度值)、消费电子产品(摄录机、监控摄像头、全自动洗衣机、家用冰箱等)、机电一体化商品(数控车床、医疗设备、智能机器人)及武器装备的控制仪表和汽车导航设备等，除此之外各种终端设备及外围设备智能化插口，如大中型工控自动化自动控制系统都是会选用单片机设计开展插口的操控与管理方法，可大大的提高系统软件的运作速率。

物联网、汽车电子领域发展趋势快速，对微处理器的要求提升，是将来MCU市场的关键突破点。MCU是物联网的关键零部件，其使用价值占到物联网终端设备摸组的35%-45%，而物联网是万亿元级市场，其机器设备连接量以数百亿计。将来伴随着物联网运用的进一步落地式，在终端设备摸组层面要求巨大，终将推动MCU领域迅速发展趋势。

汽车电子是当今MCU运用较广的领域，现阶段早已踏入持续增长阶段，车辆的智能化、安全性、环境保护规定对汽车电子有关要求已经逐渐增加，预估到2020年，每一年运用于汽车电子的MCU市场将以10%-15%的速率提高。

1.3 中国MCU市场持续增长，至2020年有希望做到500亿人民币

1.3.1 自主创新运用推动MCU要求增涨，2020年全世界市场将提升200亿美金

物联网等自主创新运用推动MCU要求升高，2020年全世界市场将提升200亿美金。受益于嵌入式操作系统的广泛运用、感应器的提升及其物联网终端设备运用的风潮，预估将来多年，MCU的营业收入和销售量将不断大幅度提高。2017年MCU的销售量提升了22%，营业收入达168亿美金，而据IC Insights预测分析，2018年MCU的销售量将再次快速提高，增长幅度可达18%，营业收入预估将提高11%，五年内全世界MCU销售总额年复合增速将做到7.2%，至2020年将提升200亿美金。

1.3.2 中国MCU市场年提高超10%，2020年将提升500亿人民币

中国MCU市场已达360亿人民币，2020年将超500亿元。2016年，中国MCU市场已达360亿人民币，同比增加达11%，而据IC Insights预测分析，伴随着中国内地汽车电子和物联网领域的迅速发展趋势，对MCU的要求越来越大，中国MCU市场年复合增速将做到11.7%，至2020年市场经营规模将提升500亿人民币。

2 海外厂商领跑优点显著，中国厂商加快迎头赶上中高档领域

2.1 海外前八大厂商占有88%市场市场份额，中国MCU厂商与世界一流水准差别比较大

海外前八大厂商占有全世界88%的市场市场份额，头顶部集中化效用明显。2015年逐渐，为角逐市场市场份额，合理布局强悍提高的物联网运用，MCU关键厂商中间发生了我排规模性企业并购。NXP在2015年以118亿美金回收飞思卡尔，完成了在汽车电子领域的合理布局，市场市场占有率做到19%，排行也一举从第六升高至第一;Microchip在2016年进行对Atmel的回收，变成全世界第三大MCU厂商，市场市场占有率升高至14%;Cypress在2015年以40亿美金回收spansion，市场市场占有率做到4%。依据市场调查组织IC Insights的统计分析，从回收进行合拼后的销售数据看，现阶段全世界前八大MCU厂商的市场市场占有率做到88%。

中国MCU企业在市场市场差别极大。中国MCU企业营业收入经营规模不超过4亿人民币，与国际性前八大MCU企业对比经营规模差别非常大，中国数十家MCU企业中以MCU做为本职的上市企业仅有中颖电子和兆易创新。在其中中颖电子MCU业务流程占有率约为60%，2017年有关主营业务收入不超过4亿人民币，兆易创新MCU主营业务收入为3.11亿人民币，与国际性前八大厂商对比经营规模差别极大。

2.2 中国厂商逐渐进行中低档MCU国内生产制造的，积极主动合理布局中高档市场

成本费优点、服务能力助推中国厂商逐渐进行中低档MCU领域的国内生产制造的。MCU用以操纵的算法复杂度较小，且在每一个实际的应用领域存有要求的静态数据性，故海外早期占技术性垄断性影响力的企业对于实际应用领域的商品其功能性和特性具备一定静止不动性，这就给了中国企业在技术性领域渐渐地迎头赶上的机遇，在市场服务项目上更具有优点且能接纳小于海外企业的价钱，就会有机遇最后渐的垄断性，如中颖电子用以微波炉加热的操纵集成ic已经保证全世界市场市场份额第一。

中国MCU厂商积极主动合理布局32位中高档市场。现阶段中国厂商在消费电子产品、多功能仪表等MCU的中低档运用领域发展趋势快速，但在许多市场室内空间较为大的领域，例如工业控制系统、汽车电子、物联网都被海外的MCU厂商垄断性，中国企业根据勤奋可争得的室内空间还很极大。以兆易创新为象征的中国MCU厂商积极主动合理布局32位中高端芯片市场，现阶段早已产生了近20个系列产品、300几款集成ic的产品矩阵，以ARM Cortex-M4系列产品为象征的新品位居高档市场。

3 技术研发、商品特性、绿色生态服务体系搭建核心竞争力

3.1 技术性研发能力是MCU厂商参加市场市场竞争的关键

构架和计算机指令是MCU的关键，决策其解决工作能力。MCU依据其储存器构造可以分成哈佛结构和也称冯 诺伊曼构造。最开始的微处理器和微控制器应用的全是冯 诺伊曼构造，它的特性是将程序流程命令储存器和数据存储器合拼在一起，程序流程指令和数据的总宽同样，仅仅储存详细地址偏向同一个储存器的不一样物理学部位，在一个振荡周期内只有浏览一次储存详细地址(程序流程或数据信息)，运作高效率受到限制。

哈佛结构是将程序流程和命令各自储存在不一样的储存空间中，可以容许CPU在同一个振荡周期内得到命令字和操作数，其指令和数据总宽也可不一样。与冯 诺伊曼构造对比，哈佛结构的优点取决于其选用不一样的系统总线，给予了比较大的储存器网络带宽，使数据信息的运动和互换更为便捷，进而提升其实行高效率并缓解运作时的访存短板，缺陷是构造繁琐，对外部设备的联接和解决规定高，不适宜外部储存器的拓展，而且成本费较高。

MCU依据计算机指令可分成CISC(繁杂指令系统)构架和RISC(精简指令集)架构。初期的MCU全是CISC构架，具备巨大的指令系统，它的设计方案目地是要用最小的程序设计语言命令来进行需要的测算每日任务，可降低程序编写所必须的编码个数，缓解程序师的压力;但不一样的命令，必须不一样的指令周期来进行，实行比较慢的命令，将危害整机设备的实行高效率。RISC构架则是其计算机软件仅有极少数命令，每条指令的长短同样，可以在一个独立实际操作里进行，实行时间短速度快，因而MCU可以用非常高的頻率来计算，在同样的制造加工工艺和运作钟表下，其速率可做到CISC的2~4倍。

RISCCPU的计算机内存管理方法模块、浮点数模块等都能设计方案在同一块集成ic上，因而，RISCCPU比相对性应的CISCCPU设计方案更简易，所必须的时间段也更短，并可以比CISCCPU运用大量优秀的技术性，迅速地开发设计下一代CPU，但其撰写的编码量会十分的大，而且必须更快计算机内存。总体来说，便是RISC系统架构的CPU更便宜、运作速率更快，芯片制造越来越更简易，但手机软件的开发设计会越来越更繁杂。

性能卓越、功耗低、高可靠性等市场要求决策MCU公司要具有较强技术性研发能力。现如今MCU向着性能卓越、高集成度、高可靠性、功耗低等方位发展趋势，必须设计方案厂商具有极强的技术性研发能力，在内部构造及设计加工工艺上开展改善以融入市场要求。

3.2 商品特性：成本低、功耗低、高可靠性、高集成度是将来MCU商品的发展前景

商品升级换代和新起运用迅速发展趋势将促进32位MCU变成市场流行。根据ARM核心的32位MCU，因为其优良的绿色生态及其极好的可扩展性，慢慢变成全世界消费电子产品和工业生产电子设备的关键。2015年，全世界32位MCU销售量超出4、8位MCU与16位销售量综合性，占到整体MCU市场的54%，伴随着32位MCU价钱慢慢逼近4、8位MCU，将来两年将再次保持高速提高，在2020年市场市场占有率将超出60%。

32位MCU输出功率大多数在100-350MHz中间，实行效率更好，运用种类也非常多元化。系统软件厂商出自于本身的产品研发高效率和管控的必须，将全自动挑选高性价比和非常容易获得设计资源的核心。因而既达到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。此外，汽车电子和物联网是当前32位MCU的主要应用，而MCU在汽车电子领域的份额已达33%，随着汽车电子和物联网的进一步发展，32位MCU的市场需求必将持续增加。

低成本、低功耗、高稳定性、高集成度的MCU产品是未来的发展方向。未来新兴应用领域如低能耗电机控制、便携式医疗设备、高精度工业仪器控制等，对产品可靠性和稳定性等都有较高的要求。此外，物联网、节能环保、新能源动力电池等领域也需要大量低成本、低功耗、高集成、高精度、高稳定性MCU。

此外，高集成度MCU产品是未来物联网应用的发展趋势。随着智能设备、物联网等产业的快速发展，无线RF、传感器、电源管理等搭配MCU成为一种新趋势。高度整合的MCU不仅可以方便客户开发产品，并且可减少印刷电路板的占用空间，从而能够降低一部分成本，将来非常具有市场潜力。

3.3 围绕MCU产品的完整生态体系是打造服务能力的关键

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。

短期来看，切入国外MCU厂商成熟生态体系国内企业是迅速打开市场的捷径。大多数国内MCU厂商若能选择厂商的国外成熟生态体系，使用国外芯片架构及IP、与国外成熟产品保持管脚兼容、使用成熟开发环境，迅速切入国外大厂商生态系统，利用成本和市场优势打开国内市场。如国内多数32位MCU产品选择使用ST基于 ARM Cortex-M3开发的生态体系。

长期来看，自建生态系统、深入应用场景、打磨解决方案是国内MCU公司参与国际竞争的必经之路。独立自主的MCU芯片的研发需要建立完整的生态系统，与下游应用厂商深度合作不断打磨。相对于切入成熟应用生态系统、利用成本和服务优势迅速抢占市场的短期策略相比，进行开发环境、架构、解决方案的完整研发需要的周期要长得多，但国内企业想要真正跻身中高端市场的国际竞争，逐步建立MCU生态体系是必经之路。