由AspenCore分析師團(tuán)隊(duì)傾力調(diào)研和匯編而成的China Fabless系列報(bào)告之國產(chǎn)MCU報(bào)告由如下部分組成：

1.全球和中國MCU市場趨勢

2.汽車MCU

3.國產(chǎn)MCU廠商調(diào)研統(tǒng)計(jì)分析

4.15家國產(chǎn)MCU上市公司綜合實(shí)力對比

5.Top 50國產(chǎn)MCU廠商綜合實(shí)力排名指數(shù)

6.Top 50國產(chǎn)MCU廠商信息概要匯編

全球和中國MCU市場趨勢

根據(jù)IC Insights最新發(fā)布的全球半導(dǎo)體市場預(yù)測，盡管各個半導(dǎo)體細(xì)分市場此消彼長，但2022年整體增長仍保持在11%，銷售額達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的6807億美元。其中模擬器件、邏輯器件和傳感器/致動器市場的增長達(dá)到或超過11%，而光電-傳感器-分立器件(O-S-D)市場增長則低于平均(約為9%)

具體到IC市場，2022年整體規(guī)模將達(dá)到5671億美元，其中微處理器的增長從年初的預(yù)期7%調(diào)整為11%，主要增長來自嵌入式MPU應(yīng)用(包括MCU)和移動通信應(yīng)用處理器。

再看我們關(guān)注的MCU市場，IC Insights預(yù)測全球MCU市場規(guī)模今年將增長10%，達(dá)到215億美元，其中汽車MCU的增長尤其突出。

2021年全球MCU市場相對2020年增長高達(dá)23%，達(dá)到196億美元。2021年整體MCU出貨量為309億顆，而平均售價(ASP)也因?yàn)閺?qiáng)勁需求而反彈，增至0.64美元/顆。

預(yù)計(jì)從2021至2026年，全球MCU市場的年復(fù)合增長率為6.7%，到2026年將達(dá)到272億美元。其中32位MCU的增長位9.4%，到2026年將超過200億美元，而4/8/16位MCU市場只有很小的增長。就MCU應(yīng)用市場來看，46%的需求來自通用嵌入式應(yīng)用(比如手機(jī)、計(jì)算機(jī)及外設(shè)，工業(yè)應(yīng)用，以及消費(fèi)電子)，40%來自汽車電子，剩余的14%來自智能卡市場。未來5年，汽車MCU的增長約為7.7%，將是整體MCU市場增長的最大驅(qū)動力。全球MCU市場的增長對國產(chǎn)MCU廠商來說本應(yīng)是好事，但由于手機(jī)、PC和消費(fèi)電子市場的需求疲軟，再加上2021年晶圓產(chǎn)能和訂單的瘋搶，導(dǎo)致今年上半年MCU開始出現(xiàn)庫存積壓問題，這對以傳統(tǒng)消費(fèi)和家電應(yīng)用市場為主的國產(chǎn)MCU廠商來說將是一個很大的挑戰(zhàn)。

由于中國物聯(lián)網(wǎng)和新能源汽車行業(yè)等市場的快速增長，下游應(yīng)用產(chǎn)品對MCU的需求將繼續(xù)保持旺盛增長，而中國MCU市場的增長速度也將繼續(xù)領(lǐng)先全球。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計(jì)，2021-2026年，中國MCU市場規(guī)模將保持8%的速度增長，其中2021年約為365億元，至2026年將達(dá)到513億元。新能源汽車應(yīng)用包括汽車駕駛信息系統(tǒng)、油門控制系統(tǒng)、自動泊車、先進(jìn)巡航控制、防撞系統(tǒng)等ADAS系統(tǒng)，對32位MCU芯片的需求量將大幅度提升。車載、工控和新興物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將是中國MCU市場未來增長的主要驅(qū)動力。

汽車MCU

汽車MCU有8位、16位及32位MCU，位數(shù)越多對應(yīng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜, 但處理能力越強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)的功能也就越多。8位MCU主要用于簡單的車身控制，如空調(diào)、雨刷、門窗、座椅、低端儀表盤等;16位MCU主要用于中端的底盤和低端發(fā)動機(jī)控制，如制動、轉(zhuǎn)向、懸架、剎車等;32位MCU主要用于高端的發(fā)動機(jī)和車身控制，如高端儀表盤、發(fā)動機(jī)、多媒體信息系統(tǒng)和安全系統(tǒng)等。

一輛車平均需要50-100個MCU，現(xiàn)在的新能源車由于電池管理和電控功能的增加，需要更多的ECU和MCU。電動車MCU的平均單價要高于燃油車，高算力與安全等級較高的車規(guī) MCU 單價更高。例如，恩智浦和英飛凌幾款用于車身控制或安全等級較低的動力系統(tǒng)的 MCU單價較低，而瑞薩和德州儀器用于安全等級較高的BMS、EPS及車身穩(wěn)定等系統(tǒng)的 MCU單價較高，最高達(dá)到35.6 美元。

相較于消費(fèi)和工業(yè)級MCU，車規(guī)級MCU對運(yùn)行環(huán)境、可靠性和供貨周期的要求較高，主要 體現(xiàn)在：

1.環(huán)境要求。汽車芯片的工作環(huán)境更復(fù)雜，有高振動、多粉塵、多電磁干擾、溫度范圍寬(-40~155℃)等要求;2.可靠性要求。汽車設(shè)計(jì)壽命一般在15年或20萬公里，整車廠對車規(guī)級 MCU的要求要達(dá)到零失效;

3.供貨周期要求。車規(guī)級MCU的供應(yīng)周期需要覆蓋整車的全生命周期，供貨周期一般為 15~20年;

4.重新認(rèn)證要求。在工業(yè) MCU上執(zhí)行很多微小的工藝變化都不需要對MCU進(jìn)行重新認(rèn)證，但汽車MCU則需要進(jìn)行重新認(rèn)證。

車規(guī)級MCU的認(rèn)證門檻比較高，認(rèn)證時間長、進(jìn)入難度大。MCU供應(yīng)商在進(jìn)入整車廠的供應(yīng)鏈體系前，一般需符合三大車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范：在設(shè)計(jì)階段要遵循的功能安全標(biāo)準(zhǔn) ISO 26262，在流片和封裝階段要遵循的AEC-Q001~004和IATF16949，以及在認(rèn)證測試階段要遵循的AEC-Q100/Q104。其中，ISO 26262定義了ASIL四個安全等級，從低到高分別為A、B、C和D;AEC-Q100 分為四個可靠性等級，從低到高分別為 3、2、1和0。AEC-Q100 系列認(rèn)證一般需要1-2年的時間，而ISO 26262的認(rèn)證難度更大，周期更長。

車規(guī)級MCU相較通用MCU芯片也有更多技術(shù)要求，包括：集成數(shù)據(jù)加密模塊，并具有全局存儲器保護(hù)功能;專用的PWM、比較捕獲單元及定時器;靈活的端口功能配置;時鐘控制電路的備份和魯棒性及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臅r序約束;模擬模塊的寬溫度范圍的指標(biāo)控制，自校準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)的控制等。

在我們統(tǒng)計(jì)的50家國產(chǎn)MCU廠商中，目前在研汽車MCU的廠商也不少，但實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)出貨的還不多。其中杰發(fā)科技、比亞迪半導(dǎo)體、芯旺微和賽騰微已經(jīng)深耕汽車MCU多年，車規(guī)級MCU也已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段。而兆易創(chuàng)新、極海半導(dǎo)體和深圳中微半導(dǎo)體等MCU廠商的車規(guī)級MCU大都在在研發(fā)/流片/認(rèn)證/測試階段。

盡管全球汽車MCU市場的需求增長比較樂觀，但供應(yīng)主要集中在NXP、英飛凌、ST、瑞薩和TI等國際巨頭，國產(chǎn)MCU廠商進(jìn)入全球主流汽車MCU供應(yīng)鏈的難度仍然很大。然而，國內(nèi)新能源汽車的快速增長為車身控制和動力安全MCU的國產(chǎn)替代創(chuàng)造了巨大空間。無論燃油車還是電動車，一輛車都需要20個左右的車身控制MCU。動力安全MCU由于認(rèn)證時間較長，研發(fā)難度較大，國產(chǎn)廠商占比目前幾乎為 零，但自主可控的需求迫切，國內(nèi)整車廠商會和Tie1廠商指定國產(chǎn)MCU供應(yīng)商，從而加速國內(nèi)MCU廠商升級和進(jìn)入汽車供應(yīng)鏈的步伐。

此外，半導(dǎo)體景氣周期有望覆蓋車規(guī)級認(rèn)證周期，為國產(chǎn)車規(guī)MCU芯片的發(fā)展創(chuàng)造良機(jī)。盡管晶圓廠已經(jīng)從2020年底開始陸續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，但目前汽車“缺芯”問題仍未緩解。晶圓廠通常投產(chǎn)期需要1-2年，疊加設(shè)備交期被延長，預(yù)計(jì)此輪景氣周期將至少持續(xù)到2023年，這將為國產(chǎn)廠商的車規(guī)MCU提供導(dǎo)入驗(yàn)證的最佳時期。鑒于ISO 26262認(rèn)證通常需要2-3年，且在設(shè)計(jì)時就開始進(jìn)行，對于那些已經(jīng)通過AEC-Q100認(rèn)證并較早進(jìn)行ISO 26262認(rèn)證的國產(chǎn)廠商來說，此輪景氣周期將為它們切入汽車市場提供充足的認(rèn)證時間。

Top 50國產(chǎn)MCU廠商綜合實(shí)力排名指數(shù)

綜合實(shí)力排名指數(shù)是如何計(jì)算出來的?

1.采用AspenCore專有的量化模型：主要參數(shù)包括2021年?duì)I收和利潤、公司總員工人數(shù)和研發(fā)人員人數(shù)、研發(fā)投入占營收的比例，以及累積專利數(shù)量。

2.數(shù)據(jù)來源：上市公司2021年財(cái)報(bào)、擬上市公司招股說明書、非上市公司提交的MCU廠商調(diào)查問卷。有明確數(shù)據(jù)的公司有40家，還有10家公司沒有提交調(diào)查問卷。

3.對于無法獲取數(shù)據(jù)信息的公司，其綜合實(shí)力指數(shù)統(tǒng)一為50。

4.有些公司明確表示不參與排名，因此沒有被列入Top 50名單。

Top 50 MCU廠商統(tǒng)計(jì)分析總結(jié)

1.上市公司：15家，包括已經(jīng)過會將要上市的公司;

2.總部所在地：上海17家、深圳9家、蘇州4家、廈門3家、北京/佛山/杭州/南京/珠海/合肥各2家、廣州/蕪湖/武漢/重慶各1家;

3.成立年份：2000年及以前成立的有7家、2001—2010年成立的有15家、2011—2016年成立的有16家、2017—2021年成立的有12家。

MCU主要應(yīng)用及代表廠商

智能表計(jì)：上海貝嶺、復(fù)旦微電、鉅泉光電、杭州萬高、東軟載波

電機(jī)控制：峰岹科技、旋智科技、凌鷗創(chuàng)芯、靈動微電子

傳感觸控：芯?？萍?、貝特萊、晟矽微電子、泰矽微電子

無線連接：樂鑫科技、廣芯微、泰芯半導(dǎo)體、躍昉科技、雅特力科技、沁恒微電子、凌思微電子

安全加密：國民技術(shù)、瑞納捷、芯昇科技、極海半導(dǎo)體、國芯科技、上海航芯

汽車電子：賽騰微、芯旺微、杰發(fā)科技、比亞迪半導(dǎo)體

邊緣AI：思澈科技、先楫半導(dǎo)體

白色家電：中穎電子、中微半導(dǎo)

工業(yè)控制：小華半導(dǎo)體、澎湃微電子

通用市場：兆易創(chuàng)新、航順芯片

RISC-V內(nèi)核：愛普特微電子、致象爾微電子

瑞納捷半導(dǎo)體

核心技術(shù)：嵌入式數(shù)據(jù)安全和加密技術(shù)、超低功耗MCU設(shè)計(jì)

關(guān)鍵產(chǎn)品：加密芯片、安全芯片、MCU、NFC及控制芯片;

主要應(yīng)用：汽車電子、智能交通、物聯(lián)網(wǎng)、移動支付和生物識別等領(lǐng)域;