MCU也被稱為微控制單元，是將CPU、SRAM、Flash、 計數器及其它數字和模擬模塊集成到一顆芯片上，構成一個小而完善的微型計算機系統。受益于近些年來工業電子、汽車電子需求的爆發，MCU市場也是水漲船高，賽道火熱。
本文將針對全球頭部MCU企業進行分析，同時附上福利之深度報告分享《半導體行業MCU深度報告》！
近日，知名調研機構IC Insights發布報告指出，去年受益于疫后經濟復蘇，MCU市場供不應求，銷售單價、出貨量同步增加，推升MCU產值在2021年沖上202億美元，創歷史新高。從出貨量來看，2021年MCU出貨量高達312億顆，較上一年同比增長13％；平均售價攀升了12％，是自1990年代中期以來的最高年度增幅。
前10大龍頭市占率93．50％
具體來看，前10大MCU供應商分別為恩智浦、微芯、瑞薩、意法半導體、英飛凌、德州儀器、新唐、羅姆、三星、東芝。從排名情況來看與前一年幾乎無異，除了一家位于中國臺灣的新唐半導體上榜以外，其余九家均是來自海外的芯片巨頭。
值得注意的是，前5大廠商中，恩智浦以37．95億美元銷售額排在了第1位，2021年市占率高達18．80％。可以看到，緊隨其后的3家企業在營收表現上差距并不大，分別為微芯（銷售額35．84億美元，市占率17．80％）、瑞薩（銷售額34．20億美元，市占率17．00％）、意法半導體（銷售額33．74億美元，市占率16．70％），英飛凌（銷售額23．78億美元，市占率11．80％）則略有差距；從增幅情況來看，意法半導體以35％的同比增長排在了頭名，其他4家增幅則在20％－30％之間。
值得探討的是，排在第6－10名的廠商，德州儀器、新唐、羅姆、三星和東芝5家企業2021年銷售額加起來也只不過23億美元，甚至不及第5名的英飛凌。在市占率上也堪堪與之平齊，合計為11．40％。從下放這張圖表可以很直觀的看出，前5大廠商可以說是瓜分了絕大部分MCU市場份額，占據絕對優勢地位。在10大廠商以外，剩余企業僅擁有6．50％市場份額。
車用MCU成為增長點
接下來我們從排名靠前的幾大廠商具體業務情況分析。筆者注意到，在恩智浦此前公布的2021年全年業績報告中提到，2021年的收入同比增長28．5％，主要是由于公司所有四個重點終端市場的復蘇增長，其中以戰略為重點的汽車、工業和物聯網終端市場大幅增長。
恩智浦表示，汽車終端市場增長原因是對恩智浦嵌入式汽車處理解決方案的需求顯著增加，包括解決向域和區域處理轉變的解決方案。此外，客戶采用恩智浦的雷達產品用于ADAS安全產品，以及對先進模擬產品的需求反彈，包括對支持電動汽車動力傳動系統的解決方案的需求，促成了強勁的同比增長。在面對新能源技術的多項挑戰，恩智浦還提供包括處理器、車載網絡傳感器、驅動、模擬前端、有主動安全功能的電池管理整體解決方案，讓客戶在使用時能夠更好地實現系統級部署。
同樣在汽車領域增長強勁的還有瑞薩，瑞薩發布的2021年度的財務業績中提到，公司2021年營收的增長可觀，汽車業務的貢獻很大。財報顯示，2021年度的汽車業務收入為4623億日元，同比增長35．6％，這主要是源于汽車減產后的復蘇，其中“汽車控制”和“汽車信息”類別的銷售額均有所增長，2021年度汽車業務非公認會計準則的營業利潤為1224億日元，同比增長153．2％。
據瑞薩汽車業務主管Takashi Kataoka表示，預計汽車芯片的強勁需求將推動銷售繼續增長。今年，預計汽車生產將從去年的供應限制中反彈，從而提振對汽車芯片的需求。他還指出，汽車庫存仍處于歷史低位。此外，對汽車芯片的需求還受到向電動汽車和ADAS等技術轉變的推動。在全球半導體短缺的背景下，瑞薩電子預計，繼2021年的強勁表現之后，其收入和利潤將在2022年實現強勁增長。
意法半導體的2021年全年財務業績中沒有具體提到汽車業務方面的進展，但在其2021年第四季度的財務數據中發現，意法半導體汽車和功率器件營收12．26億美元，同比增長28．6％；營業利潤增長129．5％，達2．16億美元，營業利潤率為17．6％。意法半導體首席執行官Jean－Marc Chery此前表示，2021年ST的資本支出達到大約21億美元，其中14億美元將投入全球產能擴建，7億美元將用于ST的戰略計劃，為未來做準備。這里的戰略計劃包括在建的意大利Agrate 300mm（12英寸） 晶圓新廠、意大利Catania的碳化硅（SiC）工廠和法國Tours的氮化鎵 （GaN）工廠。此外，ST也在繼續投資擴建在意大利Catania和新加坡的SiC產能，以及投資供應鏈的垂直化整合。計劃到 2024年將SiC晶圓產能提高到2017年的10倍，以支持眾多汽車和工業客戶的業務增長計劃。
此外，筆者發現英飛凌首席營銷官就在上個月接受媒體采訪時表示，包括尚未確認的訂單在內，2022年1－3月英飛凌積壓的訂單金額已經從去年四季度的310億歐元增長了19．4％，達到370億歐元（約合人民幣2633．62億元）。這個數字是英飛凌2021年營收111歐元的三倍有余。更令人驚訝的是，這些訂單當中超過五成是汽車相關產品，75％的訂單在未來12個月內才能交貨。Helmut Gassel進一步指出，雖然對于芯片來說，整體環境比去年更具挑戰性、消費者信心下滑，個人電腦、電視和智能手機相關需求正在減弱，但另一方面，結構性驅動因素導致汽車、工業、可再生能源和智能設備需求非常強勁，特別是電動車、可再生能源將為芯片業創造出新的需求。
相比之下，車用領域不是微芯的業務重點，其更聚焦于中低端工控、消費電子等。而工業領域，同樣也是上述幾家企業的布局重點。
總體而言，全球汽車芯片供應緊張問題影響深遠，車用MCU供應問題一直為業界所困擾，尤其是2022年的發展情況更是備受關注。要知道，一輛燃油汽車需搭載幾十顆MCU芯片，升級到智能汽車時代，對MCU芯片的需求量則提高到100～200顆之間。
從整個汽車電子結構來看，不論是車身動力、整車控制、信息娛樂、輔助駕駛等智能化功能，還是ESP車身穩定系統、ABS防抱死制動系統、發動機ECU等智能化系統，都少不了MCU芯片的身影。可以說在一輛汽車所裝備的全部半導體器件中MCU約占三成。顯然，從傳統燃油車到智能電動汽車的轉變，意味著汽車電氣化、網聯化、智能化、共享化加速演變，這些MCU大廠也憑借自己深厚的積淀，收獲了諸多利好機遇。
本土MCU擠入全球前10還有多遠？
據OFweek維科網·電子工程不完全統計，2021年至今MCU領域發生的投融資事件超過20起，光是在2021年一年里融資就高達15起，與2015年～2020年六年內融資數量總和持平。具體來看，涉及到的企業包括云途半導體、芯馳科技、芯旺微、航順芯片、芯鈦、曦華科技、澎湃微等。
相比于海外廠商在消費級、車規級、工業級等領域的全面布局，我國本土MCU廠商早期幾乎都從消費類市場切入，通過消費級市場積累后，再開始向車規級、工業級切入。
目前在消費級層面，本土MCU企業在以小家電為代表的的部分細分領域實現了較大的突破。代表廠商包括兆易創新、國民技術、華大半導體等等。而比消費級更高端的車規級MCU上，本土廠商雖有一定的成績，但也相對較少，主打的領域也集中在車燈、雨刮器、空調等低階領域的8位MCU產品上。
為什么會有這樣的情況出現？筆者認為主要有兩大原因，一是汽車大廠基本是以美日歐整車品牌為主，供應鏈相對固定，尤其是在采用了恩智浦、瑞薩、英飛凌等老牌半導體廠商的MCU后，不會輕易更換供應鏈。而一款車規芯片一般需要2－3年時間才能量產并進入整車企業供應鏈，進入之后還需要保持長達5－15年的供貨周期。本土MCU廠商入局較晚，哪怕切入賽道，也只能在一些相對小眾品牌的汽車整車上落實，要想切入整個汽車生態圈，除非真的能進入美日歐整車品牌的供應鏈中才算得上合格；
另一方面原因是技術層面，車規級MCU較消費級MCU，需要滿足更加嚴格的“高安全性、高可靠性、高穩定性”技術標準要求（如可靠性標準 AEC－Q100、質量管理標準 IATF16949、功能安全標準 ISO26262），需要經過更加嚴苛的研發、制造、封測和認證流程。而本土MCU廠商在高性能的車規級MCU產品芯片設計能力及晶圓制造工藝要求上，還沒能達到要求。因此，高水平的技術標準、長期穩定的供貨周期、與中下游零部件供應商和整車企業長久的合作關系，這些因素共同構成了車規級MCU的行業壁壘。
筆者梳理A股多家MCU原廠財報發現，以兆易創新、中穎電子等為首的本土企業實際上在MCU產品領域也收獲了不菲的成績。以幾家典型代表來看：
兆易創新
兆易創新2021年公司實現營業收入85．10億元，比2020年同期增長89．25％，歸屬于上市公司股東的凈利潤23．37億元，比2020年同期增長165．33％。具體分產品來看，微控制器（MCU）產品營業收入為24．56億元，較上一年增加約17．01億元，同比增長225．36％。
兆易創新表示微控制器產品的產銷量增長，主要是公司積極響應市場需求，加大產能保障產品供給。據OFweek維科網·電子工程了解，兆易創新MCU產品主要為基于ARMCortex－M系列32位通用MCU產品，以及于2019年8月推出的全球首顆基于RISC－V內核的32位通用MCU產品。公司產品支持廣泛的應用，如工業控制、用戶接口、電機驅動、電源監測、警報系統、 消費電子和手持設備、汽車導航、T－BOX、汽車儀表、汽車娛樂系統、無人機、 物聯網、太陽能光伏控制、觸控面板、個人電腦外設等。
在這里要指出的是，我們在上文中統計了IC Insights發布中第6－10名廠商MCU合計銷售情況約為23億美元，若按平均值計算則每家的MCU銷售額約為4．6億美元（約合30．82億元人民幣），也就是說兆易創新的MCU收入與榜單第10位的東芝相比差距也不大。在今年市場行情向好，國產替代潮加劇情況下，兆易創新說不定有機會成為首家殺入前10榜單的本土MCU廠商。
中穎電子
2021年全球MCU缺貨情況嚴重，國內白色家電生產廠家著重引進國產MCU作為輔配方案，中穎電子成為白色家電生產廠家國產替代MCU的主要選擇。中穎電子并未在2021年財報中具體指出MCU產品所貢獻的營收占比，但從其透露情況來看，公司在全球MCU的銷售占比約近于1％，且公司的MCU產品，多屬于工控級別的產品，與消費電子相比，有可靠度高、認證周期長及產品生命周期長等特性。
伴隨此前的缺貨行情，國外IDM大廠將供應重心放在汽車電子應用領域，導致國內白電MCU應用市場國產化進程加快，中穎電子在變頻大家電領域獲得量產突破。預期在未來的一段時期內，在白色家電MCU行業的市占率可望再提高，持續提供業績的成長動能。目前中穎電子已在小家電的大型客戶端率先量產了32位MCU，憑藉公司高品質和全面性支持的產品特性，預期在小家電市場的營業額也將會 進一步擴大。
復旦微電子
復旦微電子是國內較早起步進入智能電表專用MCU芯片設計企業，在該領域擁有深厚的技術儲備。在MCU產品線上，復旦微電子主要包括智能電表MCU、通用低功耗MCU 等。2021年實現銷售收入約為2．96億元。
據復旦微電子介紹，2021年度該產品線在供應鏈產能供給壓力較大的情況下，努力配合客戶送檢、量產，持續跟進高防護、長壽命電表等規范變化，營業收入保持了增長態勢。 在工控、智慧家庭、汽車電子等領域，通用低功耗MCU占比逐步提高。復旦微電子在MCU芯片底層驅動開發、應用軟件開發等領域積累了大量實際經驗，通過“魔方”等工具及自建的生態，能夠極大降低用戶技術開發門檻，縮短客戶產品上市時間。
國民技術
國民技術通用MCU產品線已經形成相對豐富且具有市場競爭力的產品布局。在產品性能方面，國民技術的MCU芯片系列產品具有安全、低功耗、高性能、高可靠性、高集成度等特點，同時提供相關行業應用解決方案，形成技術領先、產品覆蓋面全、解決方案具有行業針對性等綜合市場競爭優勢。
在產品細分種類方面，已經形成了“寬產品線、高覆蓋面”的產品矩陣，推出多款基于ARMCortex－M0及M4內核的通用安全MCU系列量產產品已實現批量供貨，目前在售的100多個型號以及近兩年即將完成的多個產品平臺，將覆蓋32 位MCU從低端到高端大多數應用場景；正在研發的高性能ARM Cortex－M7產品，可覆蓋32位MCU從簡配置到高配置的大多數應用場景，更好地滿足不同行業、不同客戶的不同產品需求。
東軟載波
東軟載波集成電路板塊根據全球智能制造業轉型客戶和IoT產業客戶需求打造完善的MARS芯片產品架構。擁有工業級高抗干擾微控制器芯片研發平臺，芯片廣泛應用在白色家電、工業控制、儀器儀表、汽車電子等領域。在MCU產品上形成了8位／32位通用工業級微控制器芯片、白色家電微控制器芯片及周邊專用分立器件的集成芯片、用于物聯網的工業級無線連接芯片、用于中小功率電機控制的32位微控制器及高壓驅動芯片、用于小功率鋰電池管理的32位微控制器芯片、用于儀器儀表控制的32位微控制器芯片、用于智能電網領域的能源路由器、能源控制器、營配融合終端中高性能多核MPU邊緣計算芯片等。
“缺芯”持久戰，國產MCU突圍有希望
根據IC Insights預測2022年全球MCU銷售額將增長10％，達到215億美元的歷史新高；從2021年到2026年，MCU總銷售額預計將以6．7％的復合年增長率增長，并在預測的最后一年達到272億美元。
從我國MCU產業發展情況來看，受益于物聯網、新能源汽車等領域快速增長，下游應用產品對MCU產品需求保持旺盛，中國MCU市場增長速度繼續領先全球。研究數據顯示，2021－2026年我國MCU市場規模將保持8％的速度增長，其中2021年約為365億元，至2026年我國MCU市場規模將達到513億元。
結合以往幾年的數據進行分析，8位MCU雖仍在國內MCU市場占據主導地位，但在MCU市場份額中的占有率呈逐漸下滑趨勢，并且隨著物聯網終端需求不斷推進，汽車駕駛信息系統、油門控制系統、自動泊車、先進巡航控制、防撞系統等ADAS系統對32位MCU芯片需求量將大幅度提升，未來MCU行業市場份額主導地位將由32位MCU代替，并且車規級和工業級產品將是MCU行業未來在全球市場中開拓的主要目標市場。
在我國，率先進軍MCU的企業在消費電子、IC卡等領域發展已經較為成熟，接下來紛紛將目光重點放在計算機與網絡、汽車電子、工業控制這三大方向。當前，中國經濟率先復蘇并持續增強，而海外依然存在較大的疫情影響，在物聯網、新興醫療電子、新能源等應用領域快速發展、中國電子整機生產整體持續較快發展等有利因素的影響下，中國MCU市場將繼續保持較好的增長態勢，市場規模將持續保持增長擴大，本土MCU企業有望在這波國產替代浪潮下獲得更多關注和機會。
