據(jù)Morgan Stanley 分析預(yù)測(cè)，MCU在中國的本地化速度一直很緩慢，但2021年將是本地化進(jìn)程的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。2017- 2020年，中國本地市場(chǎng)的微控制器國產(chǎn)化增速約為5%，預(yù)計(jì)到2025年，隨著中國本地微控制器市場(chǎng)規(guī)模飆升，國產(chǎn)微控制器的占比將達(dá)到20-25%。

今年AI電堂陸續(xù)發(fā)布過關(guān)于MCU的相關(guān)文章。如果大家想了解STM32如何在這一年成為理財(cái)芯片的，可以閱讀往期文章，《缺貨漲價(jià)行情下，國產(chǎn)替代真的那么香嗎？》，《MCU的2020與2021》。

本篇為系列文章第四篇，MCU 會(huì)是中國芯片本土化的下一個(gè)亮點(diǎn)嗎?

《MCU缺貨漲價(jià)后的國產(chǎn)化浪潮》系列文章：

??第一篇：MCU 需求端多樣化，汽車和物聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)未來成長

??第二篇：MCU 產(chǎn)能增長相對(duì)有限，未來供需結(jié)構(gòu)將趨于平衡

??第三篇：全球 MCU 市場(chǎng)高度集中，多因素共振加速國產(chǎn)替代

??第四篇：MCU 會(huì)是中國芯片本土化的下一個(gè)亮點(diǎn)嗎？

短期來看，目前全球仍處在半導(dǎo)體行業(yè)的上升周期，芯片荒并未緩解，但可能在2022年上半年見頂。無論全球還是國內(nèi)微控制器廠商，2021年上半年均保持了35-45% 的較高增長水平?？梢灶A(yù)見：

• 全球半導(dǎo)體廠商將在本輪強(qiáng)勁的行業(yè)上升周期中獲益，盡管分銷商在“芯片荒”中獲利更多；

• 國際MCU大廠（ST，NXP，Renesas，Infineon，TI）可能會(huì)失去一些市場(chǎng)份額，但考慮到整體市場(chǎng)的增長，尤其是汽車市場(chǎng)的強(qiáng)勁拉動(dòng)，絕對(duì)銷售額將繼續(xù)增長；

• 未來3-5年內(nèi)，中國廠商在汽車應(yīng)用領(lǐng)域的滲透率仍然有限，但一些本地MCU廠商會(huì)在非關(guān)鍵的汽車MCU領(lǐng)域有不可小覷的市場(chǎng)切入；

• 兆易創(chuàng)新將領(lǐng)跑通用微控制器的國產(chǎn)化進(jìn)程，而在這個(gè)終端應(yīng)用極為分散的市場(chǎng)，其規(guī)模足以讓包括臺(tái)灣廠商在內(nèi)的多家本地廠商共同成長。

評(píng)估中國的微控制器廠商，我們需要應(yīng)用系統(tǒng)方法，例如從以下維度靠量：

1. MCU產(chǎn)品組合覆蓋和硬件規(guī)格

2. 固件能力和生態(tài)系統(tǒng)的全面性

3. 公司發(fā)展和管理經(jīng)驗(yàn)

4. 銷售能力

5. 供應(yīng)鏈管理

6. 目標(biāo)市場(chǎng)和行業(yè)定位

7. 財(cái)務(wù)業(yè)績和估值比較

8. 政策風(fēng)險(xiǎn)

當(dāng)然，長期來看，市場(chǎng)也存在潛在風(fēng)險(xiǎn)：

1. 本地廠商之間的價(jià)格競(jìng)爭

2. 來自系統(tǒng)芯片(SOC)供應(yīng)商的競(jìng)爭

3. 來自客戶自研的威脅

01?中國MCU正在騰飛

近年，多種原因中國半導(dǎo)體國產(chǎn)化的呼聲甚囂塵上，對(duì)于CPU、內(nèi)存、RF器件和電源芯片都有相應(yīng)的行業(yè)布局，并對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的國產(chǎn)化進(jìn)程寄予“從數(shù)量轉(zhuǎn)向質(zhì)量”的期望。在許多領(lǐng)域，盡管國產(chǎn)芯片的性能仍無法與全球同行相比，但國產(chǎn)廠商在產(chǎn)品快速迭代、技術(shù)不斷創(chuàng)新等因素的推動(dòng)下，差距將會(huì)縮小。在不涉及國家安全的關(guān)鍵部件方面，中國廠商占據(jù)了更接近下游硬件制造商的優(yōu)勢(shì)，增長空間巨大。

2020年全球半導(dǎo)體行業(yè)收入約為4400億美元，其中中國生產(chǎn)IC僅占230億美元，市場(chǎng)份額為5%。其中，中國半導(dǎo)體廠商在NAND和DRAM領(lǐng)域投入最大；其次是圖像傳感器和智能手機(jī)芯片組；第三梯隊(duì)是模擬集成電路、功率分立電路和射頻器件等。

MCU是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要基石和嵌入式應(yīng)用的核心器件，也是中國半導(dǎo)體行業(yè)本地化迷題的最后一塊拼圖，但MCU的本地化進(jìn)展仍然緩慢。在中國這個(gè)電子產(chǎn)品制造大國，MCU市場(chǎng)的主要玩家是來自美國、歐洲和日本的全球大廠。

微控制器在中國的本土化進(jìn)程緩慢可能有以下幾個(gè)原因：

硬件規(guī)格（技術(shù)）：國產(chǎn)廠商的產(chǎn)品硬件特性相比國外大廠，無法達(dá)到高精度或低功耗等特定應(yīng)用場(chǎng)景需求。MCU硬件特性是通過性能、功耗和產(chǎn)品可靠性來衡量的。性能指標(biāo)主要看 MCU DMIPS 及 CoreMark 跑分，主要取決于MCU內(nèi)核的主頻；功耗可以通過 ULPMark-CP 或工作電流和待機(jī)電流測(cè)量；可靠性通過不良率來衡量，以百萬分之一（PPM）表示，是影響MCU質(zhì)量的關(guān)鍵因素。本土MCU企業(yè)往往在功耗和可靠性方面偏弱，國產(chǎn)產(chǎn)品一般待機(jī)電流較高，PPM較高（>100pm）。一般來說，消費(fèi)類應(yīng)用只要求300ppm，但對(duì)于工業(yè)級(jí)應(yīng)用要求更嚴(yán)格，低于50ppm，車規(guī)級(jí)MCU則要求最嚴(yán)苛，低于10ppm。這些因素使其進(jìn)入市場(chǎng)具有挑戰(zhàn)性。

軟件或生態(tài)系統(tǒng)支持：外國芯片大廠擁有強(qiáng)大的軟件和生態(tài)系統(tǒng)支持，對(duì)于用戶的開發(fā)難點(diǎn)還有現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師（FAE）的技術(shù)支持。國產(chǎn)廠商在這方面有很多缺失，需要花時(shí)間布局開發(fā)。據(jù) Gartner 數(shù)據(jù)，意法半導(dǎo)體是本土MCU廠商的超級(jí)競(jìng)爭對(duì)手，其在中國市占率超過50%；且生態(tài)系統(tǒng)全面，產(chǎn)品已下沉到中國高校，為未來工程師啟蒙。應(yīng)用程序、中間件和軟件驅(qū)動(dòng)程序一應(yīng)俱全，同時(shí)提供各類開發(fā)板供用戶學(xué)習(xí)、測(cè)試、評(píng)估。

產(chǎn)品組合的全面性：意法半導(dǎo)體和恩智浦等國際大廠的微控制器產(chǎn)品品類齊全，為開發(fā)者提供了非常廣泛的選擇，比如NXP擁有2000多顆料號(hào)，而意法半導(dǎo)體的STM32擁有五大產(chǎn)品類型、17個(gè)產(chǎn)品系列，1700多款產(chǎn)品。國外大廠還有極其完善的市場(chǎng)布局，以滿足廣泛的客戶需求，從高端的汽車級(jí)MCU到低端的消費(fèi)級(jí)MCU。STM32即擁有基于ARM M0內(nèi)核的入門級(jí)MCU STM32G0系列競(jìng)爭低端市場(chǎng)；也擁有基于M7內(nèi)核、主頻高達(dá)500MHz的高性能系列STM32H7；而新上市的STM32U5超低功耗系列，可提供535 ULPMark-CP的低功耗解決方案。

碎片化市場(chǎng)：高度碎片化是微控制器市場(chǎng)的特征，不同的細(xì)分市場(chǎng)，客戶要求產(chǎn)品對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景有高耦合度。但中國MCU廠商傾向于投資批量大、差異小的產(chǎn)品，往往沒有配置足夠的資源來滿足客戶的特定場(chǎng)景需求。

用戶粘性：在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中，MCU占BOM成本的比例較低；此外，很多嵌入式產(chǎn)品會(huì)有相應(yīng)的行業(yè)認(rèn)證，比如白色家電產(chǎn)品需要通過CCC認(rèn)證，客戶不會(huì)經(jīng)常更換供應(yīng)商，這樣將導(dǎo)致開發(fā)成本上升。因此，新的MCU廠商需要幾年的時(shí)間才能進(jìn)入市場(chǎng)，市場(chǎng)滲透率的提升多來自于新項(xiàng)目，而不是產(chǎn)品替代。

國產(chǎn)產(chǎn)能不足：微控制器是許多電子產(chǎn)品的大腦，但國產(chǎn)產(chǎn)能嚴(yán)重缺失，國產(chǎn)MCU廠商多采用Fabless經(jīng)營模式，重度依賴代工廠。

國產(chǎn)MCU廠商正在產(chǎn)品組合、性能及生態(tài)多維度發(fā)力，2021年將是中國MCU國產(chǎn)化加速元年

技術(shù)的迭代：許多國產(chǎn)廠商已設(shè)法縮小了與國際大廠在硬件方面的差距，領(lǐng)先的本土廠商和外國廠商在性能上并沒有太大的差別；同時(shí)，也利用代工廠的特定制程，如臺(tái)積電的低功耗工藝來降低待機(jī)功耗。

總體而言，本土廠商基于M0、 M3和M4內(nèi)核的MCU產(chǎn)品，主頻250MHz以下的產(chǎn)品性能與國外大廠的硬件性能并沒有太大的不同。產(chǎn)品良率方面，本土廠商經(jīng)過不斷的技術(shù)積累，現(xiàn)在在工業(yè)應(yīng)用和白色家電的不良率降低至50PPM；在汽車應(yīng)用方面與國外廠商仍有一定差距，但在一些非關(guān)鍵領(lǐng)域（如門鎖）也呈現(xiàn)一定的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

軟件支持和生態(tài)系統(tǒng)的拓展：多年來，本土廠商與終端客戶和系統(tǒng)集成商進(jìn)行更密切的合作，以幫助擴(kuò)展生態(tài)系統(tǒng)和軟件。

產(chǎn)品組合的增強(qiáng)：國內(nèi)廠商不斷豐富MCU品類，以覆蓋更多的嵌入式應(yīng)用。以兆易創(chuàng)新為例，其產(chǎn)品料號(hào)已擴(kuò)展到500多個(gè)。同時(shí)，擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的市場(chǎng)及技術(shù)人員也流向本土廠商以謀求更好的職業(yè)發(fā)展，而本土廠商也依賴他們更高效地進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)劃，加快產(chǎn)品上市節(jié)奏。

國產(chǎn)代工廠在崛起：中國代工廠的產(chǎn)能提升將極大改善本土MCU廠商的供應(yīng)鏈管理能力。一旦國產(chǎn)芯片借“芯片荒”契機(jī)成為客戶的量產(chǎn)設(shè)計(jì)方案，在質(zhì)量沒有顯著差異的情況下，國際大廠將很難奪回市場(chǎng)份額。同時(shí)因國際政治等多因素影響，海外對(duì)中國進(jìn)行技術(shù)封鎖的潛在可能性，中國客戶在質(zhì)量、供貨穩(wěn)定的情況下，將更愿意選用國產(chǎn)芯片。

02?中國的MCU市場(chǎng)成長速度將超過全球市場(chǎng)增速

除了本土廠商將表現(xiàn)出更強(qiáng)的市場(chǎng)滲透能力，中國MCU 市場(chǎng)總量（TAM）在2020-25年的年復(fù)合增長率將達(dá)到9%，高于全球MCU 市場(chǎng)總量7%的年復(fù)合增長率。中國MCU市場(chǎng)的增長與消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和EV / ADAS等應(yīng)用的市場(chǎng)普息息相關(guān)，這些領(lǐng)域在2020-25年的增長率將高于傳統(tǒng)的汽車和消費(fèi)電子市場(chǎng)。

受中國城鎮(zhèn)化進(jìn)程推動(dòng)，智能家電的年增長率為12%，預(yù)計(jì)到2030年，每個(gè)家庭的物聯(lián)網(wǎng)家電數(shù)量將從目前的1臺(tái)增加到7臺(tái)。

工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在與跨越供應(yīng)鏈、產(chǎn)品和服務(wù)的制造流程。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為新基建方向之一，可連接并收集節(jié)點(diǎn)端的制造工具、設(shè)備和/或各種硬件設(shè)備數(shù)據(jù)，集成到數(shù)字化平臺(tái)管理。

汽車領(lǐng)域也是微控制器的一個(gè)重要市場(chǎng)。新能源汽車（NEV）和自動(dòng)駕駛（從1級(jí)到4級(jí)）將推動(dòng)中國車規(guī)級(jí)MCU的強(qiáng)勁需求。