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这两年新能源汽车销售火爆，但新能源汽车的发展始终受制于芯片短缺的影响，其中很大原因就是这个 MCU 芯片短缺，今天我们重点分析一下 MCU 是什么芯片01MCU 基本概念MCU 微控制器也称单片机，是一类轻量化的数字计算代理芯海商芯片。
这种芯片就是把 CPU 的频率和规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A/D 转换、PLC 等接口甚至连 LCD 驱动电路都整合在同一芯片上，具有性能高、功耗低、可编程、灵活度高等优点2019 年全球 MCU 芯片下游应用主要为汽车电子、工控、计算机和消费电代理芯海商子四大领域，占比分别为 33%、25%、23%和 11%。
国内 MCU 下游需求以消费电子、计算机、汽车电子为主，合计占比 61%
MCU 芯片应用广泛，按用途可分为专用型和通用型，按位数可分为 4/8/16/32/64 位，按指令架构可分为 CISC 和 R代理芯海商ISC，按存储器结构可分为哈佛型和冯诺依曼型其中用量最多的是通用型、8/32 位、RISC 指令集架构的 MCU 芯片。
因为 8 位具有低成本、低功耗、易开发等优点，32 位应用场景比较高端，主要用于智能家居、物联网、电机及变频控制、安防监控、指纹识别等重要领域目前代理芯海商国内 32 位 MCU 占据主要份额的 45%，8 位占比为 40%。
将来随着人工智能与物联网不断发展，MCU 会向着更高性能、更高智能、更低功耗、更小尺寸、更安全和集成无线方向发展，64 位 MCU 的应用会越来越广泛全球 MCU 芯片主要集中在日本和美国企业，其中瑞萨电子和恩智浦代理芯海商等企业占据绝对优势，CR5 达到 75.6%。
中国 MCU 市场也仍以海外厂商为主，国内厂商主要在中低端具备较强竞争力而且相比于海外厂商产品种类齐全，各领域产能配置均衡，中国的 MCU 厂商产能主要集中在消费电子领域，特别是家电领域由于车规级 MCU 产品门槛较高，推进代理芯海商较慢。
行业内推进较快的厂商包括华大北斗、兆易创新、比亚迪半导体、杰发科技等，其他厂商还处于研发或认证阶段
海外大厂恩智浦、瑞萨、微芯的 MCU 业务营收体量均超过 200 亿人民币，而目前大陆 MCU 厂商营收体量较小，仍处于百花齐放阶段国内龙头华大半导体 MCU 营代理芯海商收不过 10 亿元左右，兆易创新、中颖电子、乐鑫科技营收均在 8 亿元左右，其他厂商就更小了，所以国内的 MCU 厂商还有很长的发展之路要走。
02MCU 细分赛道竞争情况原本 MCU 厂商大多采用自研芯片内核，但随着计算要求越来越复杂，内核厂商开始出现，分工进一步细化，MCU 厂商开始外购内核，将主代理芯海商要精力放在其他部分的研发上目前外购的内核中，ARM 公司的 Cortex-M 系列占据主导地位，相比于其他系列，Cortex-M 系列流水线短、功耗更低，专门面向 MCU 及深度嵌入系统市场。
目前海外厂商几乎都从自研内核转向使用 ARM 内核此外，RISC-V 由于简单且免费开源，近几年成为了 32代理芯海商 位内核市场的后起之秀，国内也有部分厂商推出了基于此架构的 MCU 产品，但整体数量偏少32 位 MCU 产品相比 16 位和 8 位的产品集中度更高，全球主要芯片厂商都有布局，CR7 接近 90%，其中瑞萨和恩智浦在 32 位市场市占率均接近 20%。
从内核技术来看，目前海外厂商已经在高中低端产品代理芯海商全面覆盖，而大陆厂商在高端领域的布局仍有待进步，目前兆易创新最为领先，国民技术也在快速追赶而且从料号的角度，大陆与海外仍有 10 倍差距全球龙头瑞萨和恩智浦目前主攻车载市场，而国内厂商现在主攻消费市场，意法半导体是 32 位消费市场的主导者，也是国内企业主要竞争对手。
8 位市场中，前 7 大厂商中有代理芯海商 5 家布局了 8 位产品，英飞凌和德州仪器没有 8 位产品，CR5 在 70%上下，其中微芯一家独大，超过 30%；第二位恩智浦约占 15%、三、四名瑞萨和意法占分别 10%。
与 32 位产品不同，8 位产品自研内核占据主流，由于市场相对较小，应用较为简单，料号相比 32 位产品也更少，但多家厂商代理芯海商都具备 8051 内核的产品这种内核是 Intel 早年开发的一个架构，后来失去专利保护后成了开源 IP，各家厂商在此基础上进行一些改动后推出了各种差异化产品，目前 8051 MCU 产品已具备完善的生态系统以及多个免费开源版本。
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与海外相比，大陆厂商 8 位产品布局较少，而且使用 8051 架构的偏多，如中颖电子、宏晶科技提供的都是基于 8051 架构的产品，中颖电子是 8 位市场的大陆龙头，目前推出 82 颗基于 8051 内核的产品。
而芯海科技的 8 位产品均采用自研内核此外还有比亚迪半导和富满微也布局代理芯海商了 8 位 MCU 产品除了 8 位和 32 位产品之外，产品生态系统也是 MCU 厂商需要关注的一个重点由于客户需要在通用 MCU 基础上做定制化开发，良好的生态系统会使开发更加便捷。
生态系统主要包括三部分：硬件开发工具、软件开发工具、学习资料当初意法半导体就是凭借良好的生态体系建设，快速提高自身代理芯海商市占率以后的厂商也都开始重视生态系统的建设大陆厂商在硬件工具方面开发得较为完善，跟海外巨头比没有明显差距。
软件工具上大陆厂商大多直接采用第三方开发工具，海外厂商也是，只不过选择上比我们更多样学习资料上，海外厂商提供的多以英文为主，大陆厂商凭借提供中文资料和培训便捷，成为抢占本土市场的一大优势还有部分代理芯海商大陆厂商建立了自己的开发者社群，并通过大学计划、大学生竞赛等方式，宣传品牌并培养有潜质的研发人员。
03下游应用目前 MCU 下游应用两大领域是汽车电子和物联网随着汽车电子化程度不断拓展，MCU 应用场景日趋丰富ECU 泛指汽车上所有电子控制系统，负责控制汽车行驶状态并实现各种功能MCU 芯片是 EC代理芯海商U 的运算处理器件，是汽车电子系统内部运算和处理的核心。
无论是开关雨刷和窗户，调整座椅，还是车载娱乐，辅助驾驶，几乎都用 MCU 来控制目前单辆汽车的半导体器件的数量中，MCU 芯片占 30%，仅次于功率半导体随着新能源汽车普及，以及智能化程度越来越高，MCU 的用量将进一步提升。
物联网 MCU 目代理芯海商前增长较快的领域是消费物联网和车联网，其中一个重要应用是智能控制器，采用传感器+无线模块通信+MCU 三者协同的模式发展，而且这个领域发展很快，之前我们分析拓邦股份的时候就提到过随着物联网多技术融合以及需求多样化，智能终端产品更新换代速度越来越快，原来的 8 位 MCU 产品将要被 32 位替代，M代理芯海商CU 的需求量和价值量同步提升。
目前物联网产品中普及率正在快速提升的是无线耳机、智能手环与智能手表这类可穿戴设备，由此带动了低功耗 MCU 需求提升智能家居的发展也很迅猛，这是对传统家电行业的全面升级，其中每一个智能终端、节点、网关都需要 MCU 进行模块连接，数据交付，实时控制与显示。
目前智能安防代理芯海商、智能照明、智能家电是应用最多的领域。
目前海外大厂在汽车、工控、消费电子三大市场中错位竞争瑞萨和恩智浦定位高端汽车和工控市场，瑞萨原本在汽车领域就具备领先地位，而恩智浦前期在医疗和通讯有所布局，2015 年通过收购进军汽车领域微芯和意法定位中低端工控、消费电子市场，微芯 2016 年通过收购 Atm代理芯海商el，在工控领域形成全面覆盖的产品线。
意法半导体在物联网和消费电子领域布局全面，但在高端的工控、车规领域仍有所局限英飞凌在汽车电子、工业控制、医疗等领域长期经营，定位高端，价格偏高，且在 2020 年完成对赛普拉斯的收购，完善汽车电子产品线的同时进军消费电子领域。
德州仪器主要深耕工业控制与通信领域，代理芯海商在低功耗产品上有绝对的技术优势。
经过消费级市场的积累后，再开始向工业级甚至车规级切入从行业标准来说，汽车最严格，其次是工业，消费门槛最低大陆厂商切入市场时几乎都选了消费类市场，如兆易创新、华大半导体、国民技术、中颖电子、芯海科技小家电领域国内已有部分企业有所突破，相比于其他领域，小家电的 MCU 产代理芯海商品迭代更快、需求差异化，而国内 MCU 厂商相对国外大厂，能够提供及时的、更全面的本地服务。
这个领域做得比较好的有中颖电子、宏晶电子，这些厂商深耕 8 位 MCU 产品，一方面通过各种技术创新建立起行业壁垒，另一方面寻找空白市场，推出全新产品目前，大陆厂商中颖电子、台系厂商盛群半导体、义隆电子、松瀚代理芯海商电子均已经拥有较高市场份额，这四家厂商 2017 年合计市占率达 78%。
车规级 MCU 需要同时保障功能和安全性，因此无论是工作环境、使用寿命还是交付良率，都要比消费类和工业级 MCU 严苛，认证周期也更长，因此成为国产替代最难突破的领域近些年大陆厂商从与安全性能相关度较低的中低端车规级 MCU 代理芯海商入手，如雨刷、车窗、遥控器、流水灯等车身控制模块，并逐步研发汽车智能化所需的高端 MCU，如智能座舱、ADAS 等。
目前，兆易创新、芯海科技、华大半导体、比亚迪半导等均有车规验证的产品通过，由于后装市场无需车规认证，国民技术从后装市场切入并规划车规级产品，中颖电子预计 2022 年上半年将推出车规级代理芯海商产品还有芯海科技也计划募资 2.9 亿元，总投资 3.9 亿，用于车规级 MCU 开发，预计未来销售量可达 2 亿颗以上，实现动力域、底盘域、车身域、信息娱乐系统、智能座舱的全面覆盖。
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