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2021 MCU市場現(xiàn)狀:國產單片機的缺貨與替代挑戰(zhàn)

更新時間: 2021-05-21
閱讀量:8726

從去年2020年開始,全球芯片市場由于外部原因,被動卷入此次“超級行情”中。從下游終端商到上游的芯片原材料供應商,僅能維持基本的秩序,保障有限的供需穩(wěn)定而無更多的余力。

MCU市場現(xiàn)狀

一、MCU市場前景與增量需求

什么是MCU?MCU全稱為MicroController Unit,也叫做微控制器或單片機,內部有CPU、存儲器(RAM和ROM)、I/O端口、串口、定時器、寄存器和中斷系統(tǒng)。MCU是實現(xiàn)電子產品自動化的核心部件,如屏幕顯示、電機驅動、儀器儀表、工業(yè)控制等。以智能手環(huán)為例,MCU多數情況下與內嵌的SOC負責處理觸控、NFC、加速器、藍牙/WiFi、陀螺儀、紅外光感等部件的數據,讓用戶可以通過顯示屏幕直觀的看到時間信息、運動狀態(tài)、步行路程、消耗能量、心率數據、睡眠質量等諸多種數據信息。

MCU有多少種類?目前市場上根據位數,可分為64位、32位、16位、8位、4位。根據指令集的不同,有CISC、RISC。根據內存架構分類,有馮諾依曼架構、哈佛架構。根據應用分類,有通用型、專用型。

根據2020通用微控制器市場報告顯示,目前市場上MCU用量按位劃分:32位MCU占54%、8位MCU占43%、4位和16位MCU合計只占3%。按內核劃分:ARM Cortex內核MCU占52%、8051內核MCU占22%、RISC-V內核MCU只占2%。隨著產品的迭代,到2024年,32位MCU占比將上升至71%。與此相反,8位MCU占比縮減至26%。

數據顯示,2020年全球MCU市場規(guī)模達到了149.2億美元,未來3年里,市場規(guī)模預計將增長至194.2億美元。隨著物聯(lián)網、消費類電子、汽車電子、工業(yè)控制等行業(yè)的發(fā)展,其應用市場還將進一步擴大。

MCU市場前景

二、產業(yè)鏈供應情況

根據MCU的整個產業(yè)鏈,上游為原材料供應商和代工廠,主要為晶圓、內核授權,包括臺積電、格羅方德、中芯國際、華虹等等。中游為各MCU廠商,下游為應用終端商。

目前,MCU行業(yè)的集中度很高,基本處于寡頭市場,而這也將導致產商們擁有很強的議價能力。排名前7的MCU產商,比如瑞薩、恩智浦、英飛凌、微芯科技、意法半導體、德州儀器、三星等,市場占有率超過了80%。而中國大陸MCU產商,發(fā)展迅速,奮起直追,但前十仍榜上無名。

三、國內MCU行業(yè)競爭與增長驅動力概況

國外MCU廠商經過長時間積累,產品相對比較齊全。國內MCU普遍集中在消費類電子領域,在中低端市場具有較強的競爭力,像兆易創(chuàng)新、華大半導體、中國臺灣新唐等一眾國產芯片市場占有率都在穩(wěn)步上升。

與國外MCU廠商的IDM模式,集芯片設計、制造、封裝于一體的方式不同,國內普遍采用Fabless模式,即只負責設計和銷售,而光刻、封裝和測試等則由代工廠負責代工。

在MCU應用領域,國外廠商大部分集中在汽車電子、電機控制等高端市場。國內MCU應用則大部分集中在消費類電子、家電等品類,目前車規(guī)級MCU還處在起步階段。

單片機行業(yè)競爭與增長驅動力

(1)物聯(lián)網

根據GSMA發(fā)布的報告顯示,隨著物聯(lián)網的發(fā)展,2020年全球物聯(lián)網規(guī)模達到了120億總連接數。到2025年,預計總連接數將達到246億,全球物聯(lián)網收入將達到萬億美元。

國內物聯(lián)網起步相對較晚,但增長勢頭強勁,近幾年幾乎保持較高的增長速度。2020年,我國物聯(lián)網初步統(tǒng)計總連接數35億,市場規(guī)模2萬億元。

(2)智能家居

在智能家居領域,通過MCU的通訊與調控,可對家用電子設備進行智能化管理。根據全國家用電器工業(yè)信息中心數據顯示,2019年國內家電零售規(guī)模為8032億元,其中普通家電增長表現(xiàn)平穩(wěn),智能家電保持穩(wěn)步增長。

(3)智能穿戴

自從蘋果發(fā)布一代真無線耳機(TWS)開始,國內TWS耳機經過了一段爆發(fā)式的增長。國內一眾手機產商如華為、小米、OPPO、vivo等與音頻廠商都推出自己的TWS耳機產品。未來2兩年,復合年均增長率將保持在80%。

另外,智能手表、智能手環(huán)也是MCU的發(fā)展較為迅速的應用領域,它們需要MCU輔助SoC對數據進行采集,方便系統(tǒng)進行處理。只是智能手環(huán)相比智能手表,在性能和功能上相對簡單一些。目前,兩者技術趨于成熟,應用生態(tài)也日趨完善,呈現(xiàn)消費支出增加,增速放緩的趨勢。

(4)工業(yè)控制

工業(yè)控制一直以來都是國外MCU產商主導,國內產商雖然“遍地開花”,但市場占比低。目前,前5大MCU產商合計便占據了74.4%的市場份額,可見國產MCU替代空間巨大。從國內各MCU產商公布銷售數據來看,銷售收入與市場占比逐年提升,出貨量增長顯著。

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