MCU芯片,全称为微控制器单元,是一种高度集成的电子组件。随着市场规模的持续扩大、技术创新的不断推进、应用领域的不断拓展以及国产MCU的崛起和政策支持的有力保障,MCU行业将迎来更加美好的发展前景。
一、MCU的定义及分类
MCU是微控制器(MicrocontrollerUnit)的缩写,它是一种高度集成的芯片,集成了微处理器核心、存储器、输入输出接口(I/O接口)、定时器等多种功能于一体。
根据处理的数据位数分类,可分为4位、8位、16位、32位和64位;根据指令结构,可分为CISC(复杂指令集计算机)和RISC(精简指令集计算机);按存储器架构分,可分为哈佛架构和冯诺依曼架构;按照用途分,可分为通用型微控制器和专用型微控制器。
二、MCU行业发展政策
国家对MCU芯片行业的政策支持是全方位、多层次的,旨在通过资金投入、税收优惠、人才培养、知识产权保护以及国际合作等多重手段,推动MCU芯片行业的健康快速发展,为我国电子信息产业的整体提升奠定坚实基础。
三、MCU行业发展现状
1、全球MCU市场规模
2022年全球MCU市场规模为282亿美元,2023年市场规模突破300亿元。2024年全球MCU市场规模将达338亿元,2030年市场规模有望达582亿美元。
2、中国MCU市场规模
在“国产替代”“芯片短缺”背景下,国内相关企业加快MCU芯片的研发、制造和应用能力,逐步完成了中低端MCU领域的国产化,并持续向高端领域渗透,我国MCU行业市场竞争力逐步提升。2022年中国MCU市场规模达493.2亿元,较上年增长13.67%,2023年约为575.4亿元。2024年中国MCU市场规模将达到625.1亿元。
3、中国MCU市场结构
根据处理的数据位数分类,MCU可分为4位、8位、16位、32位和64位。其中,8位MCU通常用于低成本、低功耗和简单的应用,如一些传感器和小型家电,在中国MCU市场中占比最大,为51.2%。其次为32位MCU,适用于需要处理复杂数据和高性能计算的应用,如高级汽车控制系统、通信设备和嵌入式计算机等,在中国MCU市场中占比44.2%。
4、MCU应用领域
从MCU下游应⽤结构来看,中国消费电⼦占⽐最⾼,为27%,⽽汽⻋电⼦和⼯控占⽐分别为24%、23%,通信占比19%。
四、MCU行业重点企业
1、兆易创新
兆易创新是全球领先的Fabless芯片供应商,拥有完善的MCU产品线,覆盖从低端到高端的不同应用领域。其ICU产品具有高性能、低功耗和易于集成等特点,广泛应用于消费电子、汽车电子、工业控制等领域。
2023年兆易创新实现营业总收入57.61亿元,同比下降29.14%。归母净利润1.61亿元,同比下降92.15%。
2023年兆易创新存储芯片收入40.77亿元,同比下降15.51%,占营业收入的70.78%;微控制器收入13.17亿元,同比下降53.46%,占营业收入的22.86%;传感器收入3.52亿元,同比下降18.97%,占营业收入的6.12%。
2、中颖电子
中颖电子主要从事自主品牌的集成电路芯片研发设计及销售,并提供相应的系统解决方案和售后的技术支持服务。中颖电子采用无晶圆厂(Fabless)轻资产经营模式,目前的主要产品线为工规级MCU、锂电池管理芯片及AMOLED显示驱动芯片。MCU微控制器系统主控单芯片主要用于家电主控、电机控制、智能电表及物联网领域。2023年中颖电子推出首颗车规级MCU,并实现了小量的销售。
2023年中颖电子实现总营收13亿元,同比下降18.83%;实现归母净利润1.86亿元,同比下降42.32%。
2023年中颖电子工业控制业务营业收入10.14亿元,占比77.96%。消费电子业务营业收入2.87亿元,占比22.04%。
3、乐鑫科技
乐鑫科技是全球化的无晶圆厂半导体公司,专注于研发性能卓越、低功耗的无线通信芯片。乐鑫科技拥有一系列核心自研技术,包括Wi-Fi&BluetoothLE&IEEE802.15.4协议栈、射频技术、RISC-VMCU架构、AI算法、操作系统、工具链、AIoT软件开发框架、云服务等,实现软硬件研发闭环。乐鑫科技的MCU产品主要应用于物联网、智能家居等领域。
2023年乐鑫科技实现营业总收入14.33亿元,同比增长12.74%。归母净利润1.36亿元,同比增长39.95%。
2023年乐鑫科技芯片业务营业收入5.47亿元,占比38.20%。模组业务营业收入8.71亿元,占比60.79%。
4、国民技术
国民技术是MCU、安全芯片领先企业和国家高新技术企业。国民技术形成了通用MCU、安全芯片及射频芯片、电源(池)管理产品线,现有产品涉及通用MCU、金融安全、物联网安全、可信计算、超低功耗蓝牙BMS等芯片产品及解决方案。
2023年国民技术实现总营收10.37亿元,同比下降13.27%;实现归母净利润-5.72亿元,同比下降1659.35%。
2023年国民技术芯片类产品营业收入4.17亿元,占比40.24%。负极材料销售及加工营业收入5.27亿元,占比50.82%。
5、复旦微电
复旦微电是国内从事超大规模集成电路的设计、开发、生产(测试)和提供系统解决方案的专业公司。自主研发的高可靠工业级主控MCU,性能可靠,实现了核心元器件国产化,累计销售4亿颗。通用型低功耗MCU产品被广泛应用于水气热表、安防消防、智能家居、健康医疗、可穿戴设备、工业控制等领域。
2023年复旦微电营业收入约为35.36亿元,同比基本持平。实现归属于上市公司股东的净利润约为7.19亿元,较上年同期减少33.18%。
2023年复旦微电安全与识别产品线产品实现销售收入约8.63亿元,占比24.39%;非挥发存储器产品线产品实现销售收入约10.72亿元,占比30.32%;智能电表芯片产品线产品实现销售收入约2.74亿元,占比7.74%。
五、MCU行业发展前景
1、国家政策支持MCU行业发展
国家对MCU芯片行业的政策支持为行业的健康发展提供了有力保障。政府通过资金投入、税收优惠、人才培养、知识产权保护以及国际合作等多重手段,推动MCU芯片行业的创新升级和产业升级。
2、MCU应用领域广泛市场需求大
MCU应用领域广泛,涵盖了汽车电子、工业控制、消费电子等多个领域。在汽车电子领域,MCU作为汽车电子系统的核心控制单元,广泛应用于车窗和座椅调节、动力总成、车身控制、电池电机控制以及整车热管理系统等领域,随着汽车电动化、智能化和网联化的趋势加强,MCU的价值量不断提升。在工业控制领域,MCU作为工业自动化不可或缺的控制中枢,广泛应用于PLC控制器、驱动电机、仪器仪表、工业机器人等关键应用场景。在消费电子领域,随着物联网技术的不断融入,MCU在小型、低功耗、高实时性的嵌入式系统中发挥着越来越重要的作用。应用领域拓展,MCU需求增加。
3、国产崛起MCU市场份额提升
在“国产替代”和“芯片短缺”的背景下,国产MCU厂商迎来了前所未有的发展机遇。一方面,国产MCU在工艺制造上已与国际接轨,覆盖了28nm等先进制程,提升了技术竞争力。另一方面,国产MCU在集成AI处理单元、RISC-V架构应用等方面取得了显著进展,为行业带来了更多的创新可能。此外,国产MCU在汽车电子、工业控制等领域的应用不断增加,市场份额逐步提升,展现出强大的市场竞争力和发展潜力。
4、技术创新升级推动MCU行业发展
MCU行业正经历着技术上的深刻变革与创新。一方面,MCU的性能不断提升,包括计算性能、无线连接功能、高效能、低功耗、安全性和性价比等方面的全面优化,以满足日益复杂的应用需求。另一方面,随着边缘AI的兴起,MCU也在积极集成AI处理单元,为复杂运算、多媒体技术、边缘计算等创新应用提供强大的算力支撑。此外,RISC-V架构的加速应用也为MCU行业带来了新的发展机遇,推动了国内MCU产业的快速成长。