國產(chǎn)MCU公司迎發(fā)展良機

MCU是當前中國半導體產(chǎn)業(yè)的優(yōu)質(zhì)投資賽道，體現在市場(chǎng)足夠大且持續成長(cháng)，而供給側產(chǎn)能相對受限，且國產(chǎn)化率低替代空間大，缺貨漲價(jià)背景下MCU進(jìn)口替代大幅加速。已上市A股公司有：兆易創(chuàng )新、中穎電子、國民技術(shù)、樂(lè )鑫科技、芯?？萍?、復旦微電、東軟載波、士蘭微、上海貝嶺等。

1、全球及中國MCU市場(chǎng)規模穩步增長(cháng)，國產(chǎn)MCU迎來(lái)黃金時(shí)代。

1）全球MCU市場(chǎng)規模約150-200億美元，其中2021年全球汽車(chē)MCU市場(chǎng)規模約76億美元，為MCU第一大應用領(lǐng)域，汽車(chē)MCU中32位產(chǎn)品占比高達76.6%。

2）中國MCU市場(chǎng)規模約250-300億元，分六大應用市場(chǎng)：①家電和消費電子；②物聯(lián)網(wǎng)；③智能表計、IC卡和安全；④計算機和網(wǎng)絡(luò )通信；⑤工業(yè)控制；⑥汽車(chē)電子。國產(chǎn)MCU發(fā)展有五大驅動(dòng)力：國產(chǎn)替代、芯片短缺、物聯(lián)網(wǎng)、RISC-V和邊緣AI。

未來(lái)MCU設計朝著(zhù)更加智能、更強算力、更低功耗、更加安全、無(wú)線(xiàn)連接和更小尺寸六個(gè)方向發(fā)展。

2、安謀科技：M系列內核打造多階MCU，提升IoT設備算力、安全和可靠性。

1）ARM Cortex-M內核：ARM具有三個(gè)系列處理器：A、R和M，其中M系列面向MCU，圍繞低功耗精簡(jiǎn)設計展開(kāi)。M系列技術(shù)演進(jìn)分兩個(gè)階段：①2004-2014年基于A(yíng)RMv6-M和ARMv7-M架構，在v6架構上實(shí)現M0和M0+，在v7架構實(shí)現M3、M4和M7，其中M4和M7才有SIMD/DSP和FPU（SP）指令，但性能提升必然帶來(lái)面積和功耗的提升。②2016年至今基于A(yíng)RMv8-M架構，發(fā)展了M23、M33、M55和STAR-MC1，其中STAR-MC1是ARM中國在本土研發(fā)的第一顆CPU，目前本土團隊正在研發(fā)第二顆CPU Mizar。

2）IoT設備的展望：未來(lái)全球IoT設備市場(chǎng)規?？蛇_126億美元，IoT設備的未來(lái)技術(shù)趨勢：①計算能力提升；②信息安全重要性增加；③本土市場(chǎng)邁向高可靠性藍海。新一代處理器需要提高計算密度，保證信息安全和增加功能安全。

3、兆易創(chuàng )新：擁有國內最強大ARM MCU產(chǎn)品線(xiàn)，打造智能創(chuàng )新MCU方案。

兆易創(chuàng )新?lián)碛袊鴥茸畲蟮腁RM架構MCU產(chǎn)品線(xiàn)，連續五年位居本土MCU廠(chǎng)商第一，MCU年出貨量超2億顆，在2021年6月實(shí)現累計出貨超6億顆，從2013年至2020年，年出貨量CAGR達160%。兆易創(chuàng )新MCU擁有28個(gè)產(chǎn)品系列，370余款產(chǎn)品，覆蓋入門(mén)型、主流型和高性能型產(chǎn)品，內核涵蓋M3/M4/M23/M33及RISC-V，客戶(hù)覆蓋消費、工控及汽車(chē)等領(lǐng)域。內核方面，2013年推出M3內核，2016年推出M4內核，到2019年推出全球首款RISC-V內核的MCU共14個(gè)型號，2020年推出M33內核MCU，為全球首家；制程方面，2013年兆易MCU采用110nm工藝，在2016年進(jìn)步到55nm，在2020年進(jìn)步到40nm，目前最新高性能MCU采用22nm工藝研發(fā)；產(chǎn)能方面，兆易憑借SiP封裝模式快速轉廠(chǎng)獲得產(chǎn)能彈性，以同樣性能卻更低的價(jià)格快速搶占海外廠(chǎng)商在中國市場(chǎng)的份額，從而實(shí)現國產(chǎn)替代；生態(tài)方面，兆易提供多種合作伙伴工具，并開(kāi)展大學(xué)計劃及支持創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)等活動(dòng)。與此同時(shí)，兆易布局全球化服務(wù)網(wǎng)絡(luò )，積極拓展新品，在2021Q4會(huì )推出三部分MCU新品，分別為低功耗GD32L233、GD30 PMU及M33內核的WiFi W515系列。

4、極海：打印機耗材MCU全球龍頭，新品研發(fā)進(jìn)軍IoT、工業(yè)和汽車(chē)領(lǐng)域。

1）發(fā)展歷程：極海半導體于2000年成立，2015年之前主要聚焦打印機耗材領(lǐng)域，同時(shí)經(jīng)營(yíng)打印機主控，可實(shí)現國產(chǎn)替代。2016年之后涉足物聯(lián)網(wǎng)芯片，包括MCU、藍牙和通用SoC，目前打印機芯片全球第五，打印機耗材持續保持全球第一，極海半導體板塊計劃在2023年獨立分拆上市。

2）技術(shù)優(yōu)勢：具有多元化CPU內核、高端信號鏈芯片、混合架構芯片、多核異構芯片和安全加密嵌入式eSE芯片設計能力。

3）MCU產(chǎn)品：兼具通用和專(zhuān)用MCU，具備M0、M3、M4和M7內核產(chǎn)品，出貨市場(chǎng)主要偏工業(yè)和汽車(chē)，有少部分高端消費，包括伺服器、智能家電和樓宇控制，汽車(chē)領(lǐng)域的產(chǎn)品已應用到五菱宏光mini的主控芯片。新品工業(yè)級高性能APM32F407是M4內核產(chǎn)品，采用55nm工藝，處理+控制+聯(lián)網(wǎng)于一身，同時(shí)內置豐富的接口，幫助下游廠(chǎng)商減少BOM成本。

5、國民技術(shù)：著(zhù)力于低功耗+安全特色MCU，助力IoT應用創(chuàng )新。

國民技術(shù)于2018年開(kāi)始研發(fā)MCU，目前擁有80余款型號，內核覆蓋ARMM0/M4，正在研發(fā)M7內核新品，制程主要集中于90、55與40nm，未來(lái)新型號22nm工藝，部分型號應用于大疆手持云臺及寧德時(shí)代BMS系統，部分型號成功進(jìn)入華為供應鏈，獲得BIS許可。

國民MCU結合低功耗和安全特性，改善客戶(hù)體驗。國民技術(shù)MCU基于低功耗特性，同時(shí)將安全IP燒錄進(jìn)MCU當中，在防偽等方面表現出色，能夠有效降低客戶(hù)產(chǎn)品被仿制情況。以N32G系列MCU為例，采用內置國密算法，具有完整硬件保護以防暴力獲取敏感信息，同時(shí)省去外置了SE芯片節省BOM成本，降低系統設計難度。國民技術(shù)產(chǎn)品持續迭代。國民MCU從M0拓展到M4/M7內核，同時(shí)從消費類(lèi)拓展到工控、醫療、汽車(chē)電子、IoT等新興領(lǐng)域。

6、華大：超低功耗和通用MCU產(chǎn)品齊全，逐步發(fā)力工控和汽車(chē)MCU產(chǎn)品線(xiàn)。

1）發(fā)展歷程：2014年5月在上海成立，是中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團子公司，MCU產(chǎn)品主要由MCU事業(yè)部負責。華大MCU產(chǎn)品分為四大系列：超低功耗、電機控制、通用控制和汽車(chē)電子，面向物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)、汽車(chē)和家電領(lǐng)域。

2）MCU產(chǎn)品：①功耗分為靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗，靜態(tài)功耗看待機電流和喚醒時(shí)間，動(dòng)態(tài)功耗看能效比，華大超低功耗產(chǎn)品處于國內領(lǐng)先國際先進(jìn)的地位，在國內超低功耗市場(chǎng)占有率達40%；②通用控制產(chǎn)品線(xiàn)齊全，具有從入門(mén)級到主頻可達240MHz的高性能產(chǎn)品；③工業(yè)和汽車(chē)已有兩顆量產(chǎn)，F460和F4A0均為M4F內核，工控客戶(hù)包括匯川、英威騰和偉創(chuàng )電器，家電已出貨至奧克斯空調外機。

7、靈動(dòng)微：自研IP，面向八大應用領(lǐng)域。

靈動(dòng)微目前擁有200多個(gè)產(chǎn)品型號，出貨量累計達3億顆，大部分IP自主研發(fā)，目前形成M32F、L等四大產(chǎn)品線(xiàn)。靈動(dòng)微產(chǎn)品線(xiàn)面向電機控制、消費電子、汽車(chē)電子等八大領(lǐng)域，靈動(dòng)微從2011年最初幾人團隊到如今超200人規模，目前專(zhuān)利數量達70余項，同時(shí)擁有完整的生態(tài)系統。靈動(dòng)微在2020年獲得小米產(chǎn)業(yè)基金及張江火炬創(chuàng )投等知名戰投機構投資，同時(shí)，和華虹、華天等代工及封測廠(chǎng)形成良好合作關(guān)系，在產(chǎn)能緊張情況下產(chǎn)能得到充分保障。