微控制器(MCU),又称单片微型计算机,是把中央处理器的频率和规格做适当的缩减,并将内存、计数器、USB、A/D转换、DMA等周边接口,甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同的组合控制。
微控制器(MCU),又称单片微型计算机,是把中央处理器的频率和规格做适当的缩减,并将内存、计数器、USB、A/D转换、DMA等周边接口,甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同的组合控制。
随着MCU行业的持续发展,MCU芯片的应用范围也在持续扩张,现如今,在手机、pc外围、遥控器,以及汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等领域,都会用到MCU芯片。
产业链剖析
MCU(微控制器)厂商分为IDM厂商与Fabless厂商,对于IDM厂商(集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等环节于一体)来说,其上游为晶圆制造所需原材料与设备采购环节;对于Fabless厂商(只负责芯片的电路设计与销售,将生产、测试、封装等环节外包)来说,其上游为晶圆制造环节。行业企业的主要客户分布于汽车电子、消费电子、工业控制等领域。
上游原材料领域,目前,IDM厂商的晶圆制造原材料主要依赖进口;中游MCU厂商主要为Fabless厂商,包括中颖电子、乐鑫科技、晟矽微电、兆易创新、上海贝岭、东软载波等;根据MCU厂商的描述,下游终端应用领域客户数量较多,汽车电子领域客户有比亚迪,消费电子领域客户有九阳股份、海信家电等。
中国MCU发展起步较晚,基本落后于全球产业二十年,但发展迅速,至今经历了初步发展阶段、技术突破阶段及快速发展阶段,如今MCU已经实现了定制化的需求。MCU芯片已渗透至一系列应用领域,在家电、医疗、汽车等领域中负责感测与监控;与通信功能结合集成的产品为通信应用的微控制器;与传感器结合集成的产品为智能传感器,作用为发送测量、状态信息,接受和处理外部命令。
自2000年以来,国务院、工信部、科技部等多部门陆续发布了集成电路、通用芯片研发、税收优惠与产业化系列政策,内容涉及在集成电路、通用芯片等领域实现突破,技术达到国际领先水平等内容。
“十四五”是中国集成电路产业夯实基础、谋取更大进步的关键五年,国家及各地的“十四五”规划及政策也掷地有声,对集成电路行业的发展起着重要的推动作用。集成电路行业的发展,进一步带动MCU行业的成长。
行业市场现状
受益于物联网快速发展、工业4.0对自动化设备需求的增长及汽车电子渗透率的提升等因素影响,MCU应用领域不断扩大,全球MCU市场规模呈现持续增长的态势。2022年全球MCU市场规模238.8亿美元,近五年年均复合增长率为6.4%。预测,2023年全球MCU市场规模将持续增长至242.5亿美元。
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%。预测,2023年中国MCU市场规模将达到531.2亿元。
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%。
MCU芯片是工控领域的核心部件,能实现数据收集、处理、传输及控制功能,下游应用包括消费电子、计算机与网络、汽车电子、IC卡、工业控制等。从下游应用领域来看,国内MCU市场主要集中在消费电子,占比达26%。其次分别为计算机与网络、汽车电子、IC卡、工业控制,占比分别为19%、15%、14%、10%。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年MCU行业深度分析及投资研究咨询报告》分析
市场竞争格局
目前,32位MCU技术壁垒较高,国内市场仍以海外厂商为主,意法半导体、恩智浦、英飞凌、瑞萨电子、微芯科技5家企业市场份额合计达到了69.50%。国内企业中,极海半导体、兆易创新、华大半导体市场份额分别为5.5%、4.8%和2.6%。
8位MCU领域,头部企业为微芯科技,市场占比28.9%。中国厂商中,中微半导体、辉芒微电子、中颖电子市场占比分别为12.8%、8.6%和8.5%,国产化率较高。
MCU行业发展趋势分析
集成电路产业是国民经济中基础性、关键性和战略性的产业,作为现代信息产业的基础和核心产业之一,在保障国家安全等方面发挥着重要的作用,是衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志。近年来,国家陆续推出多项政策鼓励和支持集成电路产业发展。多项文件的出台体现出我国大力提升集成电路产业技术,解决遏制国家经济社会建设、产业技术瓶颈问题的决心,为集成电路设计行业营造了良好的发展环境。
目前,汽车已逐渐步入电动化、智能化、网联化的时代,相较于传统燃油车,电动车及智能车的MCU使用数量大幅增加,随着我国汽车电动化、智能化、网联化进程的不断推进,将带动汽车MCU单位价值的不断提升,整车MCU总价值量不断攀升,我国汽车MCU整体市场规模也将飞速发展。
汽车MCU市场由于其门槛高、周期长、安全性强、国产厂商入局晚等特点,导致市场主要被国外厂商一直所占据。在近年来我国政策的大力支持下,我国汽车MCU行业的迅速发展,大量国产厂商的纷纷入局,一匹优秀头部企业也逐渐崛起,推动我国汽车MCU国产化替代进程的加快,为国内企业带来更多的发展机遇。
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2023-2028年MCU行业深度分析及投资研究咨询报告
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