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未來MCU市場前景看好 我國市場如何發(fā)展

半導(dǎo)體動態(tài) ? 來源:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 作者:工程師吳畏 ? 2018-08-31 15:00 ? 次閱讀

微控制器MCU),國人更喜歡稱為單片機(jī),是今天電子產(chǎn)品的心臟,被廣泛地應(yīng)用到消費(fèi)和工業(yè)電子產(chǎn)品中。小到體溫計、無線充電器和智能手環(huán),大到數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人和汽車,都有MCU的身影。目前,MCU行業(yè)產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到數(shù)百億美元。隨著物聯(lián)網(wǎng)新能源汽車的高速發(fā)展,未來MCU的市場需求將有爆炸性的增長,前景看好。

市場需求持續(xù)擴(kuò)大

2017年MCU市場十分活躍,市場增長很快,尤其是消費(fèi)電子市場。數(shù)據(jù)顯示,2017年中國MCU出貨量達(dá)到46億美元,同比增加17.6%。據(jù)意法半導(dǎo)體(ST)在STM32峰會上的報道,ST有61%的收入來自亞太區(qū),通用MCU的收入超4成來自亞太區(qū)。從2007年STM32問世到至今,ST MCU在中國年復(fù)合增長率為27%。

另外一個方面,2017年下半年,MCU嚴(yán)重缺貨,幾家MCU大廠紛紛將供貨周期調(diào)至14—16周,8位MCU的供貨周期還要更長。導(dǎo)致嚴(yán)重缺貨的原因有多個方面:比如8位MCU缺貨是因?yàn)镸CU企業(yè)將這部分產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到高利潤的產(chǎn)品和應(yīng)用上,還有中低端MCU生產(chǎn)的原材料短缺。市場研究機(jī)構(gòu)預(yù)測,這種缺貨情況將持續(xù)到2018年。

國產(chǎn)MCU亟待多端突破

最近業(yè)內(nèi)有資深人士在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)表一篇題為“MCU市場研究報告”的文章,文章列出了國內(nèi)現(xiàn)有的40余家MCU企業(yè),其中,就有大家熟悉的兆易創(chuàng)新、中穎電子、華大半導(dǎo)體、靈動微電子和東軟載波(原海爾集成電路)等等。除此之外,還有一些很少被聽說的企業(yè),而一些從事MCU業(yè)務(wù)的企業(yè)并不在這個名單中。報告透露,接近半數(shù)企業(yè)獲得了ARM Cortex-M內(nèi)核的授權(quán),也就是說,這些企業(yè)具備開發(fā)和生產(chǎn)當(dāng)今市場主流MCU的能力。

40余家企業(yè)中,并沒有多少主營MCU的上市公司。目前,能夠看到的有兆易創(chuàng)新、中穎電子和東軟載波三家。其他廠家,比如華大半導(dǎo)體、大唐微電子、同方微電子和貝嶺股份,多是大型集成電路上市公司,MCU只是其產(chǎn)品線中一個很小的分支(當(dāng)然智能卡業(yè)務(wù)除外)。

中穎電子2017年的財報顯示,2016年銷售額達(dá)到5.18億元,同比增加25.8%。從營收結(jié)構(gòu)上看,家電及機(jī)電MCU約占60%,其他4個產(chǎn)品線分別占10%。MCU業(yè)務(wù)的銷售額估計達(dá)到3億元。中穎電子的發(fā)展重點(diǎn)是8位MCU和小家電應(yīng)用。

兆易創(chuàng)新最新的年報顯示,2017年實(shí)現(xiàn)營收20.3億元,同比增長36.32%,其中MCU業(yè)務(wù)收入金額約為3.4億元。中穎電子和兆易創(chuàng)新的年報數(shù)據(jù),與研究機(jī)構(gòu)“中國MCU市場觀察”一文中的數(shù)據(jù)基本吻合。研究機(jī)構(gòu)表示表示,2017年中穎、兆易創(chuàng)新和東軟載波(包括集團(tuán)內(nèi)部交易)已經(jīng)有5000萬美元的銷售額。

值得一提的是,作為國產(chǎn)32位通用MCU的領(lǐng)頭羊,兆易創(chuàng)新MCU產(chǎn)品線已發(fā)展為19個系列、300余種芯片,可以覆蓋廣闊的市場應(yīng)用。目前,其最新的ARM Cortex M4系列也已經(jīng)推出。

總體看國產(chǎn)MCU,不論是市場份額還是技術(shù)先進(jìn)性,都無法和國外企業(yè)相比。對于中國企業(yè)而言,目前占據(jù)的主流市場還停留在8位MCU,占比50%左右。16/32位MCU占比分別為20%左右。這意味著,國內(nèi)MCU應(yīng)用領(lǐng)域多集中在低端電子產(chǎn)品,中高端電子產(chǎn)品市場還在外企手里。

40余家MCU企業(yè)中,生產(chǎn)32位通用型MCU的企業(yè)屈指可數(shù)。我們看到,除了兆易創(chuàng)新、靈動微電子之外,其他企業(yè),比如華大半導(dǎo)體、航順和致象爾微電子等,只有若干種通用MCU芯片。

技術(shù)上,多數(shù)國產(chǎn)MCU企業(yè)還是依靠ST的生態(tài)環(huán)境,甚至很多企業(yè)產(chǎn)品定義的編號也與ST類似。比如,STM32F103是最流行的32位ARM M3 MCU,現(xiàn)有大約20款產(chǎn)品。國內(nèi)某企業(yè)生產(chǎn)4款常用的產(chǎn)品,與ST的管腳兼容。這樣的方法可以很容易地進(jìn)入市場,尤其在市場缺貨和價格競爭激烈的情況下。但是,這樣的做法,會面對芯片硬件和支撐軟件等領(lǐng)域的侵占知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險。隨著中美貿(mào)易摩擦的演進(jìn),政府也會更加重視這個問題,外企打擊盜版的意識和決心也會越來越大。

生態(tài)環(huán)境建設(shè)上,多數(shù)國產(chǎn)MCU企業(yè)還停留在開發(fā)板、燒寫器和基礎(chǔ)固件庫上,至于開發(fā)環(huán)境(IDE)、RTOS和中間件,依舊依靠第三方更高層應(yīng)用的支撐,比如物聯(lián)網(wǎng)、專業(yè)算法庫、行業(yè)應(yīng)用以及大學(xué)計劃。值得稱贊的是,宏晶電子和兆易創(chuàng)新支持舉辦了一些高校電子大賽,推動國家人才培養(yǎng)發(fā)展。雖然靈動微電子支持華為lite OS物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)、IAR和Keil ARM IDE,但是與MCU外企大廠依舊相距甚遠(yuǎn)。

MCU企業(yè)投資雷聲大雨點(diǎn)小

2017年7月,國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金以14.5億元收購兆易創(chuàng)新11%的股權(quán),成為第二大股東。收購應(yīng)存有戰(zhàn)略層面的考慮,國產(chǎn)存儲芯片的發(fā)展受到了越來越多的關(guān)注,但對于兆易創(chuàng)新第二大業(yè)務(wù)——MCU來說, 無疑是利好的消息,為國產(chǎn)MCU進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2018年的“中興事件”,給人們做了一次集成電路知識大普及,隨著社會對集成電路產(chǎn)業(yè)關(guān)注度的提升,MCU領(lǐng)域的投資也越來越多。

2017年5月,我曾撰寫了一篇題為“全球MCU市場和技術(shù)發(fā)展趨勢”的文章,也與許多關(guān)注MCU投資界的朋友進(jìn)行了聯(lián)系和交流。遺憾的是,我看到了一種現(xiàn)象:MCU企業(yè)的投資,雷聲大雨點(diǎn)小,實(shí)際落地的投資非常少。原因不外乎兩點(diǎn):第一,企業(yè)發(fā)展前景不明確。第二,產(chǎn)品技術(shù)含量不高。給投資人留下的印象不外乎就是國產(chǎn)MCU企業(yè)現(xiàn)狀是“湊合著過,先解決溫飽”、“如果遇到大單可以小賺一把”。我想,作為投資人,追求成長性和回報率無可厚非,但是,作為一種高附加值的集成電路,MCU具有投資長、見效慢的共性。MCU研發(fā)是數(shù)字電路模擬電路、通信技術(shù)嵌入式軟件和開發(fā)工具等多方面知識的綜合,這些需要漫長的糾錯和長期的發(fā)展過程,還需要終端用戶積極配合,才能成功地嵌入到電子產(chǎn)品中。最終影響量產(chǎn)的因素還有生態(tài)環(huán)境,消費(fèi)電子發(fā)展快,工業(yè)和汽車電子周期卻很長。售價不到1美元的32位MCU芯片的研發(fā)和應(yīng)用過程并不簡單,需要投資人充分理解。凡事都有兩個方面,正因如此,客戶使用MCU芯片的忠誠度要高,持久性要長。MCU 企業(yè)也要保證產(chǎn)品的長生命周期(EOL),以支持工業(yè)、醫(yī)療和汽車行業(yè)客戶。

MCU生態(tài)有助于我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展

打鐵還需自身硬。國產(chǎn)MCU企業(yè)應(yīng)該樹立遠(yuǎn)大理想,跳出8位MCU、低端產(chǎn)品和解決方案三大指揮棒,積極研發(fā)32位MCU,進(jìn)軍中端產(chǎn)品和發(fā)展通用性芯片及其解決方案。過去2年間,已經(jīng)有不少企業(yè)研發(fā)32位芯片,有的是ARM核,有的是開源RISC-V核。但是,因?yàn)槭袌鰞r格壓力,都沒有堅(jiān)持推廣,更沒有充足的信心和資金發(fā)展32位通用性MCU系列產(chǎn)品。

2017年,MCU缺貨給通用型MCU企業(yè)一個絕好機(jī)會,相關(guān)訂單逐漸轉(zhuǎn)向供應(yīng)商,業(yè)內(nèi)人士分析***新唐、和盛群、北京兆易創(chuàng)新等芯片廠商將在缺貨潮中獲利。

建立MCU生態(tài)一直是國產(chǎn)MCU的短板。對于獲得ARM內(nèi)核授權(quán)的國產(chǎn)MCU企業(yè)來說,ARM多年打造的生態(tài)環(huán)境是一個很好的跳板。但是,如何打造出差異化是一個難點(diǎn)。在MCU基礎(chǔ)核心技術(shù)方面,國內(nèi)企業(yè)應(yīng)有積累和創(chuàng)新,比如超低功耗、無線、高精度模擬和存儲技術(shù)。在軟件和應(yīng)用上,國產(chǎn)MCU應(yīng)加強(qiáng)與中國軟件企業(yè)合作,打造自主可控的嵌入式系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境,比如華為Lite OS、阿里AliOSRT-thread。這些嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)的OS已經(jīng)具備主流嵌入式OS的基本功能,再結(jié)合阿里和華為云平臺優(yōu)勢,在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用頗具特色。同時,在服務(wù)上,國內(nèi)企業(yè)更具特長。

有報告顯示,全球MCU市場將于2020年達(dá)到高峰,銷售額達(dá)209億美元,銷售267億顆芯片。研究報告表明,2018年中國市場將會達(dá)到50億美元,2021年將有64.2億美元。目前全球十大MCU企業(yè)中還尚未有中國企業(yè)。從銷售額看,我們與國際的距離還很遠(yuǎn)。MCU作為通用電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)部件和心臟,重要性不言而喻。希望政府部門、研究和投資機(jī)構(gòu)重視國產(chǎn)MCU的發(fā)展,建議重點(diǎn)扶持有專業(yè)特色的MCU企業(yè),經(jīng)過3—5年發(fā)展,整合成有一定規(guī)模的企業(yè)。5—10年打造出銷售額達(dá)到10億美元、可以進(jìn)入全球MCU 前十名的大型MCU企業(yè)。

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