本文整理了來自于芯師爺、電子發燒友網、電子工程專輯、樂晴智庫精選等專業平臺的分析和研究，合集成一篇快速了解MCU行業的現狀和發展趨勢，在此感謝這些專業平臺的努力和付出，讓更多的朋友能夠了解這個小到鍵盤、滑鼠，大到冰箱、電視、儀器儀表等消費、工業、汽車各個角落無處不在的電子物料。

1、什么是MCU？

微控制器（又稱微控制單元，MCU）是一種針對特定應用的控制處理而設計的微處理器芯片，其工作頻率（在1MHz到200 MHz）和功耗一般比PC和手機的CPU/MPU都要低?，F今的MCU都是系統級芯片（SoC），在單個芯片上集成了多種功能模塊和接口，包括存儲器、I/O端口、時鐘、A/D轉換、PWM等，以及SPI、I2C、ISP等數據傳輸接口。

按照位數來劃分，MCU可分為4位、8位、16位、32位和64位微處理器，現在32位MCU已經成為主流，正在逐漸替代過去由8/16位MCU主導的應用和市場。若按照指令集架構（ISA）來劃分，MCU類型包括8051、Arm、MIPS、RISC-V、POWER等微處理器?；贏rm Cortex-M系列內核IP的MCU已經成為32位MCU的市場主流，最近幾年開源的RISC-V微處理器也開始流行起來，特別是在新興的物聯網領域。

2、全球和中國MCU市場趨勢

據權威市調機構統計預測，2020年全球MCU市場規模約為177.9億美元，出貨量超過280億顆。預計今年的MCU規模將達到184.8億美元，從2021至2028年的復合年增長率（CAGR）為10.1%，2028年將增長到361.6億美元。另據IC Insights報告顯示，MCU全球營收在2018年創下空前紀錄，達到176億美元；2019年下滑7％；2020年繼續下降8％，至149億美元。2020年車用MCU銷售額為60億美元；工業MCU營收占比為29%，約為43億美元。預計2021年全球MCU市場總銷售額可達到190億美元，其中汽車和工業市場占據了70%，消費電子、家電，以及計算機和通信等市場占據了剩下的30%。

預計全球汽車MCU銷售額將在2021年猛增23%，達到創紀錄的76億美元，隨后2022年將增長14%，2023年增長約為16%。

從車用MCU類型來看，超過四分之三的是32位MCU，預計今年銷售額約為58億美元；16位占17.6%，為13.4億美元；8位占比不到6%，為4.41億美元。32位MCU較高的平均售價（ASP）也會推高今年的銷售額，部分原因是因為市場供應緊張，MCU供應商開始漲價。預計32位MCU的平均售價在2021年上漲13%，增至0.72美元。我們再來看國內MCU市場。據 IHS數據統計，2008-2018 年間，中國 MCU 市場年平均復合增長率（CAGR）為 7.2%，是同期全球 MCU市場增長率的 4 倍。2019 年中國 MCU 市場規模達到256億元，2020年達到269億元，但主要被海外大廠霸占，國產MCU滲透率較低。

中國MCU應用市場主要集中在家電/消費電子、計算機網絡和通信、汽車電子、智能卡，以及和工控/醫療等領域。其中汽車電子和工業控制應用對MCU的需求增長是最快的，預期到2023年工業/醫療電子的市場份額將趕上消費電子，達到92億元人民幣。

國產MCU廠商主要集中在消費電子和家電等細分市場，而汽車和工業控制等中高端市場則被國際大廠壟斷。然而，在新興的物聯網應用領域，國產MCU廠商跟國際大廠幾乎站在同一起步線上。

3、MCU行業產業鏈分析

產業鏈上游MCU產業鏈上游可分為原材料供應商和代工廠商。原材料主要為圓晶以及來自于ARM等的內核授權；代工廠商主要包括臺積電、格羅方德、聯電、中芯國際、華虹半導體等。代工廠商行業集中度較高，成寡頭競爭格局。2020年頭部的臺積電、格羅方德、聯電、中芯國際等廠商市占率超過90%，其中臺積電市占率高達58.6%。上游議價能力較強。由于原材料的不可替代性與代工廠商的高度集中性，上游廠商議價能力較強。產業鏈中游全球MCU供應商以國外廠商為主，行業集中度相對較高。全球MCU廠商主要為瑞薩電子（日本）、恩智浦（荷蘭）、英飛凌（德國）、微芯科技（美國）、意法半導體等，TOP7頭部企業市占率超過80%。國內MCU芯片廠商在中低端市場具備較強競爭力，市占率穩步上升。國外廠商IDM模式為主，國內廠商Fabless模式為主。產業鏈下游MCU應用領域全球汽車電子占比最高，中國集中在消費領域：2020年汽車電子是全球MCU第一大應用領域，占比為33%，其次是工業控制、醫療、計算機網絡、消費電子等領域。2020年中國MCU市場銷售額第一的應用領域為消費電子，其次是計算機網絡，而汽車電子及工業控制領域的MCU占比則顯著低于全球水平，中國MCU應用仍主要集中在消費、家電等品類。

4、50家國產MCU廠商基本信息統計分布

5、國內MCU企業的2021年市場表現及業務布局

目前，國內已經上市的MCU相關企業當中，兆易創新的布局比較全面，產品橫跨M23、M3、M4、M33和RISC-V五種MCU內核的產品矩陣，主要面向中高端市場，并逐步切入汽車、工控等高端領域。目前的市值也是最高的，接近千億市值。據其業績快報顯示，2021年的營收達到了85.1億元。至于MCU在業績中的具體表現還需要等到其2021年年報公布時才能知曉。不過，根據其往年的市場表現，其MCU產品，在工業和汽車應用領域的占比超40%。

兆易創新實現了高中低端全覆蓋，目前有35個系列、約400種型號，制程分布110/55/40nm（28nm在研），M33內核的車規MCU預計今年下半年推出。2021年，新客戶和新領域design in，今年將陸續貢獻營收。

圖：目前國內A股已經上市的MCU相關公司（來源：同花順）（數據截至2022年4月5日）市值排名第二的士蘭微是一家IDM廠商，其電控類MCU產品持續在工業變頻器、工業UPS、光伏逆變、紡織機械類伺服產品、各類變頻風扇類應用以及電動自行車等眾多領域得到了廣泛的應用。士蘭微的市值達到了676億元，2021年的營收為71.94億元。不過，士蘭微并沒有將MCU的業績單獨列出，這與該公司MCU產品并非通用MCU相關，因為他們家的MCU基本都是與功率器件搭配在一起的。復旦微電的MCU產品并不占該公司業務大頭，其MCU產品主要分為智能電表MCU和低功耗通用MCU兩大類，其中，智能電表MCU，主要由FM33A系列產品構成，產品類型為32位Cortex-M0內核的智能電表MCU；低功耗通用MCU，主要由FM33A、FM33G、FM33L、FM33LG0xxA等系列MCU產品構成，包括ARM Cortex-M0內核的32位低功耗MCU芯片、16位增強型8xC251 處理器內核低功耗MCU芯片。在2021年，復旦微電的MCU業務收入約為2.96億元，同比增長64.4%，占其總體收入的11.5%，毛利率約為56.6%。2021年有幾次價格調整，出貨量為7190萬顆，同比增長4.23%，平均銷售價格為4.12元。雖然在2022年Q1季度，有些消費類的MCU企業出貨量環比有些下滑，但復旦微電的MCU產品除了水電氣熱表外，主要偏工業類應用，需求相對穩定。在新產品方面，復旦微電應用于智能家居領域的32位嵌入式大容量、低功耗MCU進入量產階段，最新的低功耗FM33FR0產品集成觸摸按鍵控制器等功能。在汽車MCU領域，復旦微電在2021年12月8日發布首款車用MCU產品，推出的MCU FM33LG0xxA系列目標應用領域包括雨刮器、車窗、座椅位置、車頂、門鎖、空調、照明控制等，首款產品預計將在2022年Q1~Q2上車。圖：國內MCU相關企業的營收和毛利等情況。（根據已經公布的企業年報整理）

中穎電子主要產品為MCU和OLED顯示驅動芯片，其MCU主要用于家電主控、鋰電池管理、電機控制、智能電表及物聯網領域；OLED顯示驅動芯片主要用于手機和可穿戴產品的屏幕顯示驅動。其MCU包括8-bit Flash MCU、8-bit OTP/Mask MCU、16-bit DSP、4-bitOTP/Mask MCU等，產品主要應用于家電、汽車電子周邊、運動器材、醫療保健、儀器儀表、安防、電源控制、馬達控制、工業控制、變頻、數碼電機、計算機鍵盤、鼠標等領域。公司的家電MCU主要以8英寸晶圓的0.11微米制程為主，正在積極投入55nm/40nm的MCU產品研發過程中。

中穎電子在家電領域新推出了ARM cortex-M3 內核產品，目前已經有客戶進行項目開發設計。其車載類應用預計在今年年中推出第一個汽車MCU產品。國民技術在近幾年持續聚焦通用安全產品及市場戰略，圍繞信息安全、SoC、無線通信連接三大核心技術優勢，形成了通用MCU、安全芯片及射頻芯片產品線。產品涉及通用MCU 芯片、金融安全和物聯網安全芯片、可信計算芯片、智能卡芯片、超低功耗藍牙芯片等。

在通用MCU領域，國民技術產品基于ARM Cortex M0及M4系列內核的通用安全 MCU產品已實現批量供貨，目前在售的100多個型號以及今、明兩年即將完成的多個產品平臺，將覆蓋 32 位 MCU 從低端到高端大多數應用場景。其MCU產品采用了40nm制程，且帶有安全的功能屬性。此外，該公司還正在研發高性能ARM Cortex M7產品。其通用MCU主要覆蓋物聯網、工業聯網及工業控制、智能家電及智能家庭物聯網終端、消費電子、電機驅動、伺服、電池及能源管理、 智能表計、醫療電子、汽車電子、安防、生物識別、通訊、傳感器、機器自動化等應用領域和方向。典型應用覆蓋電池BMS、儲能、電機驅動控制器、電動兩輪車、滑板車、平衡車、智能門鎖、手持云臺、健康智能硬件及醫療設備、血氧儀、車用電子、飛控云臺、水表及燃氣表、3D打印、微型打印機、工業伺服、PLC、逆變器、數字電源及UPS、充電樁、換電柜 、掃地機、吸塵器 、TWS耳機等。

圖：樂鑫科技的主要產品矩陣。（數據來源：公司官網及年報）

樂鑫科技產品以“處理+連接”為方向。在物聯網領域，目前已有多款物聯網芯片產品系列?！疤幚怼币訫CU為核心，包括AI計算；“連接”以無線通信為核心，目前已包括Wi-Fi、藍牙和Thread/Zigbee技術，產品邊界擴大至 Wireless SoC 領域。2021年，其公司營收為13.86億元，綜合毛利率為39.6%，其中芯片毛利率為48.94%。

6、2021年MCU行業融資表

回望2021年，MCU領域的融資景象，蔚為壯觀——云途半導體、靈動微電子、恩狄、澎湃微電子、曦華科技等公司相繼在2021年完成了多輪融資。他們背后有一個浩浩湯湯的投資人大軍——普華資本、創新工場、松禾資本、啟賦資本、中金資本等數十家VC/PE機構，以及小米長江產業基金、中芯聚源、蘭璞資本、深圳華強等產業資本。業內人士總結出這樣一個規律：很多MCU公司創始人會優先考慮拿產業資本和地方政府的錢，其次是國家隊，最后才是純財務資本。

7、20款高性能MCU精選（圖片放大查看）

以下是參評第三屆“硬核中國芯”的知名企業中精選的20款國產高性能MCU，可為市場MCU替換做參考。趕緊收藏！

8、MCU企業簡介及車規MCU產品進展

面對著芯片短缺的現狀，海外芯片廠商在近一年中持續聯合晶圓廠新增MCU產能，但在現有產能無法兼顧且新產能尚未完全釋放至滿足市場需求之前，國內客戶也在啟動預備方案：加速導入本土廠商的產品。早在2021年初，就有量產級車規MCU產品的國內芯片廠家對芯師爺表示，因為缺芯和本土化供應需求，國內眾多汽車品牌開始對引入國產品牌MCU表現積極。整體而言，雖然***在汽車市場應用和技術仍遠不及海外MCU巨頭仍是事實，但國產MCU在汽車應用市場加快引進也是現實。在市場端的積極情緒下，國產MCU企業也在加快市場進程。據芯師爺不完全統計，國內芯片企業中已有兆易創新、芯海、芯旺微電子、比亞迪半導體、國芯科技、杰發科技、賽騰微、小華半導體、航順、琪埔微、國民技術等公布其車規MCU產品的商業化進程。

值得注意的是，由于各大國內芯片企業車規MCU項目的啟動日期不一，且車規級MCU產品驗證周期長、技術壁壘高，目前能量產上車的國內芯片屈指可數，部分國產MCU產品在2022年才通過產品測試，距離批量商業化落地還有一定的距離。根據各企業官網及其公開宣傳資料，以下為各國內MCU企業的簡介及車規MCU產品的市場化最新進展：兆易創新：首顆車規級MCU產品已送樣測試，預計2022年中實現量產兆易創新是國內 32 位 MCU 產品領先廠商，成立于 2005 年 4 月，產品為 NOR Flash、NAND Flash 及 MCU。公司 MCU 主要為基于 ARM Cortex-M 系列 32 位通用 MCU 產品。GD32 作為中 國 32 位通用 MCU 領域的主流產品，以 22 個系列 320 余款產品選擇，覆蓋率穩居市場前列，產品廣泛應用于工業和消費類嵌入式市場，適用于工業自動化、人機界面、電機控制、安防監控、智能家居家電及物聯網等領域。兆易創新在2022年3月17日接受機構調研時表示，從2022年至今MCU仍缺貨，今年會發布首顆M33內核的車規MCU。其存儲芯片38nm SPI NAND Flash——GD5F全系列已于2022年2月宣布通過AEC-Q100車規級認證。芯?？萍?/u>：車規MCU研發正按照計劃推進芯?？萍汲闪⒂?003年9月，是一家集感知、計算、控制、連接于一體的全信號鏈集成電路設計企業。