三雄并立的MCU市场.pdf

三雄并立的MCU市场微控制器（MicrocontrollerUnit,MCU）是一类集成了中央处理器、内存、输人输出接口和定时器等功能的微型计算机芯片。自2 0 世纪7 0 年代问世以来，MCU技术在各个领域取得了巨大成功,并在当今数字化时代发挥着至关重要的作用。值得一提的是，一个小小的微控制器却占据着处理器市场8 0%以上份额。随着世界各地的半导体企业都参与到MCU技术的研发和生产中，MCU市场呈现多元化、竞争激烈的格局。MCU市场格局：三雄并立,后几名意想不到根据Yole最新对全球MCU市场的数据分析，在整个MCU市场中,2 0 2 2 年排名前十的玩家分别是英飞凌、瑞萨、恩智浦、意法半导体、Microchip、德州仪器、三星电子、新唐科技、SiliconLabs和华大半导体。从市场占比上来看，英飞凌、瑞萨和恩智浦三家公司均以18%的份额并列前三,近年来，英飞凌（收购Cypress)和恩智浦（收购飞思卡尔）通过重大的并购和合并,2 0 2 2 年,MCU市场形成了三雄并立的市场格局，好不精彩！2 0 2 1年，恩智浦占据18.8%的MCU市场，瑞萨占据17%，英飞凌仅为11.8%，不得不说，英飞凌收购了赛普拉斯之后,更加强化了其MCU市场。其次是意法半导体和Microchip，分别占据15.5%和12%的市场份额。如果再加上第六名德州仪器的6.5%的市场份额，这六家厂商合计拿下全球8 1.5%的市场份额。六家MCU巨头好比是一支不可战胜的战斗团队,将市场蛋糕牢牢握在手中，彰显着它们在全球市场的霸主地位。ST以业内最广泛的产品组合著称，意法半导体的STM32系列MCU芯片，在行业内拥有很高的市场占有率。Microchip下滑较多,2 0 2 1年其市场占有率是17.8%，排在第二位，如今已落后到第五的位置。Microchip的MCU以8 位为主,2 0 16 年收购Atmel后拓宽了32 位MCU产品线。众所周知，三星在半导体领域以存储、手机SoC、晶圆代工而闻名,但其实在MCU领域，三星电子也有着丰富的历史和积淀。早在19 8 0 年，三星电子便开始涉足MCU领域。然而2 0 13年因不敌价格战，三星出售其4位和8 位微控制器（MCU)业务，将其卖给美国模拟芯片厂商Ixys。三星陆续退出MCU业务，2 0 2 2年三星电子在MCU市场中还有2%的市场份额。据悉,这可能与其在智能卡上的业务有关系,2 0 2 2 年三星推出一款三合一指纹识别支付卡安全芯片S3B512C，它将安全元件、安全处理器和指纹传感器组合在一个芯片中。新唐科技占据2%的市场份额。据其财报显示，2022年该公司的32 位Cortex-M0/M4MCU、A R M 7/9和8 位MCU具有成本效益，市场份额每年都在上升。在计算机/云应用方面，2 0 2 2 年其在主板安全控制器I/O、笔记本电脑EC和TPM的市场份额仍稳居全球前三。在玩具、车联网、物联网和消费电器中，音频产品的产量占据了相当大的市场份额。用于家用电器的逆变器MCU在消费市场上取得了非常高的市场份额。围绕AIoT和智能家居等市场需求,新唐科技也计划开发用于机器学习和推理的高端MCU和MPU，用于AIoT设备系统等应用,可以执行对象的形状和颜色识别,或简单句子中的关键词识别。SiliconLabs在2 0 2 2 年实现了显著增长，收人首次突破10 亿美元。过去十年，该公司的营收一直排在7 亿美元左右，后来该公司进行了重组，舍弃了其占营收40%的基础设施和汽车业务，并收购了不少关于物联网的企业，专注于成为一家物联网公司。目前来看,Silicon Labs 的转变也是非常成功的。凭借对物联网的专注,Silicon Labs 在MCU上实现了不小的发展,身第九。而剩下5.5%的全球市场份额则是数百家MCU公司的角逐场。近几年在国产替代的大风口之下，国内MCU厂商如雨后春笋般出现，据不完全统计，已经有近百余家，它们往往以低端的小家电和消费电子为切入口，出于供应链安全考虑，国内部分客户对使用国产MCU的意愿不断增强，这几年逐渐实现了一定的国产替代。但从市场占有率上来看，国产MCU有很长的路要走，未来国产替代空间极大。价格便宜,功能强大，MCU经久不衰MCU技术最早起源于2 0 世纪7 0 年代，由于集成本文来源于公众号：与非网eefocus,ID：e e-f o c u s,作者杜芹,本文已经授权转载。2023 年第17 期度有限和工艺不成熟，当时的MCU仅能满足简单的控制任务。然而，随着半导体技术的飞速发展，MCU的集成度逐渐提升，而且又便宜,功能还日益强大，例如前段时间,ST发布了具有8 位MCU价格的32 位高性能的MCU。如今在智能家居、工业自动化、物联网、汽车电子等众多领域,MCU有着广泛的应用。因此，单一下游行业需求波动对MCU的影响较小。从市场出货量方面来看，MCU是物联网的核心零部件，而物联网是万亿元级市场，其设备接入量以数百亿计。MCU出货量最大的市场是智能卡和安全MCU，不过在设备安全方面，除了银行卡和身份证之外，几乎所有其他的智能卡MCU正在逐步淘汰,嵌人式SIM卡将逐渐补齐这一下降,嵌人式智能卡虽然更昂贵，但也更强大且功能更多。Yole指出，智能卡MCU将从2 0 2 2 一2 0 2 8 年以14.4%的速度下降，而嵌人式安全MCU将以2 7.6%的速度增长。这种嵌人式安全MCU的趋势正在从移动设备扩展到计算机、车辆，以及几乎所有连接到互联网的数据敏感型设备。工业领域是一个相对较稳定的市场,出货量也相对变化不大,是MCU出货量第二大的市场。此外,在个人数据处理的应用市场，MCU主要用来帮助设备收集、处理和保护个人数据。而在消费电子领域，汽车MCU是近年来关注度较高的市场，汽车“三化”进程正在加速带动车规级MCU单车用量增长。在医疗等领域,MCU在医疗设备中扮演着关键角色，从便携式医疗设备到健康监测器材，都需要高度集成的处理器来实现功能。MCU的未来发展趋势MCU的技术发展是由MCU的应用市场驱动的，不同应用场景下MCU应用需求也不同的。物联网的发展要求推动了MCU的低功耗设计和无线技术发展，汽车电子要求MCU具有更高可靠性、更强的处理能力、更高的性能和更大的存储空间方向发展,智能穿戴的发展推动了MCU集成或配合不同传感器以及模拟技术。从技术方向上来看，低功耗、高稳定性和高集成度已成为MCU产品未来的发展方向。“MCU+是MCU的一大发展趋势。所谓MCU+，是指以原有MCU的基础,延伸通信、加密、感测或AI等其他功能，进一步达到综合竞争力提高及市场附加价计算机应用文摘值提升的效果。这也算是通用MCU开始走向专用MCU。比如，“MCU+AI”。我们正在迈人AIoT时代,AI深人到边缘和终端装置，已经是一个长期必然的大方向。越来越多的MCU巨头们开始意识到将AI功能与MCU相结合的潜力，恩智浦、ST、英飞凌和瑞萨、Microchip等纷纷开发带有AI功能的MCU产品,并通过收购AI软件厂商来加快部署MCU的AI功能。这将使得MCU在智能化和连接性方面的应用进一步增强，使其能够在边缘设备上执行更复杂的任务。另外,MCU从单核向多核演变。近年来,汽车向电动化、智能化、网联化发展，工业自动化演进以及AIoT的持续渗透，催生了复杂多样的MCU应用场景，MCU需要具备更强的处理能力,单核MCU已不能完全满足需求,双核、三核等多核 MCU应运而生。瑞萨、恩智浦、英飞凌等国外MCU厂商已推出数款多核车规级MCU产品，通过锁步核和非锁步核的不同组合，以符合ISO26262汽车功能安全等级要求，并广泛应用于汽车和工业领域。最后，值得关注的演进方向是工艺的提升。虽然MCU相对于其他处理器可能在工艺上稍显落后,也不像摩尔定律那样两年一提升，目前主流的节点范围包括 45 nm60 nm 和 6 5 nm90 nm 等,35 nm45 nm以及9 0 nm135nm也得到广泛应用。但随着市场对智能化、高端化和互联网连接需求的不断增长，更先进的节点如16 nm22nm等也正在被开发和应用。尤其是汽车MCU,对先进节点的需求较高。自动驾驶汽车需要处理大量的传感器数据，并实时做出复杂的决策,因此对处理器性能和能耗的要求非常高，使用先进制造节点的MCU能够提供更强大的计算能力，同时减少能源消耗，有助于满足这些挑战性需求。随着新的制程工艺的采用,MCU的性能和能效将进一步提升，以满足日益复杂的应用场景需求。结束语发展五十多年来，作为处理器市场的霸主,MCU在数字化时代的重要地位依然强劲。其高度集成、低功耗、可编程性和成本效益，使得MCU能够满足各行各业不断增长的需求。未来,MCU将继续发挥着关键作用,推动各个领域的技术创新和发展。在这样的背景下,期待在MCU市场上，国内MCU企业能够问鼎更多的市场份额。143