MCU年需求超過(guò)百億顆，國(guó)產(chǎn)芯片百舸爭(zhēng)流

“缺芯”、“漲價(jià)”的半導(dǎo)體，MCU牢據(jù)一席。

飛漲鼻祖意法半導(dǎo)體(ST)的STM32F103C8T6，以性價(jià)比著稱廣泛應(yīng)用于工控和物聯(lián)網(wǎng)等各行各業(yè)，常規(guī)出貨價(jià)不足6元，最高點(diǎn)市場(chǎng)報(bào)價(jià)65~75元，帶動(dòng)整個(gè)STM32系列跟漲；兆易創(chuàng)新(GIGADEVICE)瞅準(zhǔn)了國(guó)產(chǎn)替代和賺錢的機(jī)會(huì)，Pin2Pin兼容替代STM32F103C8T6的GD32F103C8T6，連命名方式都一模一樣，常規(guī)價(jià)約5元，最高價(jià)曾報(bào)出35~40元；新唐(NUVOTON)的N76E003AT20性價(jià)比極高，廣泛應(yīng)用于家電、泛消費(fèi)和物聯(lián)網(wǎng)，常規(guī)價(jià)約1元，曾賣到8~10元；恩智浦(NXP)的車規(guī)級(jí)FS32K144HAT0MLHT，常規(guī)價(jià)約20元，市場(chǎng)最高漲至585~600元。（注：報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)源自財(cái)聯(lián)社及網(wǎng)絡(luò)）

從全球MCU市場(chǎng)概況來(lái)看，部分應(yīng)用領(lǐng)域的年需求總量達(dá)到110~180億顆（圖1）；行業(yè)研究機(jī)構(gòu)ReserchAndMarkets統(tǒng)計(jì)，2020年全球MCU出貨量在280億顆以上。

圖1 MCU年需求量一覽表（圖源：果殼硬科技）

什么是MCU？

MCU(Micro Control Unit：微控制器，微控制單元)是一種針對(duì)特定應(yīng)用的控制處理而設(shè)計(jì)的微處理器芯片，其工作頻率（在1MHz到數(shù)百M(fèi)Hz）和功耗一般比PC和手機(jī)的CPU/MPU都要低?，F(xiàn)今的MCU都是系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)，在單個(gè)芯片上集成了多種功能模塊和接口，內(nèi)部組成主要包括CPU（包括運(yùn)算器、控制器和寄存器組）、存儲(chǔ)器（包括ROM和RAM）、輸入、輸出I/O接口、定時(shí)器、中斷系統(tǒng)、特殊寄存器等；處理功能類似于小型CPU。

圖2 通用MCU結(jié)構(gòu)圖

MCU根據(jù)處理的數(shù)據(jù)位數(shù)分為4位、8位、16位、32位和64位，現(xiàn)今32位MCU已經(jīng)成為主流，正在逐漸替代過(guò)去由8/16位MCU主導(dǎo)的應(yīng)用和市場(chǎng)。

圖3 MCU產(chǎn)品分類及應(yīng)用

MCU根據(jù)指令集結(jié)構(gòu)可分為兩類：RISC(Reduced Instruction Set Computer，精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī))、CISC(Complex Instruction Set Computer，復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī))；根據(jù)存儲(chǔ)器架構(gòu)分類：哈佛架構(gòu)和馮諾依曼架構(gòu)；若按照指令集架構(gòu)(ISA)來(lái)劃分，MCU類型包括8051、C51、8052、ARM、MIPS、RISC-V、POWER或原廠自研架構(gòu)?；贏rm Cortex-M系列內(nèi)核IP的MCU已經(jīng)成為32位MCU的市場(chǎng)主流，最近幾年開(kāi)源的RISC-V微處理器也開(kāi)始流行起來(lái)，特別是在新興的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。根據(jù)用途分類：通用型微控制器和專用型微控制器。

MCU是設(shè)備的大腦：物理世界中的各種模擬量或物理量經(jīng)過(guò)傳感器、放大器、ADC后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入到MCU中進(jìn)行處理，再經(jīng)由DAC還原為模擬信號(hào)，最后通過(guò)功率驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)輸出。各家MCU廠商在下游的應(yīng)用領(lǐng)域中各有側(cè)重。根據(jù)Gartner和Morgan Stanley的數(shù)據(jù)顯示，微芯、意法半導(dǎo)體、瑞薩、恩智浦、英飛凌、德州儀器占據(jù)主流。

國(guó)產(chǎn)MCU，不論是市場(chǎng)份額還是技術(shù)先進(jìn)性，尚且無(wú)法與外企相比。對(duì)于國(guó)內(nèi)芯片原廠而言，目前占據(jù)的主流市場(chǎng)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(guó)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(chǎng)還牢牢掌控在外企手里。

圖4 國(guó)產(chǎn)MCU部分廠商

MCU芯片的缺貨漲價(jià)潮激活了國(guó)產(chǎn)MCU市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)替代借機(jī)成為了小微企業(yè)的新選擇。但是MCU類型何其多，如何找到合適替代的國(guó)產(chǎn)芯片成了工程師們頭疼的問(wèn)題。這里我花幾天時(shí)間整理了一份《中國(guó)國(guó)產(chǎn)MCU一覽表》，僅供參考。

圖5 中國(guó)國(guó)產(chǎn)MCU一覽表(注：可索取原文檔）

5G、AIOT和汽車電子蓬勃發(fā)展的大背景下，作為核心部件，MCU的發(fā)展需求逐漸擴(kuò)大。雖然面臨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和技術(shù)難題，但是國(guó)產(chǎn)MCU原廠迎來(lái)了國(guó)產(chǎn)替代的良機(jī)會(huì)，需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)，也讓國(guó)產(chǎn)MCU從量級(jí)到質(zhì)級(jí)的裂變指日可待。

小編也曾有過(guò)盤點(diǎn)：《醫(yī)療電子之心臟：MCU大起底》。中國(guó)是全球最大的電子應(yīng)用市場(chǎng)，放眼望去國(guó)產(chǎn)替代的機(jī)會(huì)如同星星之火，終可燎原。拍明芯城是快速撮合的元器件交易平臺(tái)，除了為電子行業(yè)提供更全的商品、更優(yōu)的價(jià)格和更廣泛的信息，也在積極引進(jìn)國(guó)產(chǎn)芯片，讓中小微電子企業(yè)的工程師愿意選擇和使用中國(guó)芯，攜手助力中國(guó)芯發(fā)展，未來(lái)可期。

ICZOOM拍明芯城是快速撮合的元器件交易平臺(tái)，是一站式元器件供采和綜合供應(yīng)鏈服務(wù)平臺(tái)，專注于為中小微客戶提供電子產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，包括撮合服務(wù)、配單服務(wù)、寄售代購(gòu)、報(bào)關(guān)報(bào)檢、軟件定制、智能倉(cāng)儲(chǔ)、智慧物流、供應(yīng)鏈金融等深度垂直服務(wù)。

免責(zé)聲明：

1、本文內(nèi)容、數(shù)據(jù)、圖表等來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)引用或其他公開(kāi)資料，版權(quán)歸屬原作者、原發(fā)表出處。若版權(quán)所有方對(duì)本文的引用持有異議，敬請(qǐng)留言或私信聯(lián)絡(luò)，本方將及時(shí)妥善處理。

2、本文的引用僅供讀者交流學(xué)習(xí)使用，不涉及商業(yè)目的。

3、本文內(nèi)容僅代表作者觀點(diǎn)，我們不對(duì)內(nèi)容的準(zhǔn)確性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保證。讀者閱讀本文后做出的決定或行為，是基于自主意愿和獨(dú)立判斷做出的，請(qǐng)讀者明確相關(guān)結(jié)果。

審核編輯：符乾江