新三板半导体之MCU：国产替代进程开启竞逐500亿市场

芯片应用的范围之广，远超我们的想象。

除了电脑、手机这些高科技的数码产品，电饭煲、空调、豆浆机、香薰机、蓝牙耳机等等这些我们日常生活中常见的电器中，其实也有芯片来作为大脑来控制产品的运行。

不过，这些简单的电器，不需要使用复杂的CPU，而是用简单稳定成本很低的MCU。

MCU 是微控制器（Micro Control Unit）的简称，是将 CPU、存储器、定时计数器和多种 I／O 接口等功能整合于同一芯片的微型计算机。

在我国，MCU习惯叫做单片机，MCU 是所有嵌入式系统的核心， 广泛应用于消费类电子、汽车电子、信息、工控、通信、航天和军工等诸多领域，并渗透到我们日常生活的各个角落。

MCU主要的功能是作信号处理和控制，在诸如手机、PC外围、遥控器等消费电子，到汽车上的娱乐系统和底盘控制、工业上的步进马达和机器手臂的控制等领域都有应用。

MCU 主要应用依序为车用、工控／医疗、数据处理、家电及消费电子，占整体 MCU 比重分别为 33％、25％、23％、11％。

MCU按用途分为通用型和专用型，根据总线或数据暂存器的宽度分为 8、16、32 位 、64位MCU。

市场从低阶至高阶产品，大致也是以 8、16、32 位元的市场来区分。

8 位技术简化了产品设计，并降低了材料的清单成本，其持续成功的关键在于其整合新功能的能力。随着技术的不断改进，8 位在价格方面始终具有优势，市场前景仍将巨大。未来 8 位和 32 位将以互补性的组合占据 MCU 领域。

此外，16位产品面对 8 位和 32 位 MCU 的＂双向夹击＂，将逐步消亡，这已成为大部分MCU 厂商的共识。

32 位 MCU 工作频率大多在 100－350MHz 之间，执行效能更佳，应用类型也相当多元。系统厂商出于自身的研发效率和管理的需要，选择性价比高和容易获取设计资源的内核。因此既满足厂商上述要求又具有丰富生态系统资源的 ARM 系列内核的 32 位 MCU 成为主要方向，其优势和市场占有率会越来越大。

现有 MCU 产品生态体系完备，IP 核、开发环境 （ IDE ） 、配套解决方案 和服务能力构成核心壁垒。各厂商 MCU 产品在架构、指令集系统、开发环境、pin－pin 接口差异、配套解决方案开发和后续服务等方面存在较大差异，新进入市场的 MCU 产品很难完成对原有产品的完整替代，尤其对于市场生态已经成熟完备的 MCU，其他厂商难以介入。

MCU 的生产主要由8 寸晶圆厂代工，从供给端来看，8 寸晶圆厂产能供给不断趋紧。首先由于各大晶圆厂都处在从 8 寸厂向 12 寸厂转移的周期。8 寸晶圆厂大多建厂较早，大量设备处于更换周期，但是由于二手设备市场资源供给不足，其中蚀刻机，光刻机和测量设备都难以获得，进一步限制 8 寸厂产能的增长。而从需求端来看，车用电子控制器和物联网终端设备对于 MCU 的需求不断上涨，从分销商富满电子的统计数据也显示现在市场需求较大的 32位MCU 交货期不断延长，所以在供需关系趋紧的趋势下未来 MCU价格很难下跌。

2018 年 全球MCU 的市场规模达到 186 亿美金，同比增长 11％；出货量将达 306亿颗，同比增长率为 18％，预测在未来五年内 MCU 的出货量的复合增长率为11．1％，市场规模的复合增长率达 7．2％，到 2022 年可达 239 亿美元。

中国是全球 MCU 的最大应用国，每年的 MCU 消耗量在100亿 以上，中国市场消耗掉的 MCU 数量占据全球市场总量的 70％左右。据 IC Insights 预测，随着中国大陆汽车电子和物联网领域的快速发展，对 MCU 的需求越来越大，国内 MCU 市场年复合增速将达到 11．7％，至 2020 年市场规模将突破 500 亿元。

全球的MCU企业主要在美国、欧洲、日韩和大陆地区。

国外前八大厂商占据全球 88％ 的市场份额 ，头部集中效应显著 。

2015 年开始，为争夺市场份额，布局强劲增长的物联网应用，MCU主要厂商之间发生了数起大规模并购。NXP在 2015 年以 118 亿美元收购飞思卡尔，完成了在汽车电子领域的布局，市场占有率达到 19％，排名也一举从第六上升至第一；Microchip在 2016 年完成对 Atmel 的收购，成为全球第三大 MCU厂商，市场占有率上升至 14％；Cypress 在 2015 年以 40 亿美元收购 spansion，市场占有率达到 4％。

据 IHS Markit 报道，2017 年中国 MCU 市场高达 46 亿美元，ST（意法半导体） 与 NXP（恩智浦） 两家厂商即占据国内 75％以上市场份额，其中 ST 一家占比接近一半。究其原因，ST、NXP 的 MCU 产品以消费电子、计算机网络和汽车电子应用为主，而这些应用领域占据国内应用市场的 60％以上，其中消费电子领域 2017 年增长 25％，成为国内 MCU 最大的应用市场。

中国大陆的MCU厂商大大小小也有几百家，但是国内MCU厂商与国际一流水平差距较大，导致国内市场也大部分落在国外厂商手中。

A股上的MCU企业有：

中颖电子：国产家电 MCU 主控芯片的领军企业，在家电控制芯片领域具有丰富的技术和经验积累，可以为客户提供完备的软硬件一体化服务，包括整体方案开发、嵌入式固件开发及外围硬件电路的设计等。公司深耕国内市场，不断拓展家电 MCU 主控芯片产品类型，产品逐渐从小家电控制芯片延伸至大家电控制芯片。目前，公司家电用 MCU 芯片主要应用于小家电和白色家电，客户包括美的集团（SZ：000333）、九阳股份（SZ：002242）、苏泊尔等国内家电一线品牌大厂。小家电方面，公司在小家电主控芯片领域的市占率位于前两名，特别是在豆浆机、微波炉等领域市场份额居于领先地位。

兆易创新：公司的 MCU在2017 年占总营收 15％。目前公司基于 ARMCortex 内核的 MCU 主要集中在消费电子和工业控制等应用领域，如机器人，无人机，安防监控，平衡车等。

乐鑫科技（688018．SH ）： Wi－Fi MCU 及模组，主要用于智能家居、智能照明、智能支付终端、智能可穿戴设备、传感设备及工业控制等物联网领域，其中 ESP8089 系列芯片主要应用于平板电脑、机顶盒等领域，ESP8266 系列和 ESP32 系列芯片产品具有通用性，适用于多种物联网应用领域，在主要客户终端产品的具体应用均为智能家电设备（如扫地机器人、空调、洗衣机、电饭煲、净水器等）、智能照明、智能插座、智能移动支付播报设备等物联网设备。

东软载波（300183） ：国内领先的多种通信芯片制造商和通信解决方案提供商，是全球唯一一家同时拥有窄带载波、宽带载波和无线芯片技术及相关产品的企业。2015 年，公司收购上海东软载波微电子有限公司（原上海海尔集成电路有限公司）100％股权，上海东软微电子注重于研发具有高抗干扰性、高可靠性的通用型 8 位／32 位 MCU 及专用型微控制器产品。打造了包括安全芯片（S）、通用MCU（M）、专用芯片（A）、射频无线芯片（R）及触控芯片（T）在内的 SMART 产品线。多种产品的组合使用为客户提供质优价廉的整体解决方案，可广泛应用于智能遥控器、智能家居、智慧家电、信息安全、智能电网、汽车电子、消费电子、工业控制等领域。

上海贝岭（SH：600171）：8位MCU产品，内置丰富的功能模块，具备较高的性能和抗干扰性能力；为客户不同层次产品需求提供具备性价比产品；目前已广泛应用于消费类、智能充电、小家电、电机控制等产品。

鼎信通讯（SH：603421）：低压电力线载波通信产品的研发、生产、销售

北京君正：一家集成电路设计企业，拥有全球领先的32位嵌入式CPU技术和低功耗技术，主营业务为微处理器芯片、智能视频芯片及整体解决方案的研发和销售。

士兰微电子：主要产品有MCU电路（包括3V OTP MCU、5V OTP MCU、3V FLASH MCU）、LED驱动照明电路、分立器件芯片和传感器等。

新三板上也有不少MCU企业，遗憾的是有些已经摘牌了：

以上企业中，晟矽微电 （ 430276．OC ）营收规模最大，有国有产业资本和多家知名VC投资入股，有望和芯海科技一样转科创板。

MCU 用于控制的运算量较小，且在每个具体的应用场景存在需求的静态性，故国外前期占技术垄断地位的公司针对具体应用场景的产品其功能和性能具有一定静止性，这就给了国内公司在技术领域慢慢赶超的机会，同时国内企业在市场服务上更具优势且能接受低于国外公司的价格，就有机会最终慢慢突破国外企业的垄断。

所以，别看新三板MCU企业规模小，在很多细分领域有希望打破国外垄断，实现国产替代。

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