MCU(微控制器)是把中央處理器的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減，并將內(nèi)存、計(jì)數(shù)器、 USB、 A/D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅(qū)動電路都整合在單一芯片上，形成芯片級的計(jì)算機(jī)，為不同的應(yīng)用場合做不同組合配置，廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、通訊、醫(yī)療電子、軍事裝備、消費(fèi)類產(chǎn)品和航空航天等領(lǐng)域。

昨天，IC Insights發(fā)布了對全球MCU市場行情的最新統(tǒng)計(jì)和分析。

受惠于嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用、傳感器的增加以及物聯(lián)網(wǎng)終端應(yīng)用的熱潮，到2022年，預(yù)期MCU的營收和出貨量將持續(xù)大幅增長。

在2016年縮減MCU庫存后，系統(tǒng)制造商在2017年加大了微控制器的購買量，出貨量激增22%，預(yù)計(jì)2018年將持續(xù)強(qiáng)勁增長。因此，IC Insights上調(diào)了MCU出貨量的預(yù)測，預(yù)估在2018年將成長18%，出貨數(shù)量達(dá)到近306億，MCU營收預(yù)期將增長11%，達(dá)到186億美元的歷史新高水平。預(yù)計(jì)2019年將持續(xù)增長9%，達(dá)到204億美元。

圖：MCU銷量及營收預(yù)測

此外，MCU五年內(nèi)的銷售額復(fù)合年增長率將達(dá)到7.2%，2022年達(dá)到近239億美元，出貨量的復(fù)合年增長率則達(dá)到11.1%，2022年達(dá)到約438億個。

平均售價(jià)方面，MCU在2017年跌至最低點(diǎn)，2018年價(jià)格繼續(xù)以同樣速度下跌。然而，與過去十年相比，過去五年的降幅有所緩解。2017~2022年期間的平均價(jià)格的復(fù)合年增長率預(yù)期將是- 3.5%，遠(yuǎn)低于2012~2017年期間的- 5.8%和1997~2017年的- 6.3%。

2017年，MCU銷量從2016年下滑中恢復(fù)的一個關(guān)鍵因素是其在智能卡應(yīng)用領(lǐng)域的強(qiáng)勁表現(xiàn)，目前，大約有40%的MCU出貨量用于智能卡。

巨頭間的游戲

從2015年開始，各大MCU巨頭為了搶占市場份額，布局不斷增長的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，行業(yè)內(nèi)發(fā)生多起大規(guī)模并購。全球最大的MCU供應(yīng)商由收購了Freescale的NXP擔(dān)當(dāng)，而Microchip、Cypress也通過收購，提高營收，擴(kuò)大了在MCU市場的份額。

2016年NXP、瑞薩。Microchip占據(jù)市場份額前三位，前8大MCU供應(yīng)商合計(jì)占據(jù)了全球市場份額的88%。

圖：2016年MCU廠商排名

2017年全球MCU廠商排名與2016年相比，沒有明顯變化。

2016年，NXP超過了日本瑞薩，成為全球最大的MCU供應(yīng)商。營收也因?yàn)樵?015年耗資116億美元收購飛思卡爾而提升了116%。在被收購之前，飛思卡爾是全球第二大MCU供應(yīng)商。并購后的新公司與瑞薩的營收差距只有2.1億美元，但在之前，這個差距起碼有10億美元。2015年，由于日元走弱，瑞薩的MCU營收銳減了19%，進(jìn)入2016年，瑞薩MCU的銷售額下降，導(dǎo)致營收下降了4%，只有約25億美金，占領(lǐng)全球MCU的份額為16%。2013年，瑞薩MCU的市場份額高達(dá)33%。

收購飛思卡爾之后，NXP從全球第六大MCU供應(yīng)商跨越到了榜首的位置，市場份額也高達(dá)19%，營收達(dá)到29億美元。2015年，NXP有75%的MCU營收來自用在智能卡的8位和16位MCU。在收購了飛思卡爾之后，智能卡MCU只占這個公司營收的25%。飛思卡爾的MCU主要應(yīng)用在廣泛的嵌入式控制應(yīng)用，汽車電子更是其重點(diǎn)。NXP和飛思卡爾都開發(fā)了大量32位ARM Cortex-M MCU。

美國的Microchip則從2015年的第五位躍居到2016年第三位。而營收也增長了50%，至20億美元。這主要得益于2016年第二季度收購了Atmel。

2015年，Atmel在全球MCU供應(yīng)商中排行第九，營收為8.08億美元。而在收購Atmel之前，Microchip是少有的幾家沒有ARM授權(quán)的MCU公司。在過去的十幾年里，該公司一直開發(fā)基于MIPS架構(gòu)的32位MCU。在收購Atmel六個月之后，Microchip擴(kuò)充了其基于MIPS的32bit PIC32 MCU，同時擴(kuò)充了Atmel的基于ARM 的SAM系列。

與此同時，Cypress的MCU業(yè)務(wù)也增長了15%，至6.22億美元，其在全球MCU供應(yīng)商中也排到了第八的位置。

Cypress的增長主要來源于2015年的收購，當(dāng)時他們斥資50億美元收購了飛索半導(dǎo)體。后者最初是從AMD獨(dú)立的Nor Flash供應(yīng)商。2013年，飛索半導(dǎo)斥資1.1億美元收購了富士通半導(dǎo)體的MCU和模擬業(yè)務(wù)。當(dāng)時的目的是為了將其產(chǎn)品線擴(kuò)充到非易失性存儲產(chǎn)品之外。

2013年，飛索也獲得了ARM的32bit MCU核心授權(quán)。Cypess的營收增長除了來自飛索半導(dǎo)體的MCU業(yè)務(wù)外，自身的PSoC產(chǎn)品線增長也是一大貢獻(xiàn)，該系列產(chǎn)品將MCU、混合信號用戶定義串口和數(shù)字功能聯(lián)合在一起，為終端用戶應(yīng)用提供更完整的解決方案。

排名下滑最大的是三星。2016年，其MCU營收銳減了14%。這主要是因?yàn)樵谥悄芸?a target="_blank">控制器市場的弱勢表現(xiàn)。

綜上，根據(jù)IC Insights的統(tǒng)計(jì)，從收購?fù)瓿珊喜⒑蟮匿N售數(shù)據(jù)看，NXP、Microchip和Cypress 2016年MCU產(chǎn)品線銷售額同比大幅增長，排名也相應(yīng)上升。未進(jìn)行大規(guī)模收購的廠商則表現(xiàn)平平，只有個位數(shù)的增長，比如ST和TI，有的出現(xiàn)了大幅下降，如Samsung。

物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動MCU加速發(fā)展

市場需求的發(fā)展帶來了MCU應(yīng)用的普及，隨著產(chǎn)品智能化、萬物互聯(lián)需求的發(fā)展，也必將帶來MCU銷售的增長。市場需求的發(fā)展也促進(jìn)了MCU產(chǎn)品功能不斷改進(jìn)、性能不斷提高。

因此，通用MCU產(chǎn)品要做“加法”，通過增加外設(shè)滿足越來越多的細(xì)分市場需求。

IC Insights統(tǒng)計(jì)顯示，預(yù)計(jì)2018年用于嵌入式系統(tǒng)、自動控制、傳感應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)連接的通用MCU的銷售額將增長11%，達(dá)到164億美元。而通用MCU的出貨量預(yù)計(jì)在2018年將增長25%，至189億個。目前，通用MCU占總體MCU出貨量的比例超過60%，預(yù)計(jì)到2022年，比例將上升到68%。目前，有88%的總營收來自通用MCU，預(yù)計(jì)2022年將達(dá)到90%。

而一些專用MCU要做”減法“，通過減少一些不必要的外設(shè)，增加一些特定的功能，滿足某些市場應(yīng)用的需求，比如，集成有無線射頻的MCU等。

Grand View Research，Inc.的報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，到2022年，全球物聯(lián)網(wǎng)MCU市場預(yù)計(jì)將達(dá)到35.6億美元。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的通信連接、智能傳感器等都是主要的應(yīng)用形式。物聯(lián)網(wǎng)需要的多樣化市場需求決定了所謂的“碎片化”?！八槠钡氖袌鲂枰辖y(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，或者是融合各種技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)以滿足不同的需求，這為MCU的新產(chǎn)品定義和創(chuàng)新提供了機(jī)遇。

另外，芯片工藝技術(shù)的進(jìn)步使MCU的功耗大大降低，向著節(jié)能降耗方向發(fā)展。超低功耗MCU越來越受到重視，尤其是隨著對電池供電應(yīng)用以及無線連接技術(shù)的重視，一節(jié)電池往往要求工作幾年，有的甚至要求工作10年，超低功耗MCU是最基本的要求。

價(jià)格變化

IC Insights統(tǒng)計(jì)顯示，32位MCU的強(qiáng)勁增長重塑了市場，供應(yīng)商積極推出更具功能性的設(shè)計(jì)，并且較用于高端產(chǎn)品的8位和16位芯片更有成本競爭力。2018年，預(yù)計(jì)32位MCU的平均售價(jià)僅比總平均售價(jià)高出0.09美元，到2022年，預(yù)計(jì)差異將縮小至0.05美元(32位ASP為0.60美元，而總體ASP為0.55美元)。

而低配的8位MCU價(jià)格已然突破了0.15美金，主流的8位MCU價(jià)位基本在0.15~0.6美金。市場上主流的ARM Cortex-M0的MCU產(chǎn)品平均價(jià)格一般是在1美金以下，在同核多供應(yīng)商競爭的格局下，基于ARM Cortex-M0的32位MCU平均價(jià)格還是會繼續(xù)下降，而基于ARM Cortex-0 的低配32位MCU已經(jīng)降到了0.3美金。

2017年，ARM公司DesignStart的項(xiàng)目對ARM Cortex-M0/M3內(nèi)核免授權(quán)費(fèi)，大大降低了MCU開發(fā)者的開發(fā)費(fèi)用，利用現(xiàn)有成熟的IP快速設(shè)計(jì)產(chǎn)品。這必然帶來MCU產(chǎn)品設(shè)計(jì)者的增加，使得32位MCU的價(jià)格競爭愈加激烈。

另一方面，由于物聯(lián)網(wǎng)及車用電子對MCU的需求猛增，導(dǎo)致大廠產(chǎn)能應(yīng)付不及時，因此開始將產(chǎn)能集中到新興應(yīng)用及高附加值產(chǎn)品上。

例如，自2017年以來，ST的MCU就逐漸缺貨，交期也一再延長，缺貨的產(chǎn)品包括：8位MCU、Cortex M0/M3/M4等。此外，2018年蘋果新款iPhone全面導(dǎo)入3D傳感，ST作為供貨商，勢必將持續(xù)排擠掉MCU的產(chǎn)能。

另一MCU大廠NXP已于2017年底發(fā)出漲價(jià)通知，宣布從2018年第一季度開始對旗下MCU等主要產(chǎn)品上調(diào)價(jià)格，漲價(jià)幅度在5%~10%不等。

除了漲價(jià)，各大原廠MCU交期大多也已延長至12周，最長達(dá)到9個月，有廠商甚至已暫時封單。受到大廠產(chǎn)能移轉(zhuǎn)及漲價(jià)效應(yīng)刺激，預(yù)期MCU將一路缺貨到年底。

中國MCU的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

近年來，中國MCU市場保持高速增長態(tài)勢，2011~2016年的年復(fù)合增長率接近10%，但中國大陸和***地區(qū)MCU企業(yè)產(chǎn)值僅占各自市場的10%。

國內(nèi)MCU企業(yè)近年來成長迅速，特別是在32位MCU市場上，兆易創(chuàng)新、致象科技和靈動微電子等企業(yè)基于ARM的MCU受到了市場的歡迎。兆易創(chuàng)新的MCU產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了對行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)意法半導(dǎo)體同類產(chǎn)品的pin to pin替換，憑借更低的價(jià)格和本地化的服務(wù)優(yōu)勢，逐步搶占市場，

圖：2011~2017年中國MCU市場規(guī)模(單位：十億美元，圖源：東方證券研究所)

未來5~10年，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備市場將達(dá)到百億級，MCU市場將迎來爆發(fā)式增長，市場空間大，下游應(yīng)用多，這些都是中國MCU企業(yè)發(fā)展的機(jī)遇。

而隨著缺貨漲價(jià)潮，以及物聯(lián)網(wǎng)的興起、國內(nèi)晶圓廠的不斷成熟和國家大基金的支持給了國內(nèi)MCU廠商很多機(jī)遇。

在中國，由于本土OEM廠商需求量大，ARM內(nèi)核授權(quán)的便利性，加上當(dāng)?shù)胤?wù)的天然優(yōu)勢，催生了不少M(fèi)CU的初創(chuàng)企業(yè)。但想打破國外巨頭壟斷局面難度很大。

圖：部分中國本土MCU企業(yè)

通用MCU行業(yè)需要長期、大量的投入，以及前瞻性的規(guī)劃，加上極為接地氣的應(yīng)用推廣，需要匯聚行業(yè)內(nèi)包括半導(dǎo)體工藝、芯片設(shè)計(jì)、應(yīng)用開發(fā)、工具鏈設(shè)計(jì)、技術(shù)支持、行銷推廣、供應(yīng)鏈整合、認(rèn)證管理等各方面的專業(yè)優(yōu)秀人才，能否匯聚這么多的人才和資金，且有耐心持續(xù)投入5~10年，這可能是本土MCU發(fā)展的最大挑戰(zhàn)。

對此，來自靈動微電子MCU事業(yè)部的總經(jīng)理婁方超認(rèn)為，MCU未來的機(jī)會在中國，主要有三點(diǎn)原因：首先，MCU應(yīng)用“定義權(quán)”在中國。不管從消費(fèi)類的玩具、手機(jī)周邊、家居家電，到工業(yè)類的電機(jī)控制、汽車電子、無線通訊，甚至物聯(lián)網(wǎng)、人工智能，在中國都有大量的開發(fā)團(tuán)隊(duì)和配套的支持體系，以及廣泛的消費(fèi)群體和應(yīng)用場景。這使得MCU產(chǎn)品及方案的“定義權(quán)”逐步移到中國來，而這是本土MCU廠商生存成長的天然土壤。

其次，中國有服務(wù)理念方面的優(yōu)勢。本土的MCU廠商及其員工，已經(jīng)習(xí)慣了“今日事今日畢”的高效的行事風(fēng)格，堪比外賣訂餐的便捷。這一點(diǎn)在全球其他電子行業(yè)市場是難以想象的。

另外，隨著國內(nèi)對集成電路行業(yè)投入的加大，產(chǎn)業(yè)鏈配套越來越齊整，以上海及其周邊城市為例，可以很容易地串聯(lián)起從芯片設(shè)計(jì)、晶圓加工到封裝測試，直至失效分析的完整工業(yè)鏈條，無論是效率還是成本都可以做到最優(yōu)。

結(jié)語

從IC Insights的統(tǒng)計(jì)來看，未來MCU市場喜人，增長空間巨大。那些完成并購整合的國際大廠無疑會具有競爭優(yōu)勢，而物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用特點(diǎn)又給中國本土中小規(guī)模MCU企業(yè)提供了發(fā)展機(jī)遇。未來的MCU市場競爭將會更加立體、多元化。

本文來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察 張健