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MCU行業(yè)分類及產(chǎn)業(yè)鏈等發(fā)展情況分析
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 芯旺微    2023-09-28

1、MCU 行業(yè)概況

（1）MCU 基本概念及分類

MCU（Microontroller Unit），即微控制器，也稱單片機(jī)，是將中央處理器的頻率及規(guī)格做適當(dāng)縮減，與存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、I/O 接口、各類數(shù)字及模擬外設(shè)、通信接口等集成在單一芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)。MCU 的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)如下圖所示：

①按指令集類型劃分

按照 MCU 內(nèi)核所采用的指令集類型不同，MCU 可分為復(fù)雜指令集（CISC）MCU 和精簡(jiǎn)指令集（RISC）MCU 兩大類型。

目前 MCU 市場(chǎng)以精簡(jiǎn)指令集MCU 為主，在全球 MCU 市場(chǎng)中，基于 ARM 精簡(jiǎn)指令集的 MCU 市場(chǎng)占比較高；在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中，基于 RISC-V 精簡(jiǎn)指令集的 MCU 近年來也發(fā)展較快；而在車規(guī)級(jí)和工業(yè)級(jí)市場(chǎng)中，國外 MCU 廠商也基本都有自主研發(fā)的精簡(jiǎn)指令集MCU 產(chǎn)品。芯旺微自主研發(fā)的 KungFu 系列指令集屬于精簡(jiǎn)指令集，相應(yīng)的 MCU 產(chǎn)品屬于精簡(jiǎn)指令集 MCU。

②按照位數(shù)分類

MCU 位數(shù)指的是 CPU 每次處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)的寬度。按照位數(shù)劃分，MCU主要分為 4 位、8 位、16 位、32 位等。MCU 的位數(shù)越高，其運(yùn)算能力越強(qiáng)、支持的存儲(chǔ)空間越大，越能適應(yīng)復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景。

8 位 MCU 和 32 位 MCU 是目前 MCU 市場(chǎng)的主要類型，32 位 MCU 憑借其較高的運(yùn)算能力，可以滿足大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的需求，占據(jù)市場(chǎng)主流地位，8 位MCU 具備低成本設(shè)計(jì)、高性價(jià)比和適應(yīng)多種運(yùn)算需求較小的應(yīng)用場(chǎng)景等特點(diǎn)，依然保持著可觀的市場(chǎng)份額。

③按照應(yīng)用場(chǎng)景分類

按照應(yīng)用場(chǎng)景的不同，MCU 通?？煞譃橄M(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)和車規(guī)級(jí)，不同類別 MCU 因工作環(huán)境特點(diǎn)不同，在產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)、認(rèn)證要求等方面存在較大差異。

④按照用途分類

按照 MCU 是否針對(duì)某種具體用途來劃分，MCU 可分為通用型及專用型。

（2）MCU 產(chǎn)業(yè)鏈

MCU 產(chǎn)業(yè)鏈分為核心產(chǎn)業(yè)鏈、上游支撐產(chǎn)業(yè)鏈和下游需求產(chǎn)業(yè)鏈。核心產(chǎn)業(yè)鏈包括集成電路設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試等環(huán)節(jié)，上游支撐產(chǎn)業(yè)鏈包括 IP授權(quán)、EDA 軟件、半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體設(shè)備。下游需求產(chǎn)業(yè)鏈為汽車電子、工業(yè)控制、消費(fèi)電子、醫(yī)療健康、航空國防、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)等 MCU 下游應(yīng)用領(lǐng)域。

2、MCU 行業(yè)發(fā)展情況

MCU 廣泛應(yīng)用于各類電子設(shè)備，承擔(dān)系統(tǒng)控制、執(zhí)行運(yùn)算等核心功能。近年來，受益于汽車向電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展以及工業(yè)自動(dòng)化、智能家居、智能辦公、智能可穿戴設(shè)備、智能樓宇的發(fā)展，MCU 作為各種電子設(shè)備的“大腦”，迎來了良好的發(fā)展機(jī)會(huì)。

（1）全球 MCU 市場(chǎng)發(fā)展情況

①M(fèi)CU 需求總量保持持續(xù)快速增長

根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)，全球 MCU 市場(chǎng)規(guī)模在經(jīng)歷 2020 年下降后，隨著2021年全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇達(dá)到 196 億美元，預(yù)計(jì) 2022年將會(huì)繼續(xù)保持增長趨勢(shì)，達(dá)到 215 億美元，同時(shí)，IC Insights 預(yù)測(cè)從 2021 年到 2026 年，全球 MCU 市場(chǎng)規(guī)模的復(fù)合增長率約為 6.7%，在 2026 年達(dá)到 272億美元。

②從應(yīng)用領(lǐng)域來看，汽車電子及工業(yè)控制是 MCU 的主要應(yīng)用場(chǎng)景

在下游應(yīng)用領(lǐng)域方面，2020 年全球 MCU 的下游應(yīng)用領(lǐng)域主要為汽車電子、工業(yè)、消費(fèi)電子、醫(yī)療健康和航空國防等，其中汽車電子占比約為 35%，工業(yè)占比約為 24%，合計(jì)占比近 60%。

③從位數(shù)上看，32 位 MCU 市場(chǎng)占比穩(wěn)步增加

根據(jù) Gartner 數(shù)據(jù)，從 2015 年至 2020 年，32 位 MCU 的全球市場(chǎng)份額不斷上升，2020 年達(dá)到約 59%；8 位 MCU 的全球市場(chǎng)份額近年來雖然受到一定波動(dòng)，但仍高于 16 位 MCU 的全球市場(chǎng)份額。預(yù)計(jì) 2022 年 32 位 MCU 的全球市場(chǎng)份額將上升至約 66%。

（2）我國 MCU 市場(chǎng)發(fā)展情況

①M(fèi)CU 市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長

近年來，我國汽車“三化”進(jìn)程加速以及工業(yè)自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)的快速發(fā)展，帶動(dòng)我國 MCU 市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長。根據(jù) Omdia 數(shù)據(jù)，2021 年中國MCU 市場(chǎng)規(guī)模約 72 億美元（約合人民幣 464億元），2022年增長至 82億美元（約合人民幣 552 億元），預(yù)計(jì) 2023年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到約 85 億美元。

②從應(yīng)用領(lǐng)域看，工業(yè)用 MCU 和車用 MCU 市場(chǎng)份額可觀

在下游應(yīng)用領(lǐng)域方面，我國工業(yè)用 MCU 和車用 MCU 市場(chǎng)份額可觀。根據(jù)Omdia 數(shù)據(jù)，2022 年中國 MCU 市場(chǎng)規(guī)模約為 82 億美元，其中 2022 年工業(yè)用MCU 市場(chǎng)規(guī)模占中國 MCU 市場(chǎng)規(guī)模的比例約為 17.1%；車用 MCU 市場(chǎng)規(guī)模占中國 MCU 市場(chǎng)規(guī)模的比例約為 31.6%，合計(jì)市場(chǎng)份額占比近 50%。