本文整理了來自于芯師爺、電子發燒友網、電子工程專輯、樂晴智庫精選等專業平臺的分析和研究，合集成一篇快速了解MCU行業的現狀和發展趨勢，在此感謝這些專業平臺的努力和付出，讓更多的朋友能夠了解這個小到鍵盤、滑鼠，大到冰箱、電視、儀器儀表等消費、工業、汽車各個角落無處不在的電子物料。

1、什么是MCU？

微控制器（又稱微控制單元，MCU）是一種針對特定應用的控制處理而設計的微處理器芯片，其工作頻率（在1MHz到200 MHz）和功耗一般比PC和手機的CPU/MPU都要低。現今的MCU都是系統級芯片（SoC），在單個芯片上集成了多種功能模塊和接口，包括存儲器、I/O端口、時鐘、A/D轉換、PWM等，以及SPI、I2C、ISP等數據傳輸接口。

按照位數來劃分，MCU可分為4位、8位、16位、32位和64位微處理器，現在32位MCU已經成為主流，正在逐漸替代過去由8/16位MCU主導的應用和市場。若按照指令集架構（ISA）來劃分，MCU類型包括8051、Arm、MIPS、RISC-V、POWER等微處理器。基于Arm Cortex-M系列內核IP的MCU已經成為32位MCU的市場主流，最近幾年開源的RISC-V微處理器也開始流行起來，特別是在新興的物聯網領域。

2、全球和中國MCU市場趨勢

據權威市調機構統計預測，2020年全球MCU市場規模約為177.9億美元，出貨量超過280億顆。預計今年的MCU規模將達到184.8億美元，從2021至2028年的復合年增長率（CAGR）為10.1%，2028年將增長到361.6億美元。另據IC Insights報告顯示，MCU全球營收在2018年創下空前紀錄，達到176億美元；2019年下滑7％；2020年繼續下降8％，至149億美元。2020年車用MCU銷售額為60億美元；工業MCU營收占比為29%，約為43億美元。預計2021年全球MCU市場總銷售額可達到190億美元，其中汽車和工業市場占據了70%，消費電子、家電，以及計算機和通信等市場占據了剩下的30%。

預計全球汽車MCU銷售額將在2021年猛增23%，達到創紀錄的76億美元，隨后2022年將增長14%，2023年增長約為16%。

從車用MCU類型來看，超過四分之三的是32位MCU，預計今年銷售額約為58億美元；16位占17.6%，為13.4億美元；8位占比不到6%，為4.41億美元。32位MCU較高的平均售價（ASP）也會推高今年的銷售額，部分原因是因為市場供應緊張，MCU供應商開始漲價。預計32位MCU的平均售價在2021年上漲13%，增至0.72美元。我們再來看國內MCU市場。據 IHS數據統計，2008-2018 年間，中國 MCU 市場年平均復合增長率（CAGR）為 7.2%，是同期全球 MCU市場增長率的 4 倍。2019 年中國 MCU 市場規模達到256億元，2020年達到269億元，但主要被海外大廠霸占，國產MCU滲透率較低。

中國MCU應用市場主要集中在家電/消費電子、計算機網絡和通信、汽車電子、智能卡，以及和工控/醫療等領域。其中汽車電子和工業控制應用對MCU的需求增長是最快的，預期到2023年工業/醫療電子的市場份額將趕上消費電子，達到92億元人民幣。

國產MCU廠商主要集中在消費電子和家電等細分市場，而汽車和工業控制等中高端市場則被國際大廠壟斷。然而，在新興的物聯網應用領域，國產MCU廠商跟國際大廠幾乎站在同一起步線上。

3、MCU行業產業鏈分析

產業鏈上游MCU產業鏈上游可分為原材料供應商和代工廠商。原材料主要為圓晶以及來自于ARM等的內核授權；代工廠商主要包括臺積電、格羅方德、聯電、中芯國際、華虹半導體等。代工廠商行業集中度較高，成寡頭競爭格局。2020年頭部的臺積電、格羅方德、聯電、中芯國際等廠商市占率超過90%，其中臺積電市占率高達58.6%。上游議價能力較強。由于原材料的不可替代性與代工廠商的高度集中性，上游廠商議價能力較強。產業鏈中游全球MCU供應商以國外廠商為主，行業集中度相對較高。全球MCU廠商主要為瑞薩電子（日本）、恩智浦（荷蘭）、英飛凌（德國）、微芯科技（美國）、意法半導體等，TOP7頭部企業市占率超過80%。國內MCU芯片廠商在中低端市場具備較強競爭力，市占率穩步上升。國外廠商IDM模式為主，國內廠商Fabless模式為主。產業鏈下游MCU應用領域全球汽車電子占比最高，中國集中在消費領域：2020年汽車電子是全球MCU第一大應用領域，占比為33%，其次是工業控制、醫療、計算機網絡、消費電子等領域。2020年中國MCU市場銷售額第一的應用領域為消費電子，其次是計算機網絡，而汽車電子及工業控制領域的MCU占比則顯著低于全球水平，中國MCU應用仍主要集中在消費、家電等品類。

4、50家國產MCU廠商基本信息統計分布

5、國內MCU企業的2021年市場表現及業務布局

目前，國內已經上市的MCU相關企業當中，兆易創新的布局比較全面，產品橫跨M23、M3、M4、M33和RISC-V五種MCU內核的產品矩陣，主要面向中高端市場，并逐步切入汽車、工控等高端領域。目前的市值也是最高的，接近千億市值。據其業績快報顯示，2021年的營收達到了85.1億元。至于MCU在業績中的具體表現還需要等到其2021年年報公布時才能知曉。不過，根據其往年的市場表現，其MCU產品，在工業和汽車應用領域的占比超40%。

兆易創新實現了高中低端全覆蓋，目前有35個系列、約400種型號，制程分布110/55/40nm（28nm在研），M33內核的車規MCU預計今年下半年推出。2021年，新客戶和新領域design in，今年將陸續貢獻營收。

圖：目前國內A股已經上市的MCU相關公司（來源：同花順）（數據截至2022年4月5日）市值排名第二的士蘭微是一家IDM廠商，其電控類MCU產品持續在工業變頻器、工業UPS、光伏逆變、紡織機械類伺服產品、各類變頻風扇類應用以及電動自行車等眾多領域得到了廣泛的應用。士蘭微的市值達到了676億元，2021年的營收為71.94億元。不過，士蘭微并沒有將MCU的業績單獨列出，這與該公司MCU產品并非通用MCU相關，因為他們家的MCU基本都是與功率器件搭配在一起的。復旦微電的MCU產品并不占該公司業務大頭，其MCU產品主要分為智能電表MCU和低功耗通用MCU兩大類，其中，智能電表MCU，主要由FM33A系列產品構成，產品類型為32位Cortex-M0內核的智能電表MCU；低功耗通用MCU，主要由FM33A、FM33G、FM33L、FM33LG0xxA等系列MCU產品構成，包括ARM Cortex-M0內核的32位低功耗MCU芯片、16位增強型8xC251 處理器內核低功耗MCU芯片。在2021年，復旦微電的MCU業務收入約為2.96億元，同比增長64.4%，占其總體收入的11.5%，毛利率約為56.6%。2021年有幾次價格調整，出貨量為7190萬顆，同比增長4.23%，平均銷售價格為4.12元。雖然在2022年Q1季度，有些消費類的MCU企業出貨量環比有些下滑，但復旦微電的MCU產品除了水電氣熱表外，主要偏工業類應用，需求相對穩定。在新產品方面，復旦微電應用于智能家居領域的32位嵌入式大容量、低功耗MCU進入量產階段，最新的低功耗FM33FR0產品集成觸摸按鍵控制器等功能。在汽車MCU領域，復旦微電在2021年12月8日發布首款車用MCU產品，推出的MCU FM33LG0xxA系列目標應用領域包括雨刮器、車窗、座椅位置、車頂、門鎖、空調、照明控制等，首款產品預計將在2022年Q1~Q2上車。圖：國內MCU相關企業的營收和毛利等情況。（根據已經公布的企業年報整理）

中穎電子主要產品為MCU和OLED顯示驅動芯片，其MCU主要用于家電主控、鋰電池管理、電機控制、智能電表及物聯網領域；OLED顯示驅動芯片主要用于手機和可穿戴產品的屏幕顯示驅動。其MCU包括8-bit Flash MCU、8-bit OTP/Mask MCU、16-bit DSP、4-bitOTP/Mask MCU等，產品主要應用于家電、汽車電子周邊、運動器材、醫療保健、儀器儀表、安防、電源控制、馬達控制、工業控制、變頻、數碼電機、計算機鍵盤、鼠標等領域。公司的家電MCU主要以8英寸晶圓的0.11微米制程為主，正在積極投入55nm/40nm的MCU產品研發過程中。

中穎電子在家電領域新推出了ARM cortex-M3 內核產品，目前已經有客戶進行項目開發設計。其車載類應用預計在今年年中推出第一個汽車MCU產品。國民技術在近幾年持續聚焦通用安全產品及市場戰略，圍繞信息安全、SoC、無線通信連接三大核心技術優勢，形成了通用MCU、安全芯片及射頻芯片產品線。產品涉及通用MCU 芯片、金融安全和物聯網安全芯片、可信計算芯片、智能卡芯片、超低功耗藍牙芯片等。

在通用MCU領域，國民技術產品基于ARM Cortex M0及M4系列內核的通用安全 MCU產品已實現批量供貨，目前在售的100多個型號以及今、明兩年即將完成的多個產品平臺，將覆蓋 32 位 MCU 從低端到高端大多數應用場景。其MCU產品采用了40nm制程，且帶有安全的功能屬性。此外，該公司還正在研發高性能ARM Cortex M7產品。其通用MCU主要覆蓋物聯網、工業聯網及工業控制、智能家電及智能家庭物聯網終端、消費電子、電機驅動、伺服、電池及能源管理、 智能表計、醫療電子、汽車電子、安防、生物識別、通訊、傳感器、機器自動化等應用領域和方向。典型應用覆蓋電池BMS、儲能、電機驅動控制器、電動兩輪車、滑板車、平衡車、智能門鎖、手持云臺、健康智能硬件及醫療設備、血氧儀、車用電子、飛控云臺、水表及燃氣表、3D打印、微型打印機、工業伺服、PLC、逆變器、數字電源及UPS、充電樁、換電柜 、掃地機、吸塵器 、TWS耳機等。

圖：樂鑫科技的主要產品矩陣。（數據來源：公司官網及年報）

樂鑫科技產品以“處理+連接”為方向。在物聯網領域，目前已有多款物聯網芯片產品系列。“處理”以MCU為核心，包括AI計算；“連接”以無線通信為核心，目前已包括Wi-Fi、藍牙和Thread/Zigbee技術，產品邊界擴大至 Wireless SoC 領域。2021年，其公司營收為13.86億元，綜合毛利率為39.6%，其中芯片毛利率為48.94%。

6、2021年MCU行業融資表

回望2021年，MCU領域的融資景象，蔚為壯觀——云途半導體、靈動微電子、恩狄、澎湃微電子、曦華科技等公司相繼在2021年完成了多輪融資。他們背后有一個浩浩湯湯的投資人大軍——普華資本、創新工場、松禾資本、啟賦資本、中金資本等數十家VC/PE機構，以及小米長江產業基金、中芯聚源、蘭璞資本、深圳華強等產業資本。業內人士總結出這樣一個規律：很多MCU公司創始人會優先考慮拿產業資本和地方政府的錢，其次是國家隊，最后才是純財務資本。

7、20款高性能MCU精選（圖片放大查看）

以下是參評第三屆“硬核中國芯”的知名企業中精選的20款國產高性能MCU，可為市場MCU替換做參考。趕緊收藏！

8、MCU企業簡介及車規MCU產品進展

面對著芯片短缺的現狀，海外芯片廠商在近一年中持續聯合晶圓廠新增MCU產能，但在現有產能無法兼顧且新產能尚未完全釋放至滿足市場需求之前，國內客戶也在啟動預備方案：加速導入本土廠商的產品。早在2021年初，就有量產級車規MCU產品的國內芯片廠家對芯師爺表示，因為缺芯和本土化供應需求，國內眾多汽車品牌開始對引入國產品牌MCU表現積極。整體而言，雖然***在汽車市場應用和技術仍遠不及海外MCU巨頭仍是事實，但國產MCU在汽車應用市場加快引進也是現實。在市場端的積極情緒下，國產MCU企業也在加快市場進程。據芯師爺不完全統計，國內芯片企業中已有兆易創新、芯海、芯旺微電子、比亞迪半導體、國芯科技、杰發科技、賽騰微、小華半導體、航順、琪埔微、國民技術等公布其車規MCU產品的商業化進程。

值得注意的是，由于各大國內芯片企業車規MCU項目的啟動日期不一，且車規級MCU產品驗證周期長、技術壁壘高，目前能量產上車的國內芯片屈指可數，部分國產MCU產品在2022年才通過產品測試，距離批量商業化落地還有一定的距離。根據各企業官網及其公開宣傳資料，以下為各國內MCU企業的簡介及車規MCU產品的市場化最新進展：兆易創新：首顆車規級MCU產品已送樣測試，預計2022年中實現量產兆易創新是國內 32 位 MCU 產品領先廠商，成立于 2005 年 4 月，產品為 NOR Flash、NAND Flash 及 MCU。公司 MCU 主要為基于 ARM Cortex-M 系列 32 位通用 MCU 產品。GD32 作為中 國 32 位通用 MCU 領域的主流產品，以 22 個系列 320 余款產品選擇，覆蓋率穩居市場前列，產品廣泛應用于工業和消費類嵌入式市場，適用于工業自動化、人機界面、電機控制、安防監控、智能家居家電及物聯網等領域。兆易創新在2022年3月17日接受機構調研時表示，從2022年至今MCU仍缺貨，今年會發布首顆M33內核的車規MCU。其存儲芯片38nm SPI NAND Flash——GD5F全系列已于2022年2月宣布通過AEC-Q100車規級認證。芯海科技：車規MCU研發正按照計劃推進芯海科技成立于2003年9月，是一家集感知、計算、控制、連接于一體的全信號鏈集成電路設計企業。

專注于高精度ADC、高可靠性MCU、測量算法以及AIOT整體解決方案的研發設計。芯片產品廣泛應用于智慧健康、智能手機、消費電子、可穿戴設備、智慧家居、工業控制、工業測量、汽車電子等。芯海科技在2022年3月35日接受結構單位調研時候表示，公司已通過AEC-Q100認證的MCU產品主要應用在智能座艙等汽車部件上。為加速汽車MCU戰略落地，2021年公司發行可轉債，主要用于汽車MCU芯片研發及產業化項目，該項目規劃了M系列和R系列汽車MCU產品，覆蓋車身、底盤控制、動力總成等汽車MCU應用需求，目前相關產品的研發正在按計劃推進。芯旺微電子：KF8A/KF32A系列車規級MCU已量產，和部分車企達成合作芯旺微電子（ChipON）是一家聚焦汽車級、工業級混合信號8位/32位MCU&DSP芯片的高新技術企業，十多年來專注基于自主KungFu處理器架構的高可靠、高品質MCU器件的研發設計，是國內最早面向汽車和工業領域的芯片設計公司之一。其核心產品車規級MCU通過AEC-Q100品質認證，已實現汽車前裝市場批量商用，廣泛覆蓋車身控制、汽車電源與電機、汽車照明和智能座艙等場景。

比亞迪半導體：裝車量在2020年已達500萬支比亞迪半導體是國內領先的半導體IDM企業，主要從事功率半導體，智能控制IC，智能傳感器，光電半導體，制造及服務，應用領域覆蓋了對光，電，磁等信號的感應、處理及控制，產品廣泛用于汽車、能源、工業、通訊和消費電子等領域，具有廣闊的市場前景。比亞迪半導體在技術快速發展、市場份額持續提升的同時，始終以高品質服務于國內外客戶，立志成為高效、智能、集成的新型半導體供應商，為廣大客戶提供領先的車規級半導體整體解決方案。比亞迪半導體現擁有雙核觸控MCU、EMC增強型觸控MCU、工業三合一MCU以及電池管理MCU。自2018年成功推出第一代8位車規級MCU芯片后，其MCU產品裝車量在2020年已超500萬支。國芯科技：深耕車規MCU多年，新一代產品已獲超過110萬顆訂單蘇州國芯科技股份有限公司成立于2001年，是一家聚焦于國產自主可控嵌入式CPU技術研發和產業化應用的芯片設計公司。

公司可提供IP授權、芯片定制服務和自主芯片及模組產品，主要應用于信息安全、汽車電子和工業控制、邊緣計算和網絡通信三大關鍵領域。公開資料顯示，國芯科技已布局汽車電子十余年。國芯科技2022年4月7日公告，公司成功研發的CCFC2012BC芯片產品是基于公司自主PowerPC架構C*Core CPU內核研發的新一代汽車電子中高端車身及網關控制芯片，該款新產品截至2022年4月7日公司已獲得9家客戶實際訂單超過110萬顆。杰發科技：首款功能安全MCU –AC7840x成功啟動點亮合肥杰發科技有限公司成立于2013年，是北京四維圖新科技股份有限公司全資子公司，下設上海途擎微電子有限公司。杰發科技專注于汽車電子芯片及相關系統的研發與設計。2022年3月10日，杰發科技首款功能安全MCU –AC7840x提前回片，并成功啟動點亮。極海：APM32F103RCT7 MCU芯片通過AEC-Q100車規認證珠海極海半導體有限公司是艾派克微電子旗下全資子公司。

極海半導體具有20年的集成電路芯片設計經驗，現產品涵蓋32位工業級通用MCU，低功耗藍牙芯片以及工業物聯網SoC-eSE大安全芯片產品與方案。2022年1月，極海宣布其APM32F103RCT7 MCU芯片經過廣電計量第三方權威檢測，順利通過AEC-Q100車規認證。賽騰微：截止2019年，車身控制MCU累計出貨100萬顆，裝車10余萬輛賽騰微電子有限公司（簡稱賽騰微）是—家專注于汽車級/工業級MCU & SOC和周邊配套模擬/電源類芯片的集成電路設計企業。賽騰微成立以來陸續推出兩大系列、多款通過AEC—Q100標準認證的車規級MCU，成功應用于汽車LED動態流水燈、車載無線充電發射器以及車窗玻璃升降器等汽車電子零部件中，并批量供貨給多家知名汽車廠商。截至2019年10月，賽騰微車身控制MCU已累計出貨100萬顆，裝車10余萬輛。小華半導體：車規通用MCU HC32A4XX系列已廣泛應用于汽車節點小華半導體有限公司（以下簡稱：小華半導體）是華大半導體有限公司的核心子公司。小華半導體面向家電、工業、汽車、物聯網等領域，專注于核心智能控制芯片的設計，為客戶提供通用控制、電機控制、汽車電子、超低功耗四大產品線，以及相應算法和軟件在內的一整套系統級解決方案。2022年3月4日，國際公認的檢驗、鑒定、測試和認證機構SGS（以下簡稱：SGS）向小華半導體的車規芯片開發平臺頒發了ISO 26262功能安全認證證書。

據資料顯示，小華半導體車規通用MCU HC32A4XX系列已經廣泛的應用于汽車節點和小電機類控制。航順：車規MCU已批量應用于江鈴 中興 東南汽車等前裝航順芯片2013年成立于深圳，已量產數/模混合8寸130nm至12寸40nm七種工藝平臺，ARM Cortex-M0、M0+、M3、M4及RISC-V等二十九大家族300余款工業/商業/車規級、通用/專用/定制化32位MCU。2022年3月，航順宣布其車規MCU已批量應用于江鈴、中興、東南汽車等前裝市場。琪埔微：32位MCU成功量產并率先應用在前裝車身產品上琪埔維半導體（CHIPWAYS）是一家汽車半導體芯片設計公司，專注于汽車智能傳感和控制芯片的研發與銷售。公司成立于2015年6月。公司的主旨是打造汽車電子系列核心芯片及其產業平臺。公司現已掌握車規級霍爾傳感器、車規級微控制器MCU、新能源汽車多節電池組監視器BMS AFE、智能網聯汽車V2X芯片等一系列車規級智能傳感和控制芯片的關鍵核心技術并獲得多項專利。公司自主研發的車規級霍爾傳感器和車規級32位MCU均已經成功量產并率先應用在前裝車身產品上。

國民技術：公司MCU芯片已在車載領域出貨國民技術股份有限公司于2000年成立，2010年創業板上市，主營產品包括：安全芯片、通用安全MCU、可信計算芯片、智能卡芯片、非接讀寫芯片、藍牙芯片、RCC創新產品等，廣泛應用于網絡安全認證、電子銀行、電子證照、移動支付與移動安全、物聯網、工業聯網及工業控制、智能家電及智能家庭物聯網終端、消費電子、電機驅動、電池及能源管理、智能表計、醫療電子、汽車電子、安防、生物識別、通訊、傳感器、機器自動化等應用方向。汽車電子方面，N32G435系列MCU產品已經開始在汽車電動尾門、電動座椅、電動門窗、自動大燈，氛圍燈等汽車電子后裝市場進行導入并批量應用。

9、構建MCU生態

在消費行業，對于MCU耳熟能詳，感知、計算、控制，無處不在，數量巨大，但，對于成本控制也是要求極高，客戶攻入快，也意味著退出也很快。在工業行業，相對于消費行業，數量差幾個數量級，但客戶一旦選用，不太輕易更換，這個成本占比不太敏感，但對于穩定性要求，持續供貨的要求，較高。在汽車行業，隨著智能網聯汽車的發展，新型汽車相對于傳統汽車而言，對于傳感器和MCU的需求以數量級方式上升。這三個賽道，對于MCU廠家和渠道商而言，都是面臨著選擇問題。對于技術要求，從消費、工業、汽車需求一個比一個要求高。汽車電子是MCU最大市場，工業次之，消費行業和計算機行業總量在后。在追求規模化還是利潤率等方向上，每家公司各有不同的打算。國產替代，是不可逆的大趨勢。在這大背景下，如果不做工業和汽車行業的MCU，將在中高端市場上失聲，對于品牌都可能打有折扣。但對于傳統消費行業如魚得水的MCU廠家和渠道們，對于工業和汽車行業的市場開拓、品牌重新宣傳、生態構建，可能才剛剛開始。