同時，隨著物聯網技術的進步，傳感器智能化的信息處理能力也變得越加重要。因為不可能將所有運算都放到云端完成，網絡的各個節點也要完成各自的運算任務。
因此，傳感器和微處理器結合、具有各種功能的單片集成化智能傳感器成為主要發展方向。
今天我們重點來解讀一下國內MCU產業發展。讓讀者更加全面而深入地了解中國MCU市場及國內MCU廠商的現狀和未來發展趨勢。
一、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。
二、2020年MCU產品及應用現狀和趨勢
● 32位成主流，低功耗是關鍵
32位MCU工作頻率大多在100-350MHz之間，處理能力和執行效能比8/16位更好，其應用也更為寬泛。系統廠商出于自身產品研發效率和項目管理的需要，將傾向于選擇性價比高、容易獲取設計資源的內核處理器。因此，既滿足廠商需求又具有豐富生態系統資源的Arm內核成為32位MCU的主流方向，其優勢和市場占有率會越來越大。
此外，隨著先進制程工藝的采用，32位MCU的成本逐年降低，其平均售價(ASP)正逐漸逼近8位MCU。早在2015年，全球32位MCU出貨量就已經超過4位、8位與16位MCU出貨量總和，占到總體MCU市場的54%。預計32位MCU將繼續保持高速增長，在2020年市場占有率將超過60%。
低功耗是MCU器件的核心指標，因為很多MCU都是內置于電池供電的電子設備中，續航能力不足會嚴重影響消費領域的用戶體驗。而工業領域的要求更為嚴苛，如隧道或橋梁上用于檢測位移變形的傳感器節點，有些僅靠電池供電且要求正常工作長達十年以上。在新興的AloT領域，傳感節點數量眾多，主控芯片的功耗和聯網設備的續航能力直接影響產品的可用性。
● 汽車電子成為MCU長期發展的最大驅動力
汽車電子應用已經占據超過1/3的MCU市場，而汽車自動化、電動化、智能化、網聯化正在推動著汽車電子行業快速發展，這將大幅拉動高集成度MCU器件的需求。同時因為系統復雜度日益增加，車用MCU逐漸由8/16位升級到32位，并且使用數量也在增加。
以ADAS系統為例，Level 2車型就搭載了自適應巡航、車道保持、緊急制動剎車等功能，其中大量使用的車載傳感器和車載攝像頭需要高性能的MCU來做模擬數據的處理與驅動控制，未來更高級別的自動駕駛系統有望加速MCU市場的增長。
● 受疫情影響，測溫儀意外帶動MCU需求猛增
疫情影響帶動了測溫儀市場，一時需求快速增長供不應求，帶動了傳感器、MCU及運算放大器等需求迅猛增長。預計2020年國內手持測溫儀總產量達65萬臺，同比增長117%，全球紅外MCU出貨量將呈跳躍式增長。
三、全球MCU市場規模及增長預測
據有關研究機構統計，2019年全球MCU整體市場規模為164億美元，預計2019-2024年的年復合增長率(CAGR)為6%。MCU應用主要集中在汽車電子、工控/醫療、計算機網絡和消費電子等領域，占比分別33%、25%、23%和10%。
今年上半年，受到全球電子供應鏈整體疲軟、汽車銷售放緩以及國際貿易環境的影響，MCU整體市場規模有所下滑；年中以來，市場出現穩定跡象，預計2020年出現適度反彈。根據IC Insights預測，2022年全球MCU銷售額將達到240億美元。
在2020年全球各類MCU市場份額預測中，32位MCU將占據62%，16位占23%，4/8位占比15%。預計到2024年，32位MCU將達到71%，而4/8/16位MCU會逐年下降。
而具體到中國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。目前，中國物聯網和新能源車行業的增長領先全球，預計2020年中國MCU市場規模將超過268億元，市場增長速度仍將領先全球。
據有關研究機構統計，2019年中國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，市場占比分別為25.6%、18.4%、16.2%、15.3%和11.2%。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。
四、從30家MCU廠商，看國內MCU市場競爭力幾何？
目前國內MCU廠商主要在消費電子、智能卡和水電煤氣儀表等中低端應用領域競爭，但在市場潛力大且利潤比較高的領域，比如工業控制、汽車電子和物聯網市場，都被國外的MCU廠商壟斷。預計2020年國產MCU廠商的銷售額將達到148億元人民幣，占整個中國MCU市場的55%。2019-2020年由于ETC和5G市場對智能卡的需求量劇增，使得智能卡應用的市場占比超過15%，預期2021年后會逐漸放緩，占比逐漸下降。
美國對中國的芯片出口限制雖然對華為等OEM廠商有負面影響，但卻間接帶動了“國產替代”熱，為國內MCU廠商創造了大好商機。預計到2023年國內MCU廠商的出貨量將增長到256億元，其中在消費電子MCU市場的占比將達到86%。
根據2019年國內MCU廠商的上市公司財報，中穎電子以7.79億元的MCU銷售額占據第一的位置；兆易創新的MCU收入為4.43億元；上海貝嶺的MCU營收為2.31億元；東軟載波為2.12億元。以兆易創新為例，2018年該公司MCU業務在國內整體MCU市場上占率為2.09%。而在國內MCU高端市場，兆易創新市占率為9.4%。該公司積極布局32位通用型MCU市場，目前已經形成近20個系列、300多款芯片的產品矩陣，以ARM Cortex-M4系列為代表的新產品躋身高端市場，同時也開始量產基于RISC-V內核的MCU芯片。像兆易創新這樣的國內MCU廠商，未來增長空間仍然很大，特別是在新興的物聯網、汽車電子，以及工業控制領域。
30家國內MCU廠商基本信息及統計分布：
● 員工中位數：150人
● 上市公司：12家，其中包括2家在新三板上市，以及3家上市公司的子公司
● 總部：上海10家、深圳7家、北京3家、珠海3家、蘇州2家，青島、南京、杭州、重慶和安徽蕪湖各1家
以下是26家國內MCU公司在線提交調查問卷的信息綜合統計。
1. 2019年營業收入
2. 2019年營業利潤
3. 研發投入占比
4. MCU采用的微處理器內核架構
MCU六大應用領域及TOP廠商：
在中國市場，MCU的應用主要在以下六個領域。我們根據這30家MCU廠商的產品特性和出貨量，分布歸入相應應用類別，但這并非意味著一個公司只提供一個應用的行業方案。國內MCU廠商多集中在家電和消費電子應用領域，該市場的競爭已經十分激烈。而在汽車電子和工業控制領域，國內MCU廠商的技術、產品和應用方案跟國際大廠還有不小的差距，有能力提供車規級MCU芯片的廠商還不多。
● 家電和消費電子：炬芯、建榮、中微、中穎、雅特力、芯圣、匯春、靈動、晟矽
● 物聯網：芯海、樂鑫、貝特萊、兆易、云間
●智能表計、IC卡及安全：國民、復旦、貝嶺
● 計算機和網絡通信：國芯、極海、東軟、
● 工業控制：華大、萬高、時代、航順、賽元
● 汽車電子：賽騰、杰發、芯旺
30家MCU廠商綜合實力對比：
我們從如下五個角度對每家公司進行高度概括性陳述和對比：主要產品、核心技術、關鍵應用、主要客戶、競爭優勢。雖然公司員工人數和研發人員比例、申請專利數量和財報等數據可以更為直觀地對比，但因為大部分廠商都是非上市公司，我們獲取的數據還不能全面而客觀地反應這些公司的綜合實力，因此我們在此沒有列出這些量化指標。
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