MCU是電子產品的心臟,是嵌入式應用市場的核心元器件,自從1971年intel研發出第一個4位4004芯片以來,已經有近50年的發展史了。從工業控制、民用家電、汽車電子到無線網絡及物聯網應用,幾乎每個場景都有MCU的身影。
2023年382億市場規模 32位勢頭強勁
在MCU全球市場中,今年上半年,受到全球電子系統整體疲軟、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,2023年全球MCU銷售額將達到213億美元,出貨量預計為382億。作為全球電子元器件最大的需求市場,我國MCU市場規模持續提升,預計2020年將達到500億元,特別是在智能化需求提升以及IoT等新興應用迸發的帶動下,未來幾年國內MCU將依然保持增勢。
圖:全球MCU市場規模及預測
數據來源:IC Insights
除市場規模外,在性能和成本道路上,MCU也在不斷向前發展,從4位、8位、16位、32位,甚至是東芝推出的64位,產品性能不斷得到提升。從市場份額來看,8位MCU依然是市場主力,特別是在價格敏感度高、應用較為簡單或者強力追求低功耗的領域,8位MCU仍是最佳選擇。但更多應用可能性、更高處理效能、價格走低的32位MCU市場需求逐漸擴大,預計2020年市場占有率將超過60%。隨著應用場景對技術要求的提高,低成本、低功耗、高穩定性、高集成度將是未來MCU的發展方向,預計32位的發展勢頭會越發強勁。
多元應用場景 激發更多創新點
在物聯網領域,MCU作為核心組件,其價值占到終端模組的35%-45%。根據Techno Systems Research數據,預計2022年使用Wi-Fi和藍牙技術連接的物聯網設備總計將達到110.36億臺,物聯網節點將數以億萬計。隨著需求市場的快速發展,高集成度MCU,例如將通信與主控功能進行集成的Wi-Fi MCU等產品將成為未來的應用趨勢。此外,物聯網場景對MCU的安全性、連接能力、功耗、算力等綜合性能也將提出更高的要求。
在電機控制領域,MCU的應用不僅可以提高電機運行速度、控制性、抗干擾性,還能達到節能減耗、豐富功能的目的。例如,基于MCU的BLDC電機系統具有高轉矩-慣量比、低噪聲、更好的熱效率等等優勢。同時,市場需求也在推動產品創新,例如,一核實現電機控制,一核利用AI算法動態調整電機參數的雙核MCU等新產品也將不斷涌現。
可以肯定的是,隨著智能產品不斷深入生活生產的方方面面,MCU的應用場景將會不斷拓展,而這對MCU的性能、速度、安全、多接口、兼容各種協議以及解決設計復雜度等方面也會提出更高的要求。
國內廠商加速追趕 部分領域實現突圍
我國本土MCU企業在高端產品布局、芯片產值、業務規模等方面與國外巨頭仍有較大差距,有超60%出貨量仍是8位MCU。隨著技術的發展以及ARM內核授權帶來的便利性,目前,國內廠商逐漸完成中低端MCU的國產化,在中高端32位MCU也已經有所布局。特別是在性價比、本土化服務能力等方面的優勢,部分企業在細分領域已經實現突圍,例如樂鑫科技的Wi-Fi MCU、中穎電子電磁爐控制芯片等等,再如兆易創新、國民技術、靈動微電子等多家企業已推出32位MCU芯片。
表:部分本土MCU廠商
前路漫漫 任重道遠
目前,在消費電子、智能儀表等中低端應用領域國內廠商發展迅速,但汽車電子、工業控制等市場仍被國外廠商壟斷。由于MCU研發設計架構、指令集選擇、內部結構設計、工藝改進等諸多方面有較高的技術壁壘,因此國內廠商的“追趕”仍需時間、資金、人才的積累。
短期來看,通過切入國外MCU成熟生態體系,憑借成本和服務優勢或專攻某一細分領域,有助于迅速打開市場;長期來看,自建生態系統、積累自有IP、深入應用場景、不斷優化解決方案是本土企業參與國際競爭的必經之路。
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