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传感器+MCU成大趋势!30家国产MCU厂商综合实力对比

??2020-08-06 阅读:126
 传感器作为电子产品的“感知中枢”,在消费电子、工业、医疗、汽车等领域的应用越来越广泛。由于越来越多地应用于智能电网、智能交通、智能安防等领域,传感器在基本功能之外,开始越来越多地承担自动调零、自校准、自标定功能,同时具备逻辑判断和信息处理能力,能对被测量信号进行信号调理或信号处理,这就需要其拥有越来越强的智能处理能力,也即朝着智能化的方向发展。

同时,随着物联网技术的进步,传感器智能化的信息处理能力也变得越加重要。因为不可能将所有运算都放到云端完成,网络的各个节点也要完成各自的运算任务。

因此,传感器和微处理器结合、具有各种功能的单片集成化智能传感器成为主要发展方向。

今天ag真人国际厅重点来解读一下国内MCU产业发展。让读者更加全面而深入地了解中国MCU市场及国内MCU厂商的现状和未来发展趋势。

一、什么是MCU?

微控制器(又称微控制单元,MCU)是一种针对特定应用的控制处理而设计的微处理器芯片,其工作频率(在1MHz到200 MHz)和功耗一般比PC和手机的CPU/MPU都要低。现今的MCU都是系统级芯片(SoC),在单个芯片上集成了多种功能??楹徒涌?,包括存储器、I/O端口、时钟、A/D转换、PWM等,以及SPI、I2C、ISP等数据传输接口。

按照位数来划分,MCU可分为4位、8位、16位、32位和64位微处理器,现在32位MCU已经成为主流,正在逐渐替代过去由8/16位MCU主导的应用和市场。若按照指令集架构(ISA)来划分,MCU类型包括8051、Arm、MIPS、RISC-V、POWER等微处理器?;贏rm Cortex-M系列内核IP的MCU已经成为32位MCU的市场主流,最近几年开源的RISC-V微处理器也开始流行起来,特别是在新兴的物联网领域。

二、2020年MCU产品及应用现状和趋势

● 32位成主流,低功耗是关键

32位MCU工作频率大多在100-350MHz之间,处理能力和执行效能比8/16位更好,其应用也更为宽泛。系统厂商出于自身产品研发效率和项目管理的需要,将倾向于选择性价比高、容易获取设计资源的内核处理器。因此,既满足厂商需求又具有丰富生态系统资源的Arm内核成为32位MCU的主流方向,其优势和市场占有率会越来越大。

此外,随着先进制程工艺的采用,32位MCU的成本逐年降低,其平均售价(ASP)正逐渐逼近8位MCU。早在2015年,全球32位MCU出货量就已经超过4位、8位与16位MCU出货量总和,占到总体MCU市场的54%。预计32位MCU将继续保持高速增长,在2020年市场占有率将超过60%。

低功耗是MCU器件的核心指标,因为很多MCU都是内置于电池供电的电子设备中,续航能力不足会严重影响消费领域的用户体验。而工业领域的要求更为严苛,如隧道或桥梁上用于检测位移变形的传感器节点,有些仅靠电池供电且要求正常工作长达十年以上。在新兴的AloT领域,传感节点数量众多,主控芯片的功耗和联网设备的续航能力直接影响产品的可用性。

● 汽车电子成为MCU长期发展的最大驱动力

汽车电子应用已经占据超过1/3的MCU市场,而汽车自动化、电动化、智能化、网联化正在推动着汽车电子行业快速发展,这将大幅拉动高集成度MCU器件的需求。同时因为系统复杂度日益增加,车用MCU逐渐由8/16位升级到32位,并且使用数量也在增加。

以ADAS系统为例,Level 2车型就搭载了自适应巡航、车道保持、紧急制动刹车等功能,其中大量使用的车载传感器和车载摄像头需要高性能的MCU来做模拟数据的处理与驱动控制,未来更高级别的自动驾驶系统有望加速MCU市场的增长。

● 受疫情影响,测温仪意外带动MCU需求猛增

疫情影响带动了测温仪市场,一时需求快速增长供不应求,带动了传感器、MCU及运算放大器等需求迅猛增长。预计2020年国内手持测温仪总产量达65万台,同比增长117%,全球红外MCU出货量将呈跳跃式增长。

三、全球MCU市场规模及增长预测

据有关研究机构统计,2019年全球MCU整体市场规模为164亿美元,预计2019-2024年的年复合增长率(CAGR)为6%。MCU应用主要集中在汽车电子、工控/医疗、计算机网络和消费电子等领域,占比分别33%、25%、23%和10%。

今年上半年,受到全球电子供应链整体疲软、汽车销售放缓以及国际贸易环境的影响,MCU整体市场规模有所下滑;年中以来,市场出现稳定迹象,预计2020年出现适度反弹。根据IC Insights预测,2022年全球MCU销售额将达到240亿美元。

在2020年全球各类MCU市场份额预测中,32位MCU将占据62%,16位占23%,4/8位占比15%。预计到2024年,32位MCU将达到71%,而4/8/16位MCU会逐年下降。

而具体到中国MCU市场。据 IHS数据统计,2008-2018 年间,中国 MCU 市场年平均复合增长率(CAGR)为 7.2%,是同期全球 MCU市场增长率的 4 倍,2019 年中国 MCU 市场规模达到256亿元。目前,中国物联网和新能源车行业的增长领先全球,预计2020年中国MCU市场规模将超过268亿元,市场增长速度仍将领先全球。


据有关研究机构统计,2019年中国MCU应用市场主要集中在家电/消费电子、计算机网络和通信、汽车电子、智能卡,以及和工控/医疗等领域,市场占比分别为25.6%、18.4%、16.2%、15.3%和11.2%。其中汽车电子和工业控制应用对MCU的需求增长是最快的,预期到2023年工业/医疗电子的市场份额将赶上消费电子,达到92亿元人民币。

四、从30家MCU厂商,看国内MCU市场竞争力几何?

目前国内MCU厂商主要在消费电子、智能卡和水电煤气仪表等中低端应用领域竞争,但在市场潜力大且利润比较高的领域,比如工业控制、汽车电子和物联网市场,都被国外的MCU厂商垄断。预计2020年国产MCU厂商的销售额将达到148亿元人民币,占整个中国MCU市场的55%。2019-2020年由于ETC和5G市场对智能卡的需求量剧增,使得智能卡应用的市场占比超过15%,预期2021年后会逐渐放缓,占比逐渐下降。

美国对中国的芯片出口限制虽然对华为等OEM厂商有负面影响,但却间接带动了“国产替代”热,为国内MCU厂商创造了大好商机。预计到2023年国内MCU厂商的出货量将增长到256亿元,其中在消费电子MCU市场的占比将达到86%。

根据2019年国内MCU厂商的上市公司财报,中颖电子以7.79亿元的MCU销售额占据第一的位置;兆易创新的MCU收入为4.43亿元;上海贝岭的MCU营收为2.31亿元;东软载波为2.12亿元。以兆易创新为例,2018年该公司MCU业务在国内整体MCU市场上占率为2.09%。而在国内MCU高端市场,兆易创新市占率为9.4%。该公司积极布局32位通用型MCU市场,目前已经形成近20个系列、300多款芯片的产品矩阵,以ARM Cortex-M4系列为代表的新产品跻身高端市场,同时也开始量产基于RISC-V内核的MCU芯片。像兆易创新这样的国内MCU厂商,未来增长空间仍然很大,特别是在新兴的物联网、汽车电子,以及工业控制领域。

30家国内MCU厂商基本信息及统计分布:

● 员工中位数: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

● 总部:上海10家、深圳7家、北京3家、珠海3家、苏州2家,青岛、南京、杭州、重庆和安徽芜湖各1家

以下是26家国内MCU公司在线提交调查问卷的信息综合统计。

1. 2019年营业收入

2. 2019年营业利润

3. 研发投入占比

4. MCU采用的微处理器内核架构

MCU六大应用领域及TOP厂商:

在中国市场,MCU的应用主要在以下六个领域。ag真人国际厅根据这30家MCU厂商的产品特性和出货量,分布归入相应应用类别,但这并非意味着一个公司只提供一个应用的行业方案。国内MCU厂商多集中在家电和消费电子应用领域,该市场的竞争已经十分激烈。而在汽车电子和工业控制领域,国内MCU厂商的技术、产品和应用方案跟国际大厂还有不小的差距,有能力提供车规级MCU芯片的厂商还不多。

● 家电和消费电子:炬芯、建荣、中微、中颖、雅特力、芯圣、汇春、灵动、晟矽

● 物联网:芯海、乐鑫、贝特莱、兆易、云间

●智能表计、IC卡及安全:国民、复旦、贝岭

● 计算机和网络通信:国芯、极海、东软、恒、华芯

● 工业控制:华大、万高、时代、航顺、赛元

● 汽车电子:赛腾、杰发、芯旺

30家MCU厂商综合实力对比:

ag真人国际厅从如下五个角度对每家公司进行高度概括性陈述和对比:主要产品、核心技术、关键应用、主要客户、竞争优势。虽然公司员工人数和研发人员比例、申请专利数量和财报等数据可以更为直观地对比,但因为大部分厂商都是非上市公司,ag真人国际厅获取的数据还不能全面而客观地反应这些公司的综合实力,因此ag真人国际厅在此没有列出这些量化指标。

 

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