國內MCU應用領域多集中在低端電子產品,中高 端電子產品市場還在外企手里
總體看國產MCU,不論是市場份額還是技術先進性,都無法和國外企業(yè)相比。對于中國企業(yè)而言,目前占據的主流市場還停留在8位MCU,占比50%左右。16/32位MCU占比分別為20%左右。這意味著,國內MCU應用領域多集中在低端電子產品,中高 端電子產品市場還在外企手里。
在過去的十多年里,移動市場的快速興起、Arm Cortex-M系列的橫空出世,加上ST、NXP、TI和瑞薩等廠商的助力,MCU從早期的百家爭鳴,轉向了以Arm Cortex-M為主導的市場。以國內市場為例,根據IHS的數據顯示,Arm內核的MCU在國內占領市場的份額約為15%,在Arm內核和生態(tài)的助推下,國內的MCU廠商也如雨后春筍般冒起,也成就了幾家本土巨頭,但我們發(fā)現(xiàn),差距依然明顯。
相關數據顯示,包括歐洲的ST、NXP、英飛凌(包括收購的Cypress),美國的TI、Microchip和日本瑞薩在內的領 先MCU廠商幾乎統(tǒng)領了包括汽車電子和電機控制在內的高 端市場。這些廠商在整個MCU市場的占有率也超過八成,而隨著新應用的興起,這個數字勢必會繼續(xù)上升。
據不完全統(tǒng)計,國內做MCU的廠商已經超過了一百家,而當中有不少是瞄著替換國外廠商目標掙一筆“快錢”而去的。這些企業(yè)的運營模式也是相當簡單,看國外哪個廠商的MCU在國內賣得火、或者抓住國外廠商即將退市的產品,照著做一個管腳兼容的產品,以更低的價格去取代,這就造成了賽道擁擠、利潤低下,把原本以拼設計為重點的芯片產業(yè)轉變?yōu)橐怨亢椭圃斐杀救俚男袠I(yè),這做做法就限制了公司的成長,不利于整個行業(yè)的發(fā)展。
據行業(yè)資 深專家分析,歐美日廠商,他們之所以能籠絡大部分的MCU市場,這主要得益于他們在產品、軟件和使用的生態(tài)環(huán)境這四方面給客戶樹立了一個標桿,同時建立了其他競爭者不能輕易跨越的壁壘。
第 一看產品:國外領 先的廠商基本有自己的IP,但國內的同業(yè)卻大多數IP不全,不少是把現(xiàn)有的IP拿過來做拼湊開發(fā)產品,這就使得他們的產品從誕生開始就有天生的“缺陷”。加上國外的MCU廠商經歷了長時間的不同行業(yè)的耕耘,甚至還是從零開始扶持行業(yè)起來的。他們對眾多行業(yè)規(guī)格的了解,已經體現(xiàn)到MCU的內部以及外部的設計上,這也是本土MCU所欠缺的。
第 二看軟件:所謂軟件算法,是要基于行業(yè)以及客戶的需求,從簡單的硬件堆積,到理解客戶的需求再到和客戶共同創(chuàng)造。在這個過程中,離不開MCU公司對軟件和算法的著力。在過往,很多算法以前需要軟件處理,但國外的企業(yè)因為對具體的行業(yè)吃得比較透,時間也長,所以他們針對客戶的使用場景、系統(tǒng)、軟件算法等吃透,然后共同創(chuàng)造,用芯片來實現(xiàn),將主芯片周邊的其他器件,盡可能的包括到芯片內部去。這樣不但節(jié)省了成本,還使得產品更加容易開發(fā)。
第 三看生態(tài):MCU的生態(tài)包括兩個方面:首先,MCU整體的設計、生產、加工、制造幾個環(huán)節(jié)是否完整。例如在加工時,客戶在生產過程中會對某款量產燒錄器非常熟悉,如果要換一種量產燒錄工具,客戶的產線上就需要重新購買,重新培訓等等,這就對生產造成影響。為此MCU廠商就必須將此種生態(tài)考慮進去。生態(tài)需要考慮的**個層面是在客戶設計過程中,是否有完善的資料,豐富的網上資源,良好的口碑及流量支撐。
這些領 先的廠商就是憑借先后一步和深厚的技術優(yōu)勢搶占了MCU市場。這讓國產MCU廠商想在通用MCU市場與他們展開競爭變得很艱難。
目前,我國MCU行業(yè)主要集中在消費電子、計算機網絡及汽車電子等中低端應用領域,合計市場占比超50%;從市場集中度來看,高 端市場主要被國外廠商所占據,整體市場份額相對分布均勻,集中度偏低,但有提升的態(tài)勢。
對國內廠商而言,2019年一方面國產企業(yè)受國際半導體環(huán)境影響,傳統(tǒng)產業(yè)大幅下滑,給上游半導體帶來了極大的壓力。但在另一方面中美貿易戰(zhàn)使得國產芯片替代的概念越炒越熱,部分廠商逐步實現(xiàn)中高 端轉移,迎來了新的機遇。據IDG早前發(fā)布的新芯片數據顯示,在2019年的8-9月份,國產芯片中MCU微控制單元已經超過韓企,在銷量上已經占據全球**。
目前 MCU 市場仍處于快速成長階段,國內企業(yè)由于成本優(yōu)勢、服務能力等逐步完成了中低端MCU領域的國產化,未來高 端市場競爭將是企業(yè)發(fā)展趨勢。
目前全球一致認為2020將是5G營運元年,且會把醞釀已久的IoT產業(yè)提升到另一個高度。而經由5G加速IoT發(fā)展,勢必也會為MCU帶來新的商機。以智能家居為例,MCU搭配低功耗藍牙(BLE),透過行動某些家電傳統(tǒng)上大多是八位元微控器市場,但藉由物聯(lián)網與智能化的趨勢,這些家電將逐漸轉為32位元為主的產業(yè)。
現(xiàn)階段多數廠商均在擴大32位市場。隨著物聯(lián)網終端需求推進,物聯(lián)網時代任務的復雜化對計算能力的要求將使MCU往16或32位設計。32位是基于未來物聯(lián)網的市場發(fā)展方向,物聯(lián)網一定在未來是一個非常大的需求。MCU在未來有想象不到的大市場,因為未來物聯(lián)網實現(xiàn)了端到端的人機互動,幾乎每一個設備每一個端都需要一個MCU,而這個市場可以說是不可限量的。隨著開發(fā)環(huán)境提升,從我國MCU出貨量及銷售額來看,32位MCU 已經越來越接近8位MCU,8位與32位MCU價差也逐步縮小,低功耗成為核心競爭力在32位MCU的基礎上,智能化會成為下一個MCU的演進方向。隨著著 32 位 MCU 生態(tài)環(huán)境的建立以及成本的進一步降低, 32 位 MCU 將贏來爆發(fā)式增長。
RISC-V可以說是2019年普遍關注的熱點。2019年8月,兆易創(chuàng) 新首 發(fā)了RISC-V通用MCU引起了廣泛關注。
RISC-V基于標準寬松的BSD許可證,可自由免費地使用設計CPU、開發(fā)并添加自有擴展指令集,自主選擇是否公開發(fā)行、商業(yè)銷售或更換其他許可協(xié)議,或者完全閉源使用。
中國集成電路老前輩許居衍院士曾指出,RISC-V當前適合用于IoT之類的“看不見的計算”中,并且希望在中國形成RISC -V的生態(tài)。
現(xiàn)今,例如芯海、中微等多家國內廠商均表示,即使RISC-V現(xiàn)在在整個市場接受度并不高,也會投入人力、物力去做研究RISC-V。
RISC-V接受度不高來源于MCU的生態(tài)問題。上海靈動微電子股份有限公司CTO劉強認為,ARM的生態(tài)完善,基于此開發(fā)MCU沒有太大障礙。“RISC-V雖然開源,但開源并不代表就沒有問題,反而會產生在修改之后兼容難的問題,易導致戰(zhàn)國時代。而且,目前RISC-V陣營相對分散,各成其事,而ARM相當于帶領著合作伙伴一起跑。對于RISC-V陣營來說,問題是如何將產品開發(fā)出來并在IoT應用中顯現(xiàn)優(yōu)勢、占據市場才是王道?!?/span>
在5G和物聯(lián)網發(fā)展的大背景下,作為核心部件,MCU的發(fā)展需求逐漸擴大。雖然面臨著市場競爭和技術難題,但是國產替代給了國產芯片廠良好的發(fā)展機會,隨著汽車電子和物聯(lián)網導入MCU,需求可能呈爆發(fā)式增長,屆時,國產MCU產業(yè)從量級到質級的裂變指日可待。