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回顧與展望:2019國產MCU芯片市場分析
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回顧與展望:2019國產MCU芯片市場分析

2020-01-17 16:30:51 來源:大比特商務網 作者:KMY 點擊:6522

【大比特導讀】在5G和物聯網發展的大背景下,作為核心部件,MCU的發展需求逐漸擴大。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展機會,隨著汽車電子和物聯網導入MCU,需求可能呈爆發式增長,屆時,國產MCU產業從量級到質級的裂變指日可待。

從2018下半年開始,半導體行業就進入了下行周期,特別是到了2019上半年,產業的各項數據同比都出現了大幅下滑。從各項數據來看,2019全年整個產業同比只實現了微弱增長,在一些細分領域出現負增長這一基本面是不會發生大的變化了。不過9月4日,費城半導體指數收盤于1519.552,上漲0.97%。9月5日,臺灣電子行業指數收盤于450.23,上漲1.61%。這些都在不同程度上說明半導體產業下半年有回暖跡象。

半導體

需求放緩,整體市場并不樂觀

受到全球半導體市場下滑影響,MCU市場也受到了一定沖擊。全球 MCU 市場競爭格局高度集中,前五大廠商市占率超 70%。國內市場也多由國外品牌占據,包含瑞薩電子占據市場份額17.2%,飛思卡爾占比14.4%,意法半導體占比8%。 2019年財報顯示,瑞薩第二季度當季營收1926億日元(約18.2億美元),營業虧損25億日元,凈虧損12億日元。意法半導體2019 第二季度營收下滑4.2%,營業利潤滑坡了32%。

瑞薩電子株式會社高級副總裁、瑞薩電子中國董事長真岡朋光先生認為這有多方面的因素,其中一個相對重要的是,這部分市場整體都受到客戶需求下降的影響。由于中國終端市場需求下降,設備供應商整個產量就發生下降,反映到半導體供應商需求下降。終端需求可能下滑不多,但往上游去的時候,影響會逐層擴大,對半導體制造商產生而言產生了更大的壓力。

論及“需求放緩”一事,消費終端用戶市場的最直觀體驗是,智能手機和PC行業的黃金時期已近尾聲。真岡朋光認為,市場成熟度越高,市場需求反而會放緩,產業發展強周期特性,也是其中一個因素。同時受到貿易摩擦的影響,市場前景具有不確定性,所以對大型設備的投資會更加謹慎。

國產替代迎來新機遇

目前,我國MCU行業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,但有提升的態勢。

對國內廠商而言,2019年一方面國產企業受國際半導體環境影響,傳統產業大幅下滑,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使得國產芯片替代的概念業越炒越熱,部分廠商逐步實現中高端轉移,迎來了新的機遇。據IDG早前發布的最新芯片數據顯示,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第一。

半導體

例如,在A股半導體設備上市公司中,制程工藝設備代表企業中微半導體和北方華創,它們的年度營收都在1億美元以上。今年上半年,中微半導體收入8億元人民幣,同比增長72%,凈利潤同比增長329%;北方華創收入10億元人民幣,同比增長40%。

中微半導體有限公司副總經理柳澤宇表示,在國產替代浪潮中,在保證可靠性的前提下,主要幫助客戶解決成本與供貨交期的痛點。

很顯然,目前 MCU 市場仍處于快速成長階段,國內企業由于成本優勢、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發展趨勢。

產業高端化發展

現階段國內企業基于成本優勢、服務能力等,已逐步實現中低端MCU領域的國產化,未來高端市場競爭將是企業發展趨勢。

從整的市場環境上看,MCU行業集中度高,市場主要被外企占領,根據全球企業競爭情況來看,2018年,全球MCU營收達186億美元規模,其中前八大廠商占據了近9成市場份額,且均為國外廠商把控;反觀國內MCU廠商,不論是市場份額還是技術先進性都無法和國外企業相比。國產MCU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,即多集中在低端,在MCU基礎核心技術方面,仍在超低功耗、無線、高精度模擬和存儲技術發力。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。

半導體應用聯盟秘書長陶顯芳表示,國內半導體自給率水平非常低,特別是核心芯片極度缺乏,國產占有率都幾乎為零。這是由于半導體技術發展過快,幾十年來半導體技術一直按照摩爾定律發展,中國企業很難適從。但國內對半導體需求巨大,每年需求達好幾千億,所以企業對半導體行業依然富有熱情。

MCU已是高度成熟的技術產品,因技術創新而來的產業成長動能不多,近幾年能看到,包括汽車電子產業的帶動,國產MCU成長迅速。未來隨著物聯網應用的進一步落地,在終端模組方面需求龐大,必將驅動MCU行業快速發展。據IC Insights預測,到2020年,全球MCU行業市場規模將突破200億美元。

可以說,在高端產品市場由美日歐壟斷的背景下,中高端領域國產替代空間仍然很大,而高端化也是現今MCU廠商共同的道路。

順應物聯網浪潮,32位成趨勢

笙泉科技產品企劃行銷處副處長廖崇榮表示,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產業提升到另一個高度。而經由5G加速IoT發展,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),透過行動裝些家電傳統上大多是八位元微控器市場,但藉由物聯網與智能化的趨勢,這些家電將逐漸轉為32位元為主的產業。

物聯網

現階段多數廠商均在擴大32位市場。隨著物聯網終端需求推進,物聯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。

深圳市賽元微電子有限公司銷售總監李治宏表示,32位是基于未來物聯網的市場發展方向,物聯網一定在未來是一個非常大的需求。“我們認為MCU在未來有想象不到的大市場,因為未來物聯網實現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。”

隨著開發環境提升,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 生態環境的建立以及成本的進一步降低, 32 位 MCU 將贏來爆發式增長。

RISC-V引關注

RISC-V可以說是2019年普遍關注的熱點。2019年8月,兆易創新首發了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、開發并添加自有擴展指令集,自主選擇是否公開發行、商業銷售或更換其他許可協議,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當前最適合用于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。

現今,例如芯海、中微等多家國內廠商均表示,即使RISC-V現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。

半導體

RISC-V接受度不高來源于MCU的生態問題。上海靈動微電子股份有限公司CTO劉強認為,ARM的生態完善,基于此開發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,最大的問題是如何將產品開發出來并在IoT應用中顯現優勢、占據市場才是王道。”

生態之爭

中微半導體有限公司副總經理認為現在的MCU行業,可以說是一個服務性質的行業。除了產品的升級強化,還要先把產品、平臺、開發環境和DEMO做好,讓客戶更容易上手。

業界專家何立民教授曾說過,MCU之爭就是生態系統之爭。

對于國內MCU廠商來說,最大短板或還在于生態。ST成功的一大優勢就在于生態。ST的客戶有10萬家,在成熟的生態下,ST實現了通過客戶維護客戶。

生態環境建設上,多數國產MCU企業還停留在開發板、燒寫器和基礎固件庫上,至于開發環境(IDE)、RTOS和中間件,依舊依靠第三方更高層應用的支撐,比如物聯網、專業算法庫、行業應用以及大學計劃。MCU雖然在嵌入式系統大行其道,但隨著邊緣計算的發展,端側智能化對MCU的性能、速度、安全、多接口、兼容各種協議以及軟件平臺等方面提出更高的要求。

“一是處理器硬件層面,要求更高的處理能力、更多的安全組件、多種連接能力以及更低功耗;二是在軟件層面,操作系統從任務調度發展為IoT OS平臺,軟件復雜度大幅增加,需要平臺級軟件及工具;三是在生態系統層面,各種云服務公司進入嵌入式系統生態圈,并且與算法公司、純軟件公司合作增多。” 恩智浦半導體微控制器事業部系統工程總監王朋朋認為。

對于獲得ARM內核授權的國產MCU企業來說,ARM多年打造的生態環境是一個很好的跳板,據悉多數國產MCU企業還停留在開發板、燒寫器和基礎固件庫上,而在IDE、RTOS和中間件方面,還大多依靠第三方應用的支撐。

唐曉泉解釋說,在AIoT應用中,一方面IoT和AI的理論、算法非常專業,需要專業團隊來實現;另一方面它是AIoT時代的共有技術。這為AIoT中間件提供了存在的條件,而AIoT中間件又能降低MCU 的AIoT應用的開發門檻,成為促進AIoT發展的原動力。同時AIoT中間件勢必對MCU提出更高的需求,這又促進了MCU的發展。

arm

此外,吳忠潔判斷,未來MCU是在云平臺上直接開發,開發生態都轉到云上,因而廠商要配合重要的云平臺公司,以應用為終極目標開發,最終是形成方案。

MCU發展到現在已成為集大成的系統,因而競爭也要從系統角度考量。

總結:在5G和物聯網發展的大背景下,作為核心部件,MCU的發展需求逐漸擴大。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展機會,隨著汽車電子和物聯網導入MCU,需求可能呈爆發式增長,屆時,國產MCU產業從量級到質級的裂變指日可待。

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