眾所周知，半導體行業(yè)正在經(jīng)歷下行周期。多家機構均下調了對明年半導體市場的預期。世界半導體貿易統(tǒng)計協(xié)會發(fā)布預測稱，2023年半導體市場規(guī)模將從此前預計的同比增長4.6%轉為同比減少4.1%至5565億美元，這將是2019年后該半導體行業(yè)首次出現(xiàn)回落。Gartner發(fā)布的報告預計，2023年半導體行業(yè)收入將下降3.6%，從2022年的6180億美元降至5960億美元，低于早先預測的6230億美元。IC Insights的報告認為，全球半導體需求將在2023年出現(xiàn)周期性下滑，全年總銷量預計將減少5%。

這樣的市場下，存儲、CPU、GPU等產(chǎn)品都已經(jīng)受到影響，MCU也難以獨善其身，一些入門級和中端MCU的價格已降至2019年的水平。消息人士稱，去庫存成為了MCU供應商和渠道運營商面對的關鍵問題，異常的庫存水平可能會持續(xù)到2023年第二和第三季度。這意味著消費類MCU的價格競爭在2023年也將繼續(xù)激烈，因為MCU供應商可能會大幅削減報價，以進一步鞏固其在市場特別是國內市場上的份額。

為了抵御消費類MCU持續(xù)庫存調整的影響，許多MCU公司都打算將越來越多的重點放在開發(fā)中高端32位產(chǎn)品上。

汽車電子推動32位MCU市場

根據(jù)IC Insights統(tǒng)計，2011-2020年全球MCU產(chǎn)品中，32位MCU產(chǎn)品市場占有率穩(wěn)步上升，4/8位MCU產(chǎn)品占比呈下降趨勢。2020年32位MCU占比為62%，而4/8位MCU占比為15%。據(jù)IC Insights預測，未來五年32位MCU的銷售額將以9.4%的復合年增長率增長。

MCU的應用市場主要為車用電子、工控、消費電子、醫(yī)療健康，占比分別為35%、24%、18%和14%。行業(yè)普遍認可汽車行業(yè)將成為MCU產(chǎn)品成長的重要推動力。一輛傳統(tǒng)汽車大約需要70個MCU，而智能汽車至少需要300個MCU。中國臺灣的MCU公司新唐一直保持著較高的32位MCU產(chǎn)品比重，盛群半導體、凌通科技和偉詮電子也加緊了32位產(chǎn)品的開發(fā)。大多數(shù)制造商都在擴大了用于汽車和工業(yè)控制應用的產(chǎn)品范圍。數(shù)據(jù)顯示，2026年全球汽車應用MCU市場規(guī)模將達到100億美元。

車用MCU主要有8位、16位和32位等各類型產(chǎn)品；其中8位MCU主要用在汽車風扇、雨刷、天窗、車窗、座椅等低端階功能控制。32位MCU工作頻率大多在100-350MHz之間，處理能力和執(zhí)行效能比8/16位更好，其應用也更為寬泛。32位MCU主要用于整車控制、智能儀表、多媒體信息系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、輔助駕駛等高端功能控制。隨著汽車正在朝著電氣化、智能化方向發(fā)展，尤其是電動汽車的車身車載模塊，對寬電源域MCU的需求越來越大，這將驅動汽車未來對32位MCU的需求大幅增長。

目前車用MCU主要采用90納米節(jié)點制造，隨著汽車智能化程度增加，汽車芯片正在推進制造工藝升級，40納米技術可能會在五年內取代90納米成為主流工藝節(jié)點。麥肯錫報告預計，到2030年，90納米及以上工藝制造的車用芯片需求占比仍將達到67%，但未來5年該類芯片的供應量年復合增長率僅為5%，成熟工藝車用芯片將供應緊張多年。90納米工藝產(chǎn)能不足，促使車用芯片廠商紛紛向65/55納米節(jié)點遷移，有的甚至直接推進到40納米。采用40納米工藝制造的新芯片至少需要五年時間才能通過驗證，完成驗證后，汽車芯片的主流制造工藝才會從90納米遷移到40納米，因此新的5-7年后，工藝升級熱潮也會拉開序幕。

增長的需求和新工藝的升級為市場帶來的新的可能性，32位MCU市場正迎來一場變革。


相比8位MCU，32位MCU特點和優(yōu)勢突出

運算效能大幅提升，可以支持高速的外設，以前需要用DSP、MPU等芯片完成的事情，目前在32位MCU上面可以快速實現(xiàn)，無疑是32位MCU的一大優(yōu)勢。尤其對ARM內核為基礎的32位MCU而言，32位MCU的普及率相當高，生態(tài)成熟穩(wěn)定，開發(fā)工具使用方便、友好。

同時32位MCU功能更強及性能更好。掃地機器人應用中, 簡單平價功能的可用8位MCU, 而含激光掃描復雜功能, 顯然32位MCU執(zhí)行及運算速度更快, 程序及記憶體更大, 適合用在更高檔的產(chǎn)品上。

32位MCU在其他復雜應用中也具有一定的突出表現(xiàn)。以處理運行速度為例，典型的8位MCU通常以8 MHz運行，而32位MCU的時脈頻率則可達數(shù)百MHz，當應用的系統(tǒng)運行的是需要大量數(shù)據(jù)處理的應用程序時，這些速度上的差異就會變得明顯;此外32位MCU的低功耗、高集成度也有明顯的優(yōu)勢，在執(zhí)行復雜任務時，片上集成的UART、LCD控制器、定時器、ADC、加密等將發(fā)揮關鍵作用。往后嵌入式應用的要求會越來越高，考慮到電子技術向智能化發(fā)展的趨勢，32位MCU將擁有更多的可能性。

總體來說，相比8位MCU，運算速度快，資源豐富，集成度更高，開發(fā)環(huán)境更完善是32位MCU最突出的特點和優(yōu)勢。未來隨著目前工藝的提升，32位MCU成本也逐漸下降，將更加快32位MCU逐步替代8位MCU的步伐，同時隨著智能化普及，多數(shù)8位MCU不能滿足市場需求，而32位MCU將會是未來趨勢。

應用領域廣泛，市場前景可觀

隨著產(chǎn)品功能的增加及升級, 32位MCU不僅需要更快的速度或更精準的電壓電流或溫度、環(huán)境偵測, 而且還要更低功耗。以特性拆分, 32位MCU可分為基本通用系列, 高效系列( High Performance), 低功耗系列以及無線傳輸系列。

目前國產(chǎn)MCU行業(yè)集中度很高，在汽車電子、工控醫(yī)療等高端領域，基本處于寡頭市場，排名靠前的企業(yè)占據(jù)了超過80%的市場，但在MCU供不應求的當下，終端廠商也在尋求替代產(chǎn)品，國產(chǎn)MCU企業(yè)目前迎來一個發(fā)展窗口期；與此同時，大陸的MCU廠商在中低端市場具備較強的競爭力，有較多的終端制造商，會更有意向尋找國內的MCU廠商合作，以應對芯片漲價現(xiàn)狀。

另外，醫(yī)療電子、指紋門鎖、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)及電機、汽車后裝及配件、儀器儀表、傳感器、智能家居等領域也是廈門澎湃微電子有限公司(簡稱：澎湃微電子)目前32位MCU的主要應用。據(jù)介紹，在醫(yī)療電子及指紋門鎖等市場，相關產(chǎn)品均已經(jīng)大批量出貨;在電機領域，尤其是電動工具等細分行業(yè)，近年來也取得不錯的成績;在新能源領域，包括電動汽車充電樁市場也已經(jīng)大批量出貨中；在物聯(lián)網(wǎng)等超低功耗領域，尤其在表類等市場，也取得終端客戶的認可。澎湃微電子市場總監(jiān)雷江峰表示，隨著智能制程2025及物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，這些市場均會持續(xù)增長且后力強勁，澎湃微電子會持續(xù)加大迭代產(chǎn)品的投入，完成從緊密跟隨到引領市場的轉變。


國民技術發(fā)展迅速，大陸初具實力

從料號數(shù)量和ARM內核來看，海內外還存在差距，但大陸已明顯具備實力。目前海內外的大趨勢都是從自研內核轉為外購ARM內核，而外購內核中ARM Cortex M系列占據(jù)主流地位。

最初大部分MCU廠商多是自研內核，隨著計算要求越來越高，內核廠商開始出現(xiàn)，分工進一步細化，MCU廠商開始使用外購內核，并將主要精力投入到其他產(chǎn)品的研發(fā)。

外購內核占據(jù)主流的ARM Cortex M系列是由ARM開發(fā)的，并且采用IP授權形式，相比于ARM公司的其他系列產(chǎn)品，如Cortex-A系列、Cortex-R系列以及Cortex-M系列，Cortex-M系列具有短流水線、超低功耗的設計特點，專門面向MCU及深度嵌入系統(tǒng)市場。Cortex-M系列的特點是短流水線、超低功耗，專門面向MCU及深度嵌入系統(tǒng)市場。

高端產(chǎn)品領域，海內外還存在差距，大陸廠商仍有較大進步空間，大陸廠商中兆易創(chuàng)新可謂龍頭，技術最為領先，屬于第一梯隊，其次國民技術發(fā)展勢頭較猛。

料號數(shù)量上，海外廠商中除微芯、德州儀器32位產(chǎn)品略微少一些（300-500種），其他海外廠商均有上千顆料號；大陸廠商中目前領先的有兆易創(chuàng)新（370+顆）、華大半導體（100+顆）、國民技術（80+顆）。

如何拿下32位MCU市場？

目前，全球的MCU市場仍由海外巨頭主導，面對已經(jīng)有相當積累的MCU巨頭，單純靠價格優(yōu)勢不是辦法，因此國內的MCU公司們也將目光對準了RISC-V。RISC-V架構具有低功耗、低成本、開源開放、可模塊化、簡潔、面積小和速度快等優(yōu)點，國內廠商已經(jīng)推出了一部分RISC-V內核的產(chǎn)品。

兆易創(chuàng)新發(fā)布了其首款基于RISC-V的32位通用MCUGD32VF103，并宣布未來將堅持Arm和RISC-V兩種架構并行；核芯互聯(lián)憑借著“高性能模擬、自研RISC-V架構、芯片敏捷設計方法”三大護城河在業(yè)內嶄露頭角；愛普特微電子全線產(chǎn)品均基于RISC-V架構內核研發(fā)，其2021年發(fā)布的新品APT32F1023已累計出貨超一億顆，同時愛普特與阿里平頭哥達成深度合作，雙方計劃未來一年推出六大RISC-V芯片系列產(chǎn)品，主要面向的領域包括車載領域；中微半導體的ANT32RV56xx也是集成RISC-V內核的32位MCU，該系列芯片集成模擬外設并簡化設計；航順電子針對AIoT已推出一款M3+RISC-V雙核MCU，并會相繼的推出RISC-V內核、M4+RISC-V多核以及M33+RISC-V多核異構的產(chǎn)品。

除了打造產(chǎn)品的差異化，產(chǎn)業(yè)的其他環(huán)節(jié)也都“時刻準備著”。在設計人才方面，作為國家培養(yǎng)國內人才措施的一部分，半導體相關專業(yè)的大學生開始學習設計和開發(fā)32位MCU原型，這一發(fā)展展現(xiàn)了國內半導體產(chǎn)學研融合的趨勢。在芯片制造方面，國內代工廠也已經(jīng)實現(xiàn)14納米的量產(chǎn)。從下游市場來看，中國作為新能源汽車最大的市場，對MCU產(chǎn)品的需求是旺盛的。

此外，從整個大環(huán)境來看，市場也對MCU廠商有利。防疫管控放開將對行業(yè)需求產(chǎn)生影響，業(yè)內人士普遍表示預計消費電子會率先受益。消費電子有希望從谷底反彈，帶動半導體整體需求的回暖，客戶和渠道積累的存貨將有機會釋放，預計到明年上半年庫存會達到比較正常的水平。對于國內MCU公司來說，未來是光明的。