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MCU晶片:人工智能再“點火”,産業鍊龍頭全梳理

作者:樂晴行業觀察

在物聯網時代,MCU被賦予端側計算中樞這一高使命,各類物聯網裝置在連接配接互動和安全等方面都離不開MCU、在汽車領域,MCU晶片已成為全球汽車電子第一大市場。

如今人工智能掀起新一輪浪潮,MCU又擔起了新的使命。#人工智能#

傳統意義上的AI晶片的特點是算力強但功率和尺寸較大,針對的更多是對計算速度、算力較高的應用。如果将FPGA或者GPU用到邊緣端,一是成本受不了,二是沒有辦法用電池進行供電。

随着MCU的算力進一步提升,高頻MCU的主頻已經提升到GHz級别,已經可以滿足邊緣端低算力人工智能需求。将人工智能內建在MCU上,隻用一顆晶片實作端側部署,正在成為新的潮流。

未來數年MCU發展有望邁入一個新的台階,IHS預測至2026年,中國MCU市場規模或以約7%的CAGR提升至513億元。#MCU#

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MCU行業概覽

MCU是晶片級的計算機,又稱單片機。微控制單元(MCU),又稱單片微型計算機,是把中央處理器(CPU)的頻率與規格做适當縮減,并将記憶體(memory)、計數器(Timer)、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口,甚至LCD驅動電路都整合在單一晶片上,形成晶片級的計算機。

MCU晶片的組成部分可分為:中央處理器、存儲器、以及輸入/輸出。MCU晶片按用途分類可分為通用型和專用型。

通用型MCU晶片指的是将可開發的資源(ROM、RAM、I/O、EPROM)等全部提供給使用者。

專用型MCU晶片指的是其硬體及指令是按照某種特定用途而設計,例如錄音機機芯控制器、列印機控制器、電機控制器等。MCU晶片按基本操作處理的資料位數分類可分為1位、4位、8位、16位、32位以及64位單片機。

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MCU晶片産業鍊

行行查 | 行業研究資料庫 資料顯示,MCU晶片産業鍊上遊包括原材料和設計工具,中遊為IDM和Fabless廠商,下遊主要應用包括汽車電子和工業控制。

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MCU晶片市場格局

全球MCU供應商以國外廠商為主,行業集中度相對較高。

全球MCU廠商主要為瑞薩電子(日本)、恩智浦(荷蘭)、英飛淩(德國)、微芯科技(美國)、意法半導體等,TOP7頭部企業市占率超過80%。

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國内MCU市場也仍以上述海外企業為主,國内廠商在中低端市場具備較強競争力,市占率穩步上升。

頭部廠商兆易創新、中穎電子、樂鑫科技、複旦微電、國民技術等發展迅速。

MCU晶片國内環節主要布局廠商還包括景嘉微、龍芯中科、瑞芯微、華潤微、國芯科技、北京君正、上海貝嶺、富滿微、炬芯科技、博通人言大已、全志科技、中微半導、士蘭微、四維圖新、恒爍股份、芯海科技等。

MCU晶片:人工智能再“點火”,産業鍊龍頭全梳理

兆易創新成立于2005年,總部位于北京,是國内領先的Fabless晶片設計公司,主要産品包括NORFlash存儲晶片,MCU以及傳感器晶片。公司在Arm®通用型MCU出貨量在所有中國品牌排名第一。

中穎電子成立于1994年,總部位于上海,是國内領先的Fabless晶片設計公司。2022年10月,中穎電子宣布旗下首款車規級MCU流片成功,定位車身控制,有望在2023年取得量産。

MCU晶片:人工智能再“點火”,産業鍊龍頭全梳理

四維圖新成立于2002年,總部位于北京,是國内最大導航電子地圖廠商。前身為國家測繪局下屬中國四維公司導航部,隸屬于國資委直屬的航天科技集團。2017年,公司通過并購合肥傑發科技正式進軍車規MCU市場。旗下傑發科技已實作MCU、IVISoC、AMP、TPMS四大類車規級晶片量産。

景嘉微在消費類晶片領域開發了通用MCU晶片、音頻晶片等通用晶片;在國産軍用GPU完成了對美國ATI公司産品的替代。其成功研發的JM5400打破國外長期壟斷GPU市場的局面,成功取代M9、M54、IMX6等進口晶片運用于軍用顯示器上;GPUJM7200已獲得中電科下屬機關的訂單。

龍芯中科在汽車晶片方面,主要是做控制用的高可靠 MCU 晶片,第一款已經流片。其自主研發的龍芯系列CPU已經廣泛的應用在航天、車載導航、交換機、軍用電腦等領域。#半導體#

國芯科技在汽車電子晶片方面,對标國際領先廠商,在關鍵領域打破國際壟斷,實作了自主可控和國産替代。車身控制MCU晶片已實作穩定出貨,同時發動機控制MCU晶片放量在即,域控制器MCU晶片和新能源電池管理控制MCU晶片研發進展順利。

華潤微自主研發的采用國産32位CPU IP的MCU産品實作客戶導入,并持續開發系列化産品方案;北京君正車用MCU晶片目前主要用于車内照明控制和觸控;全志科技目前已經量産了XR系列MCU+WiFi産品,并完成了衆多産品方案的大規模量産。

需要指出的是,MCU晶片行業的波動性和風險并不小。由于MCU市場供應商衆多,競争較為激烈,各大廠商為搶占市場,采取“低價政策”搶占市場,導緻MCU産品的價格一直不高。#汽車#

相比于消費級和工業級MCU,車規級MCU對工作溫度、傳遞良率、工作壽命的技術壁壘更高。內建化、跨域融合、車載中央電腦、車載雲計算等需求,将需要更多的核心處理器,預計32位MCU的市場占比逐年上升,車規級MCU單值将呈倍數級增長。#晶片#

內建傳感器+MCU+無線子產品”的高度內建方案是MCU技術發展的一大趨勢,高度內建不僅可以降低成本,而且可以降低功耗。Sip等技術的發展更是為高整合度MCU的發展提供了技術可行性。高安全性MCU,成為互聯互通時代的必然選擇。u智能終端也逐漸增強AI功能,頭部企業開始加速AI布局,推動其融入新一代MCU産品。

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