MCU国产厂商有哪些,本文进行了盘点,并详细对比了国内外MCU厂商的竞争实力!
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黄金窗口期下,我们认为“产品完备度”高的MCU厂商可凭借先发优势快速跑马圈地。本篇报告我们即从料号数量、中高低端产品覆盖面、生态建设完善度、下游应用覆盖面多个维度,深入对比了MCU厂商的“产品完备度”:1)产品料号数量及中高低端产品覆盖面上,兆易创新优势明显,国民技术追赶较快。2)生态建设上(用于MCU客制化开发),各家差异不大,兆易创新第三方开发工具选择更多、稍具优势。3)下游应用上,大多从消费切入,其中兆易创新已由消费为重、向工业消费并举切换,而车规产品上兆易创新、芯海科技、华大半导体、BYD半导体已有产品量产,中颖电子、国民技术拟推出车规产品。
1)32位MCU:高端布局&料号数量上海内外存在差距,兆易创新是大陆龙头,国民技术发展迅速。
我们统计了海外/国内分别近7000/500 款32位产品:
(1)ARM Cortex M内核在海外均是主流。海外方面,除瑞萨以自研为主外(占78%),M系列内核产品占比高达81%,自研内核产品占16%。国内方面,自研内核较少,M系列占比超过90%,另有少量厂商推出基于RISC-V、Xtensa内核的产品。
(2)高端产品领域,海内外存在差距,兆易创新是大陆龙头,国民技术发展迅速。ARM内核包括中高低端不同产品,使用M7/33/35P/55高端内核是厂商能力的直观体现之一。目前海外大厂基本是高中低全面配齐,低/中/高端的料号数量分别占38%/52%/10%。而大陆厂商在高端领域的布局仍有较大进步空间,其中兆易创新最为领先,2020年10月正式推出基于ARM Cortex M33内核的高性能产品,此外国民技术研发基于M7的高性能产品,预计2022年推出。
(3)料号数量上,海内外存在10倍差距,大陆厂商发展。海外厂商中除微芯、德州仪器32位产品在300-500种以外,其他厂商均有上千颗料号。而大陆方面,目前领先厂商包括兆易创新(370 颗)、华大半导体(100 颗)、国民技术(80 颗)。
2)8位MCU:大陆厂商中中颖电子一骑绝尘。海内外厂商的8位产品料号数量普遍少于32位产品,这里我们统计了海外5家厂商1600余款、大陆4厂商的122款产品:
(1)海外自研架构为主,大陆8051架构为主。8位产品内核方面,总体可以分为自研内核、基于8051开源架构的内核两类。海外因8位产品开发年代较早,大多数使用自研内核,占我们统计数据的81%。国内基本都采用8051架构,我们统计的厂商中仅芯海科技使用自研内核。
(2)料号数量看,海内外同样存在差距,大陆厂商中中颖电子存在绝对优势。海外大厂料号数量在100-600不等,而大陆方面除中颖电子推出80余款产品外,其他厂商料号数量均在30颗以内。
3)生态建设:硬件开发工具较完善,软件配套仍有欠缺。因工程师需要在MCU的基础上做定制化开发,良好的生态环境可使得开发过程更便捷。我们对大陆7家厂商以及海外(含中国台湾地区)的5家厂商从以下三个维度进行对比:
(1)硬件:主要指开发板及其他辅助硬件,大陆各企业均有官方提供开发板,该环节海内外无明显差距。
(2)软件:目前大陆大多数公司直接采用第三方开发工具,包括Keil、IAR等,其中兆易创新支持的第三方工具较多。海外方面则选择更为多样,并且部分厂商提供自研开发工具。
(3)学习资料:相对海外厂商,国内厂商在中文学习资料更具优势。同时也学习海外厂商,建立开发者社群、推出大学计划等,建立本土优势。
4)下游应用布局:大陆从消费电子切入,往工业及汽车拓展。海外厂商基本是消费、工业、汽车全面布局,但各家侧重不同。其中微芯(重8位)、意法(重32位)重点布局消费、工业,恩智浦、瑞萨重点布局汽车。大陆方面,大多数厂商选择首先切入性能要求较低的消费领域,然后向工业级切入,其中兆易已从消费为主逐步向消费、工业并重切换。而车规产品,因在产品性能、可靠性、寿命等方面要求更高,因此目前大陆厂商涉足较少,几乎仅在与安全相关性较低的车身模块有量产产品,包括兆易创新、中颖电子、芯海科技等,而动力域等高端模块几乎没有涉足。
5)团队结构:团队背景各具特色。从团队背景看,各有特色:兆易创新“清华 留美工作经验”的技术出身管理层特色突出;中颖电子管理层与技术人才大量来自中国台湾地区;国民技术以国内人才为主,2018年以后新任董事长带领公司转型;芯海科技管理层为ADC专家,团队国内人才偏多;乐鑫科技管理层来自新加坡,技术人才来自全球各地。
6)财务指标:2020年大陆龙头营收近10亿,对标海外龙头仍有20倍空间。从营收体量上看,海外厂商中恩智浦、瑞萨、微芯MCU业务2020年营收体量均超过200亿人民币,而大陆厂商中2020年仅几家达到10亿营收上下的水平,我们认为在“贸易摩擦 缺货潮”的催化下,2022年将有数家厂商有望步入数十亿营收的梯队。
目录
1 32位产品:从ARM核及料号数量看,大陆已具备实力
1.1 外购ARM内核,是海内外一致的大趋势
1.2 从ARM内核 料号数量看,兆易创新第一梯队、国民技术发展迅速
2 8位产品:大陆相对布局较少,少数玩家极具实力
3 生态建设:硬件开发工具较完善,软件配套仍有欠缺
4 下游应用布局:大陆从消费电子切入往工业及汽车拓展
4.1 海外:大厂在汽车、工控、消费电子三大市场错位竞争
4.2 大陆:消费切入、逐步开拓工业市场,部分细分领域已诞生龙头
4.3 大陆:车规MCU要求严苛,大陆厂商从低端切入
5 员工结构:规模 薪资 创收三维度,兆易创新、中颖电子位居前二
6 财务指标:大陆龙头营收近10亿,对标海外仍有20倍空间
7 投资建议
8 风险提示
正文
01 32位产品:从ARM核及料号数量看,大陆已具备实力
1.1 外购ARM内核,是海内外一致的大趋势
从自研内核转向外购内核是大趋势,目前ARM Cortex M系列占据主流地位。
从MCU的发展历史看,最初MCU厂商多自研内核,之后随着计算要求越来越复杂,内核厂商开始出现、分工进一步细化,MCU厂商开始使用外购内核并将主要精力投身其他部分的研发。
其中目前外购内核中占据主导地位的是ARM Cortex M系列,该系列由ARM开发,采取IP授权形式,相比于ARM公司的其他系列产品(注:Cortex处理器可以分为应用处理器(A系列)、实时处理器(R系列)和微控制器处理器(M系列)),Cortex-M系列具有短流水线、超低功耗的设计特点,专门面向MCU及深度嵌入系统市场。2004年ARM公司推出第一款Cortex-M系列处理器M3,ST公司抓住机遇,在短时间内向市场推出一系列基于该内核的32位MCU(STM32系列)。
此后Cortex-M系列处理器迅速发展,2009年,超低功耗处理器M0一经推出,就受到了广泛的欢迎,在9个月内就有多达15家厂商与ARM签约。目前海外厂商几乎都从自研内核转向了使用ARM内核。除此之外,近几年RISC-V则成为了32位内核市场的后起之秀,该内核诞生于伯克利大学,特点是简单且免费开源,国内部分厂商也推出了基于此架构的MCU产品,但整体数量偏少。
ARM内核包括中高低端不同产品,使用M7/33/35P/55高端内核是厂商能力的直观体现之一。目前ARM共推出10款Cortex M系列处理器,其在尺寸、功耗、性能、安全性、是否适用于AI应用等指标上有着差异化定位,全面满足低、中、高端需求。其中,M0/0 /1/23四颗为低端内核,M3/M4为中端产品,M7/M23/35P/55为中高端产品。
1.2 从 ARM 内核 料号数量看,兆易创新第一梯队、国民技术发展迅速
主攻消费&工业的意法半导体系 32 位市场的后起之秀,也是大陆厂商的重要竞争对手。相较于 8 位与 16 位产品,32 位产品集中度更高,前七大厂商均有布局,TOP7 集中度接近 90%(注:赛普拉斯被英飞凌收购后变为六位厂商),其中瑞萨和恩智浦在32位市场市占率均接近20%。而32位市场最大的变量来自于意法半导体,其在2004年ARM推出针对于MCU的Cortex M内核后,通过外购ARM内核快速铺开产品,并凭借良好的生态,市占率持续提升。因瑞萨和恩智浦主攻车载市场,因此大陆厂商在32位的最重要竞争对手是意法半导体。