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回顾与展望:2019国产MCU芯片市场分析

2020-01-17 16:30:51 来源:大比特商务网 作者:KMY 点击:3819

【大比特导读】在5G和物联网发展的大背景下,作为核心部件,MCU的发展需求逐渐扩大。虽然面临着市场竞争和技术难题,但是国产替代给了国产芯片厂良好的发展机会,随着汽车电子和物联网导入MCU,需求可能呈爆发式增长,届时,国产MCU产业从量级到质级的裂变指日可待。

从2018下半年开始,半导体行业就进入了下行周期,特别是到了2019上半年,产业的各项数据同比都出现了大幅下滑。从各项数据来看,2019全年整个产业同比只实现了微弱增长,在一些细分领域出现负增长这一基本面是不会发生大的变化了。不过9月4日,费城半导体指数收盘于1519.552,上涨0.97%。9月5日,台湾电子行业指数收盘于450.23,上涨1.61%。这些都在不同程度上说明半导体产业下半年有回暖迹象。

半导体

需求放缓,整体市场并不乐观

受到全球半导体市场下滑影响,MCU市场也受到了一定冲击。全球 MCU 市场竞争格局高度集中,前五大厂商市占率超 70%。国内市场也多由国外品牌占据,包含瑞萨电子占据市场份额17.2%,飞思卡尔占比14.4%,意法半导体占比8%。 2019年财报显示,瑞萨第二季度当季营收1926亿日元(约18.2亿美元),营业亏损25亿日元,净亏损12亿日元。意法半导体2019 第二季度营收下滑4.2%,营业利润滑坡了32%。

瑞萨电子株式会社高级副总裁、瑞萨电子中国董事长真冈朋光先生认为这有多方面的因素,其中一个相对重要的是,这部分市场整体都受到客户需求下降的影响。由于中国终端市场需求下降,设备供应商整个产量就发生下降,反映到半导体供应商需求下降。终端需求可能下滑不多,但往上游去的时候,影响会逐层扩大,对半导体制造商产生而言产生了更大的压力。

论及“需求放缓”一事,消费终端用户市场的最直观体验是,智能手机和PC行业的黄金时期已近尾声。真冈朋光认为,市场成熟度越高,市场需求反而会放缓,产业发展强周期特性,也是其中一个因素。同时受到贸易摩擦的影响,市场前景具有不确定性,所以对大型设备的投资会更加谨慎。

国产替代迎来新机遇

目前,我国MCU行业主要集中在消费电子、计算机网络及汽车电子等中低端应用领域,合计市场占比超50%;从市场集中度来看,高端市场主要被国外厂商所占据,整体市场份额相对分布均匀,集中度偏低,但有提升的态势。

对国内厂商而言,2019年一方面国产企业受国际半导体环境影响,传统产业大幅下滑,给上游半导体带来了极大的压力。但在另一方面中美贸易战使得国产芯片替代的概念业越炒越热,部分厂商逐步实现中高端转移,迎来了新的机遇。据IDG早前发布的最新芯片数据显示,在2019年的8-9月份,国产芯片中MCU微控制单元已经超过韩企,在销量上已经占据全球第一。

半导体

例如,在A股半导体设备上市公司中,制程工艺设备代表企业中微半导体和北方华创,它们的年度营收都在1亿美元以上。今年上半年,中微半导体收入8亿元人民币,同比增长72%,净利润同比增长329%;北方华创收入10亿元人民币,同比增长40%。

中微半导体有限公司副总经理柳泽宇表示,在国产替代浪潮中,在保证可靠性的前提下,主要帮助客户解决成本与供货交期的痛点。

很显然,目前 MCU 市场仍处于快速成长阶段,国内企业由于成本优势、服务能力等逐步完成了中低端MCU领域的国产化,未来高端市场竞争将是企业发展趋势。

产业高端化发展

现阶段国内企业基于成本优势、服务能力等,已逐步实现中低端MCU领域的国产化,未来高端市场竞争将是企业发展趋势。

从整的市场环境上看,MCU行业集中度高,市场主要被外企占领,根据全球企业竞争情况来看,2018年,全球MCU营收达186亿美元规模,其中前八大厂商占据了近9成市场份额,且均为国外厂商把控;反观国内MCU厂商,不论是市场份额还是技术先进性都无法和国外企业相比。国产MCU目前占据的主流市场还停留在8位MCU,占比50%左右。16/32位MCU占比分别为20%左右,即多集中在低端,在MCU基础核心技术方面,仍在超低功耗、无线、高精度模拟和存储技术发力。这意味着,国内MCU应用领域多集中在低端电子产品,中高端电子产品市场还在外企手里。

半导体应用联盟秘书长陶显芳表示,国内半导体自给率水平非常低,特别是核心芯片极度缺乏,国产占有率都几乎为零。这是由于半导体技术发展过快,几十年来半导体技术一直按照摩尔定律发展,中国企业很难适从。但国内对半导体需求巨大,每年需求达好几千亿,所以企业对半导体行业依然富有热情。

MCU已是高度成熟的技术产品,因技术创新而来的产业成长动能不多,近几年能看到,包括汽车电子产业的带动,国产MCU成长迅速。未来随着物联网应用的进一步落地,在终端模组方面需求庞大,必将驱动MCU行业快速发展。据IC Insights预测,到2020年,全球MCU行业市场规模将突破200亿美元。

可以说,在高端产品市场由美日欧垄断的背景下,中高端领域国产替代空间仍然很大,而高端化也是现今MCU厂商共同的道路。

顺应物联网浪潮,32位成趋势

笙泉科技产品企划行销处副处长廖崇荣表示,目前全球一致认为2020将是5G营运元年,且会把酝酿已久的IoT产业提升到另一个高度。而经由5G加速IoT发展,势必也会为MCU带来 新的商机。以智能家居为例,MCU搭配低功耗蓝牙(BLE),透过行动装些家电传统上大多是八位元微控器市场,但藉由物联网与智能化的趋势,这些家电将逐渐转为32位元为主的产业。

物联网

现阶段多数厂商均在扩大32位市场。随着物联网终端需求推进,物联网时代任务的复杂化对计算能力的要求将使MCU往16或32位设计。

深圳市赛元微电子有限公司销售总监李治宏表示,32位是基于未来物联网的市场发展方向,物联网一定在未来是一个非常大的需求。“我们认为MCU在未来有想象不到的大市场,因为未来物联网实现了端到端的人机互动,几乎每一个设备每一个端都需要一个MCU,而这个市场可以说是不可限量的。”

随着开发环境提升,从我国MCU出货量及销售额来看,32位MCU 已经越来越接近8位MCU,8位与32位MCU价差也逐步缩小,低功耗成为核心竞争力在32位MCU的基础上,智能化会成为下一个MCU的演进方向。 随着着 32 位 MCU 生态环境的建立以及成本的进一步降低, 32 位 MCU 将赢来爆发式增长。

RISC-V引关注

RISC-V可以说是2019年普遍关注的热点。2019年8月,兆易创新首发了RISC-V通用MCU引起了广泛关注。

RISC-V基于标准宽松的BSD许可证,可自由免费地使用设计CPU、开发并添加自有扩展指令集,自主选择是否公开发行、商业销售或更换其他许可协议,或者完全闭源使用。

中国集成电路老前辈许居衍院士曾指出,RISC-V当前最适合用于IoT之类的“看不见的计算”中,并且希望在中国形成RISC -V的生态。

现今,例如芯海、中微等多家国内厂商均表示,即使RISC-V现在在整个市场接受度并不高,也会投入人力、物力去做研究RISC-V。

半导体

RISC-V接受度不高来源于MCU的生态问题。上海灵动微电子股份有限公司CTO刘强认为,ARM的生态完善,基于此开发MCU没有太大障碍。“RISC-V虽然开源,但开源并不代表就没有问题,反而会产生在修改之后兼容难的问题,易导致战国时代。而且,目前RISC-V阵营相对分散,各成其事,而ARM相当于带领着合作伙伴一起跑。对于RISC-V阵营来说,最大的问题是如何将产品开发出来并在IoT应用中显现优势、占据市场才是王道。”

生态之争

中微半导体有限公司副总经理认为现在的MCU行业,可以说是一个服务性质的行业。除了产品的升级强化,还要先把产品、平台、开发环境和DEMO做好,让客户更容易上手。

业界专家何立民教授曾说过,MCU之争就是生态系统之争。

对于国内MCU厂商来说,最大短板或还在于生态。ST成功的一大优势就在于生态。ST的客户有10万家,在成熟的生态下,ST实现了通过客户维护客户。

生态环境建设上,多数国产MCU企业还停留在开发板、烧写器和基础固件库上,至于开发环境(IDE)、RTOS和中间件,依旧依靠第三方更高层应用的支撑,比如物联网、专业算法库、行业应用以及大学计划。MCU虽然在嵌入式系统大行其道,但随着边缘计算的发展,端侧智能化对MCU的性能、速度、安全、多接口、兼容各种协议以及软件平台等方面提出更高的要求。

“一是处理器硬件层面,要求更高的处理能力、更多的安全组件、多种连接能力以及更低功耗;二是在软件层面,操作系统从任务调度发展为IoT OS平台,软件复杂度大幅增加,需要平台级软件及工具;三是在生态系统层面,各种云服务公司进入嵌入式系统生态圈,并且与算法公司、纯软件公司合作增多。” 恩智浦半导体微控制器事业部系统工程总监王朋朋认为。

对于获得ARM内核授权的国产MCU企业来说,ARM多年打造的生态环境是一个很好的跳板,据悉多数国产MCU企业还停留在开发板、烧写器和基础固件库上,而在IDE、RTOS和中间件方面,还大多依靠第三方应用的支撑。

唐晓泉解释说,在AIoT应用中,一方面IoT和AI的理论、算法非常专业,需要专业团队来实现;另一方面它是AIoT时代的共有技术。这为AIoT中间件提供了存在的条件,而AIoT中间件又能降低MCU 的AIoT应用的开发门槛,成为促进AIoT发展的原动力。同时AIoT中间件势必对MCU提出更高的需求,这又促进了MCU的发展。

arm

此外,吴忠洁判断,未来MCU是在云平台上直接开发,开发生态都转到云上,因而厂商要配合重要的云平台公司,以应用为终极目标开发,最终是形成方案。

MCU发展到现在已成为集大成的系统,因而竞争也要从系统角度考量。

总结:在5G和物联网发展的大背景下,作为核心部件,MCU的发展需求逐渐扩大。虽然面临着市场竞争和技术难题,但是国产替代给了国产芯片厂良好的发展机会,随着汽车电子和物联网导入MCU,需求可能呈爆发式增长,届时,国产MCU产业从量级到质级的裂变指日可待。

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