2023年12月21日发(作者：蒋虹雨)
自 2020 年下半年以来，MCU 的缺货现象日益严重。从需求角度看，受疫情影响带
来的平板电脑、笔记本电脑的需求扩张，家电、工控等行业的国产化替代需求提升， 以及汽车电子智能化等下游领域需求的扩张，MCU 的需求整处于快速增长的阶段；从供给方面分析，多数晶圆厂扩产一般较为谨慎，目前市场上多数 MCU 均生产自
8 寸线，而 8 寸线扩产极为有限，且由于疫情导致海外供应链不畅、美国雪灾、瑞萨、得茂大火等原因进一步影响供给，MCU 供不应求现象愈发严重。公司作为国内
MCU 市场的龙头公司，将迎来量价齐升的发展机遇。
1 200 亿美元市场，国产厂商各自占据细分市场
MCU（Micro Controller Unit），中文名称为微控制单元，是芯片级的计算机。部分投资者无法区分 MCU 和其他类型的芯片，我们简单介绍如下：MCU 是集成了系统运行所需的处理器 CPU、RAM、ROM、定时数器和多种 I/O 接口，一颗 MCU
仅需要配备适当的外部电路就可实现计算机系统的功能。而其他芯片则不然，如
SoC 只是集成了部分指定功能的处理器芯片，如有些手机的 SoC 集成了承担系统计算能力的 AP 芯片和信号处理功能的 BP 芯片。因此，MCU 又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)。
MCU 下游应用领域非常广泛，可以应用于各类智能仪器仪表（温度、压力、流量、浓度）、消费电子（录像机、摄像机、洗衣机、电冰箱等）、机电一体化产品（数控机床、医疗器械、机器人）等各种系统，尤其在当今风靡的物联网和车载电子应用领域更为广泛，有的汽车甚至会使用超过 100 颗多种不同的 MCU 芯片。
可以说，只要是需要处理器的场景，都有 MCU 的用武之地，更具体来说，MCU 主要应用于计算相对需求相对简单的领域。有的 MCU 出厂时程序已经固化（MASK
MCU），适用于固定不变的应用场合；有的MCU 使用Flash 作为ROM（Flash
MCU），适用于对价格不敏感的用户或用于专门开发；有的 MCU 则处于以上两者之间（OPT MCU），适合需要一定灵活性但成本相对较低的领域，如功能不断翻新、需要迅速量产的产品。
根据 IHS Markit，MCU 按不同的应用领域可分为车载电子、消费电子、工业应用、数据处理与通信领域。总的市场规模来看，MCU 整体市场规模接近 200 亿美元，其中车载电子占 MCU 下游应用空间最大比例，市场总销售额在 70 亿美元以上。
1
图 31：MCU 市场规模变化（亿美元）
250
车载电子 消费电子 工业应用 数据处理 有线通信 无线通信
200
150
100
50
0
2015 2016 2017 2018 2019 2020F 2021F 2022F 2023F
MCU 经过多年的发展，历经了 4 位、8 位，到现在的 16 位、32 位甚至 64 位，性能越来越强大。现在市场应用最广泛的分别是 32 位和 8 位 MCU，32 位 MCU 则由于其出色的性价比、计算性能而被广泛的应用于智能家居、物联网、汽车电子、指纹识别、安防监控等领域，原因如下：
➢ 由于制程的改进，8 位 MCU 与 4 位的价格相差无几、功耗几乎相当，但性能却有很大差别，所以 4 位MCU 正渐渐淡出人们视野；
➢ 性价比方面，32 位要远高于 16 位，目前的厂商大多数都跳过 16 位直上 32 位；
➢ 在性能方便，32 位已可满足绝大多数应用场景，64 位价格、功耗均不占优势，
主要应用在计算需求较高、对功耗要求不高的领域。
➢ 8 位 MCU 虽计算性能不如 32 位，但是在功耗、价格上占据优势。此外，8 位
MCU 由于其寻址位数更少，更容易编程和故障排除。所以在不涉及大量数据计算的低功耗领域，8 位MCU 仍是非常广泛的选择。
如下图中国市场的数据所示，近年来 32 位 MCU 一直保持 15%左右的增速，8 位的增速为 10%左右，而 16 位则从 2015 年开始市场份额不断萎缩。整体市场规模方面，国内的市场规模约为 60 亿美元左右，整体增速约 10%。
2
图 32：中国市场不同位数的 MCU 市场情况（亿美元）
8位
16位 32位 8位增速 16位增速 32位增速
20%
15%
10%
5%
70
60
50
40
30
20
0%
-5%
-10%
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
10
0
市场格局方面：
由于 MCU 应用场景非常广泛，所以其下游市场也较为分散，很难出现一家公司垄断市场的情况，但前十的公司合计占比也几乎达到了 90%。
世界前十的公司中，瑞萨在 2015 年之前常年位居第一名，但在 2014 年恩智浦收购飞思卡尔、2015 年微芯收购 Atmel，以及 ST 迅速成长之后，排名掉落到了前三，
而微芯则在收购传统 MCU 厂商 Atmel 之后迅速成长，到 2017 年市占率升至全球第一。
图 33：2018 年 MCU 市场格局
2%
2%
3%
4%
4%
17%
9%
13%
20%
微芯
意法半导体瑞萨
德州仪器恩 智 浦
英 飞 凌
赛普勒斯东芝
新科实验室12%
14%
芯唐科技
若欲了解当前 MCU 百花齐放的市的格局，需要了解一下 MCU 内核近年来的发展历史。在十几年前，MCU 市场的龙头公司是瑞萨和飞思卡尔、微芯等，现在领先
3
2023年12月21日发(作者：蒋虹雨)
自 2020 年下半年以来，MCU 的缺货现象日益严重。从需求角度看，受疫情影响带
来的平板电脑、笔记本电脑的需求扩张，家电、工控等行业的国产化替代需求提升， 以及汽车电子智能化等下游领域需求的扩张，MCU 的需求整处于快速增长的阶段；从供给方面分析，多数晶圆厂扩产一般较为谨慎，目前市场上多数 MCU 均生产自
8 寸线，而 8 寸线扩产极为有限，且由于疫情导致海外供应链不畅、美国雪灾、瑞萨、得茂大火等原因进一步影响供给，MCU 供不应求现象愈发严重。公司作为国内
MCU 市场的龙头公司，将迎来量价齐升的发展机遇。
1 200 亿美元市场，国产厂商各自占据细分市场
MCU（Micro Controller Unit），中文名称为微控制单元，是芯片级的计算机。部分投资者无法区分 MCU 和其他类型的芯片，我们简单介绍如下：MCU 是集成了系统运行所需的处理器 CPU、RAM、ROM、定时数器和多种 I/O 接口，一颗 MCU
仅需要配备适当的外部电路就可实现计算机系统的功能。而其他芯片则不然，如
SoC 只是集成了部分指定功能的处理器芯片，如有些手机的 SoC 集成了承担系统计算能力的 AP 芯片和信号处理功能的 BP 芯片。因此，MCU 又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)。
MCU 下游应用领域非常广泛，可以应用于各类智能仪器仪表（温度、压力、流量、浓度）、消费电子（录像机、摄像机、洗衣机、电冰箱等）、机电一体化产品（数控机床、医疗器械、机器人）等各种系统，尤其在当今风靡的物联网和车载电子应用领域更为广泛，有的汽车甚至会使用超过 100 颗多种不同的 MCU 芯片。
可以说，只要是需要处理器的场景，都有 MCU 的用武之地，更具体来说，MCU 主要应用于计算相对需求相对简单的领域。有的 MCU 出厂时程序已经固化（MASK
MCU），适用于固定不变的应用场合；有的MCU 使用Flash 作为ROM（Flash
MCU），适用于对价格不敏感的用户或用于专门开发；有的 MCU 则处于以上两者之间（OPT MCU），适合需要一定灵活性但成本相对较低的领域，如功能不断翻新、需要迅速量产的产品。
根据 IHS Markit，MCU 按不同的应用领域可分为车载电子、消费电子、工业应用、数据处理与通信领域。总的市场规模来看，MCU 整体市场规模接近 200 亿美元，其中车载电子占 MCU 下游应用空间最大比例，市场总销售额在 70 亿美元以上。
1
图 31：MCU 市场规模变化（亿美元）
250
车载电子 消费电子 工业应用 数据处理 有线通信 无线通信
200
150
100
50
0
2015 2016 2017 2018 2019 2020F 2021F 2022F 2023F
MCU 经过多年的发展，历经了 4 位、8 位，到现在的 16 位、32 位甚至 64 位，性能越来越强大。现在市场应用最广泛的分别是 32 位和 8 位 MCU，32 位 MCU 则由于其出色的性价比、计算性能而被广泛的应用于智能家居、物联网、汽车电子、指纹识别、安防监控等领域，原因如下：
➢ 由于制程的改进，8 位 MCU 与 4 位的价格相差无几、功耗几乎相当，但性能却有很大差别，所以 4 位MCU 正渐渐淡出人们视野；
➢ 性价比方面，32 位要远高于 16 位，目前的厂商大多数都跳过 16 位直上 32 位；
➢ 在性能方便，32 位已可满足绝大多数应用场景，64 位价格、功耗均不占优势，
主要应用在计算需求较高、对功耗要求不高的领域。
➢ 8 位 MCU 虽计算性能不如 32 位，但是在功耗、价格上占据优势。此外，8 位
MCU 由于其寻址位数更少，更容易编程和故障排除。所以在不涉及大量数据计算的低功耗领域，8 位MCU 仍是非常广泛的选择。
如下图中国市场的数据所示，近年来 32 位 MCU 一直保持 15%左右的增速，8 位的增速为 10%左右，而 16 位则从 2015 年开始市场份额不断萎缩。整体市场规模方面，国内的市场规模约为 60 亿美元左右，整体增速约 10%。
2
图 32：中国市场不同位数的 MCU 市场情况（亿美元）
8位
16位 32位 8位增速 16位增速 32位增速
20%
15%
10%
5%
70
60
50
40
30
20
0%
-5%
-10%
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
10
0
市场格局方面：
由于 MCU 应用场景非常广泛，所以其下游市场也较为分散，很难出现一家公司垄断市场的情况，但前十的公司合计占比也几乎达到了 90%。
世界前十的公司中，瑞萨在 2015 年之前常年位居第一名，但在 2014 年恩智浦收购飞思卡尔、2015 年微芯收购 Atmel，以及 ST 迅速成长之后，排名掉落到了前三，
而微芯则在收购传统 MCU 厂商 Atmel 之后迅速成长，到 2017 年市占率升至全球第一。
图 33：2018 年 MCU 市场格局
2%
2%
3%
4%
4%
17%
9%
13%
20%
微芯
意法半导体瑞萨
德州仪器恩 智 浦
英 飞 凌
赛普勒斯东芝
新科实验室12%
14%
芯唐科技
若欲了解当前 MCU 百花齐放的市的格局，需要了解一下 MCU 内核近年来的发展历史。在十几年前，MCU 市场的龙头公司是瑞萨和飞思卡尔、微芯等，现在领先
3