全世界MCU市场下游消费以汽车电子、工业掌控、计算机网络为主,据ASPENCORE数据统计其占比分别为34%、27%、18%。
而在中国市场中,消费电子为MCU下游重点应用行业,占比为26%,汽车电子、工业掌控等相对高端市场占比较小,分别为15%、10%。
当前,国内MCU市场由消费电子向汽车等高端行业渗透。#汽车##MCU##芯片#
在汽车行业,MCU重点功效于核心的安全与驾驶方面,包含智能驾驶辅助系统的掌控、底盘安全、车身掌控、动力掌控、信息娱乐等,应用范围非常广泛。
MCU在车内的应用:
资料源自:芯旺微
按照IC Insights数据表示,2021年全世界MCU营销额为196亿美元,同比增长23%,预计2021-2026年复合增长率为6.70%,2026年营销额将达到272亿美元。
将来随着生产瓶颈的突破,预计2021-2026年MCU总出货量在将以3.0%的复合年增长率增长,2026年MCU总出货量将达到358亿片。
MCU芯片行业概览
MCU:MicroControlUnit,即多点掌控单元,又叫作单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer),指的是随着大规模集成电路的显现及发展,将计算机的CPU、RAM、ROM、按时器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,为区别的应用场合做区别组合掌控。
行行查 | 行业科研数据库资料表示,MCU由Intel率先提出,按总线或数据处理位数:4位、8位、16位、32位乃至64位MCU,性能随着位数的增多而加强,适用场景亦更加丰富。
其中8位和16位MCU重点用于通常的掌控行业,运用场景不触及操作系统,而32位MCU多用于多媒介处理、网络操作等繁杂场景,通常需要运用嵌入式操作系统。
日前市场上以8位和32位MCU为主,将来随着制品性能需求的持续加强,32位MCU的市场规模将进一步扩大。
从存储器结构来看,MCU能够分为Harvard结构和VonNeumann结构。
Harvard结构中程序指令和数据分别位置于区别的存储器中,效率更高,成本亦更高。
VonNeumann结构则是将程序指令和数据都放在同一个存储器中,成本更低,但效率亦更低。
从指令体系来看,MCU能够分为CISC体系和RICS体系,即繁杂指令集和精简指令集,二者相比,RICS体系的硬件成本相对更低、处理速度更快,但软件研发更为繁杂。
MCU平常归类:
数据源自:IC insights
区别应用市场对MCU的规格需求区别。
按照MCU用途等级,一般可分为商场级,工业级,汽车级及军工级。
从对工作温度,交付良率、工作寿命的需求来看,重点针对消费类电子的商场级MCU相对较低,其次是针对工业电脑、器械掌控的工业级MCU,而汽车电子所采用的车用MCU,则是需求和难度要远高于前两种,仅次于军工级。
在汽车电子芯片行业,MCU应用范围较广,从车身动力总成,到车身掌控、信息娱乐、辅助驾驶,从发动机掌控单元,到雨刷、车窗、电动座椅、空调等掌控单元,每一个功能的实现背面都需要繁杂的芯片组支撑,其中MCU装扮最重要的角色。
在一辆汽车所装备的所有半导体器件中,MCU占比约30%,平均每辆车包括70颗以上的MCU芯片,需要实现车内各类应用场景,同期对安全性要有足够保准。#5月财经新势力#
区别MCU芯片性能参数对比:
资料源自:杰发科技
汽车MCU芯片行业概览
随着国内MCU企业的快速成长,技术的持续突破,已有国内厂商完成车规级MCU流片。
车规级MCU 企业在进入整车厂的供应链体系前,通常需符合三大车规标准和规范:
在设计周期要遵循的功能安全标准ISO26262,在流片和封装周期要遵循的AEC-Q以及IATF16949,在认证测试周期要遵循的AEC-Q100/Q104。
因为国产车规MCU厂商大多为Fabless模式,因此只适用于AEC-Q系列和ISO26262认证。
AEC-Q系列是针对元器件的靠谱性进行的测试,包含Grade0~3四个等级,最严格的Grade0级工作温度范围达到-40~150°C。
ISO26262标准涵盖了从概念设计、制品研发、批量生产到报废全生命周期,按照达到到的功能安全等级分为ASIL-A/B/C/D四个等级,其中ASIL-D等级功能安全需求最严格。
MCU市场格局
从汽车MCU全世界市场格局来看,因为较高的行业和客户认证壁垒,日前全世界车用MCU芯片市场竞争格局较为集中,基本由欧美日厂商所垄断。
瑞萨电子、恩智浦、英飞凌、德州仪器、微芯科技、意法半导体在全世界车用MCU市场份额分别为30%、26%、23%、7%、7%、5%,CR7全世界市场率合计高达98%。
其中,瑞萨电子为全世界车规MCU芯片龙头厂商,日前已推出了RH850、RL78等多个系列制品。其发布的世界首款28nm制程的车规级MCU芯片RH850,制品性能和技术处在全世界领先地位。
MCU全世界竞争格局:
国内厂商充分受益于国产化机遇低功耗通用MCU市场较为集中。
按照IHS数据,国内MCU龙头企业重点有兆易创新、中颖电子、乐鑫科技、百姓技术、复旦微电、纳思达、芯海科技等。
国内重点MCU厂商:
资料源自:东北证券
全世界车载MCU市场CR5超过90%,基本由欧美日厂商垄断。
国内实现车规级MCU量产企业重点集中于门窗、照明、空调面板、仪表盘、T-BOX等车身掌控应用行业,逐步向在BMS、ADAS、安全气囊、防抱死系统等繁杂行业拓展,日前国内国芯科技、杰发科技、芯驰科技等厂商已然具备车载MCU量产能力。
2021年败兴,受旺盛的需要驱动以及芯片制造产能的紧缺,多种类型芯片显现短缺,给国内芯片企业带来了机会。
因为车规级芯片认证时间长,进入壁垒高,大部分市场为海外龙头半导体厂商占据。
汽车MCU市场重点被NXP、瑞萨、英飞凌、TI、Microchip等海外半导体厂商占据。2021败兴的芯片短缺,给国产芯片厂商带来了机会,推动了中高端芯片市场的国产化进程,给国内芯片厂商带来机遇。
日前国内MCU厂商在汽车、工控以及消费电子行业有突破发展,然则在附加值更高的汽车等行业,海外厂商仍然占据主导地位。海外厂商的缺货给国内MCU机构带来替代机会,国内造车新势力厂商正积极验证国产MCU。
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