消費(fèi)電子、工業(yè)、汽車(chē)以及通訊這幾大板塊共同撐起了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一大片天，但受到經(jīng)濟(jì)周期的影響，如今在半導(dǎo)體的終端市場(chǎng)中幾乎就只剩下新能源市場(chǎng)，尤其是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)一枝獨(dú)秀。過(guò)去兩年多的爆發(fā)式增長(zhǎng)之后，元器件庫(kù)存增加，下游需求開(kāi)始減弱，消費(fèi)電子進(jìn)入蟄伏期。而備受矚目的MCU，也遇到了一些新變化。

半導(dǎo)體設(shè)備黃金發(fā)展期來(lái)臨

隨著汽車(chē)功能逐漸增加，特別是汽車(chē)“三化”后，傳統(tǒng)分布式架構(gòu)通過(guò)增加ECU來(lái)增加汽車(chē)功能存在算力浪費(fèi)，車(chē)內(nèi)線(xiàn)路繁雜、汽車(chē)空間使用效率低、系統(tǒng)升級(jí)困難、新增ECU邊際成本遞增等弊端，用域控制器合理集成ECU功能是大勢(shì)所趨。

ECU（Electronic Control Unit）即電子控制單元，是控制汽車(chē)功能的“電腦”，其內(nèi)部包括MCU、存儲(chǔ)器，輸入/輸出接口，模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）及其他集成電路。分布式下，單個(gè)ECU控制汽車(chē)的某一功能，增加汽車(chē)功能就要增加ECU，而ECU增加會(huì)帶來(lái)MCU的增加。

DCU（Domain Control Unit）域控制單元，是指集中控制汽車(chē)某些功能的控制器，其芯片主要是SoC芯片，內(nèi)部包括高算力微處理器、存儲(chǔ)器，輸入/輸出接口等。域控制下，汽車(chē)某些功能被整合起來(lái)由DCU一并控制，ECU數(shù)量減少引致MCU的用量下降。

汽車(chē)功能眾多，有些功能自汽車(chē)誕生之日就已經(jīng)存在，有些則是隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展在某一時(shí)刻運(yùn)用并保留在汽車(chē)上。智能化的趨勢(shì)下，各類(lèi)新興功能加速增添運(yùn)用并持續(xù)更新迭代。博世按汽車(chē)功能拆分整車(chē)為動(dòng)力域，底盤(pán)域，車(chē)身域，座艙域，自動(dòng)駕駛域?；诓┦赖臉?gòu)想，將集成了傳統(tǒng)功能的動(dòng)力域，底盤(pán)域和車(chē)身域歸為一組，座艙域和自動(dòng)駕駛域歸為新興功能組。

傳統(tǒng)燃油車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱，這兩個(gè)部件中的控制芯片合計(jì)布局2塊：一塊發(fā)動(dòng)機(jī)主控MCU和一塊變速器主控MCU。

純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)包括整車(chē)控制模塊，電機(jī)控制器模塊，電池管理模塊三個(gè)部分。域控構(gòu)造下，動(dòng)力域控制器集中控制上述三個(gè)部分，和傳統(tǒng)燃油車(chē)不同的動(dòng)力系統(tǒng)帶來(lái)了MCU的增量，預(yù)計(jì)用量將超過(guò)5塊。

智能座艙實(shí)現(xiàn)的功能繁多，包括信息娛樂(lè)，人機(jī)交互，為了滿(mǎn)足實(shí)現(xiàn)這些先進(jìn)功能的需要，更高性能車(chē)載芯片作用愈發(fā)凸顯，MCU地位有下降趨勢(shì)。

我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)將0-2級(jí)自動(dòng)化稱(chēng)為駕駛輔助，要實(shí)現(xiàn)駕駛輔助，必須為汽車(chē)添加輔助功能，而這些功能的添加在目前的車(chē)型中仍是分布式，這些功能仍有對(duì)應(yīng)ECU。3-5級(jí)是自動(dòng)駕駛，域控制下ADAS功能整合，這需要高性能，專(zhuān)業(yè)化的SoC主控芯片解決方案，到了這個(gè)階段MCU主要起一些“輔助”功能。

高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)ADAS（Advanced Driving AssistanceSystem）是指通過(guò)車(chē)載傳感器獲取車(chē)身、環(huán)境、人體等信息實(shí)現(xiàn)駕駛輔助，并將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的汽車(chē)功能系統(tǒng)。ADAS主要包括主動(dòng)安全，駕駛舒適性，泊車(chē)輔助等功能。目前中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)還處于L2等級(jí)高速滲透的階段，整車(chē)廠商綜合考慮成本和性能，新增ADAS功能仍沿用分布式的構(gòu)架。

自動(dòng)駕駛域控制器中MCU的一大作用是作為安全芯片（safety core），添加安全芯片是為了預(yù)防硬件的意外失靈，診斷異常狀態(tài)或者發(fā)生單處故障時(shí)有安全備份處理方案。前文所述車(chē)規(guī)ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)，是汽車(chē)行業(yè)的安全標(biāo)準(zhǔn)，合格的車(chē)規(guī)SoC的設(shè)計(jì)都必須遵循該標(biāo)準(zhǔn)。

以NVIDIA DRIVE Orin? SoC 產(chǎn)品為例：其內(nèi)部集成新一代GPU架構(gòu)和Arm Cortex-A78AE CPU內(nèi)核，這些都是高算力處理器，SoC芯片控制多個(gè)自動(dòng)駕駛傳感器?？刂浦T多傳感器不再需要多個(gè)MCU，而是由域主控芯片統(tǒng)一控制。該方案中MCU的功能主要和周邊驅(qū)動(dòng)有關(guān)。


車(chē)規(guī)級(jí)賽道是新機(jī)會(huì)

目前，國(guó)內(nèi)MCU公司有上百家，其中以兆易創(chuàng)新、華大半導(dǎo)體為代表的企業(yè)布局高端MCU的賽道較早，已經(jīng)形成了一定的影響力和發(fā)展勢(shì)頭，未來(lái)將在汽車(chē)和工控市場(chǎng)取得一定的份額。兆易創(chuàng)新更是保持著連續(xù)7年在中國(guó)32位MCU市場(chǎng)本土排名第一位的記錄，迄今為止，累計(jì)出貨逾10億顆，并廣泛應(yīng)用于各類(lèi)市場(chǎng)，例如工業(yè)自動(dòng)化、電機(jī)控制、變頻器、消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)產(chǎn)品、通信網(wǎng)絡(luò)、便攜醫(yī)療、汽車(chē)周邊等。

而以中穎微電子、芯?？萍己蛷?fù)旦微電子為代表的MCU企業(yè)將依托中國(guó)家電產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)電子終端的發(fā)展逐步搶占全球家電、消費(fèi)電子市場(chǎng)的MCU份額，這一領(lǐng)域，門(mén)檻低最終是價(jià)格決定市場(chǎng)。此外國(guó)內(nèi)還有很多新興的MCU企業(yè)，如雅特力、澎湃微電子等近年來(lái)都取得了很好的發(fā)展，國(guó)內(nèi)MCU廠商的市場(chǎng)份額將快速提升，未來(lái)也將加劇國(guó)內(nèi)乃至全球MCU市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。

但是，與頭部企業(yè)、國(guó)際巨頭相比，目前國(guó)內(nèi)MCU企業(yè)依然存在相當(dāng)?shù)牟罹唷?br style="white-space: normal; color: rgb(102, 102, 102); font-family: 宋體; font-size: 12px;"/>
芯謀研究高級(jí)分析師張彬磊指出，國(guó)內(nèi)頭部企業(yè)想在高端MCU市場(chǎng)與國(guó)際巨頭競(jìng)爭(zhēng)，首先技術(shù)水平要追趕上，設(shè)計(jì)能力、代工工藝和產(chǎn)品性能要相當(dāng)，其次要把握高端MCU市場(chǎng)的變化，可以在特定的環(huán)境下直接與需求終端（如車(chē)企）合作，開(kāi)發(fā)由產(chǎn)業(yè)變化帶來(lái)的新需求，從一個(gè)追趕者變成市場(chǎng)引領(lǐng)者。當(dāng)下，中國(guó)車(chē)企和消費(fèi)電子終端在全球的市場(chǎng)份額逐漸上漲，引領(lǐng)創(chuàng)新也是他們順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，終端與芯片企業(yè)合作可謂各取所需。

兆易創(chuàng)新產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)金光一指出，缺貨的現(xiàn)實(shí)讓國(guó)內(nèi)用戶(hù)意識(shí)到單純依賴(lài)海外品牌是行不通的，這給本土MCU企業(yè)帶來(lái)了發(fā)展機(jī)遇。各大國(guó)內(nèi)廠商不斷提升產(chǎn)能與保障供應(yīng)，使得不少?lài)?guó)內(nèi)用戶(hù)開(kāi)始優(yōu)先選擇國(guó)內(nèi)芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。

國(guó)內(nèi)的MCU企業(yè)都是從消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)開(kāi)始做的，近年來(lái)車(chē)規(guī)級(jí)MCU緊缺，國(guó)際巨頭的MCU芯片供不應(yīng)求，給國(guó)內(nèi)MCU企業(yè)提供了發(fā)展機(jī)會(huì)，國(guó)內(nèi)不少頭部企業(yè)也是抓住這個(gè)機(jī)會(huì)紛紛開(kāi)發(fā)車(chē)規(guī)級(jí)MCU。

張彬磊向記者表示，進(jìn)入車(chē)規(guī)級(jí)賽道，將為企業(yè)打開(kāi)一個(gè)全新的高端市場(chǎng)，這里沒(méi)有激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，并且背靠國(guó)內(nèi)偌大的汽車(chē)市場(chǎng)，企業(yè)發(fā)展將取得質(zhì)的飛躍。


因素交織，短期需盡力，長(zhǎng)期有壓力

長(zhǎng)期來(lái)看，新能源汽車(chē)具有巨大的發(fā)展空間，目前全球各國(guó)都在積極推動(dòng)新能源汽車(chē)，車(chē)企也在紛紛轉(zhuǎn)型。將目光從長(zhǎng)期拉回至當(dāng)下的2023年，新能源汽車(chē)的增速也許將會(huì)放緩。

過(guò)去兩年，新能源汽車(chē)進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)，根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)新能源乘用車(chē)的銷(xiāo)量是688.7萬(wàn)輛，比2021年的352.1萬(wàn)輛增加了336.6萬(wàn)輛，幾乎翻了一番。但爆發(fā)式增長(zhǎng)必然只是短暫的，之后增速會(huì)放緩。

最近中汽協(xié)對(duì)于2023年的新能源乘用車(chē)的銷(xiāo)量預(yù)計(jì)是900萬(wàn)輛，與2022年相比增加了210萬(wàn)輛，增量低于2022年。

終端市場(chǎng)增量的放緩，也意味著上游半導(dǎo)體的需求也會(huì)放緩，供需失衡的問(wèn)題也許將會(huì)得以解決。對(duì)于國(guó)產(chǎn)車(chē)用MCU的短期發(fā)展來(lái)說(shuō)，2023年將會(huì)十分關(guān)鍵，因?yàn)辄S金窗口期正在關(guān)上，能夠順利量產(chǎn)，并通過(guò)認(rèn)證進(jìn)入車(chē)企的供應(yīng)鏈，就意味著跨入了車(chē)用MCU市場(chǎng)的大門(mén)，如果沒(méi)有量產(chǎn)或者沒(méi)有進(jìn)入車(chē)企的供應(yīng)鏈，未來(lái)的難度會(huì)比如今更大。

再?gòu)能?chē)用MCU的短期與長(zhǎng)期來(lái)，短期內(nèi)從傳統(tǒng)燃油車(chē)到新能源汽車(chē)的過(guò)渡，智能化的提升使得單車(chē)MCU用量提升。此外，用戶(hù)對(duì)舒適度的要求也會(huì)提升MCU用量。

從長(zhǎng)期來(lái)看，新能源汽車(chē)的電子電氣架構(gòu)也正在發(fā)生的變化，域和域控制器推動(dòng)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)由分布式到集中式發(fā)展，主機(jī)廠正在加速布局集中式電子電氣架構(gòu)，這種趨勢(shì)之下，汽車(chē)中的多個(gè)功能進(jìn)行集成，從而縮減MCU的用量。另一方面，對(duì)于MCU的性能有了更高的要求，目前包括Infineon、NXP等一眾國(guó)際MCU大廠正在將MCU從此前的40nm制程提升到28nm及以下。


狂沙吹盡，猶在場(chǎng)中才是金

2021年前后是國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體的黃金時(shí)代，更是初創(chuàng)企業(yè)的黃金時(shí)代。產(chǎn)能緊缺，半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化，新能源汽車(chē)爆發(fā)，幾大因素引爆資本市場(chǎng)，同時(shí)也為半導(dǎo)體帶來(lái)了大量熱錢(qián)，許多初創(chuàng)半導(dǎo)體企業(yè)先后獲得投資人的青睞。

但對(duì)于MCU產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，這并不是一個(gè)想象力巨大的千億賽道，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)本身已經(jīng)十分成熟，市場(chǎng)格局固定，最終能突圍而出者必定寥寥。

如今，產(chǎn)能緊缺的潮水褪去，消費(fèi)市場(chǎng)需求萎靡，終端廠商在努力去庫(kù)存。2023年MCU市場(chǎng)正式進(jìn)入大浪淘沙的時(shí)代，對(duì)于那些還沒(méi)有批量出貨能力以及穩(wěn)定客戶(hù)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，也許最后就成為了時(shí)代的泥沙。最終能留下來(lái)的企業(yè)，依然要繼續(xù)面對(duì)激烈競(jìng)爭(zhēng)，沒(méi)有盡頭。