MCU分類、增長動力及競爭格局分析

智能化帶動 MCU 需求，海外廠商為主要玩家。

1. MCU 簡介：智能化浪潮重要推手，32 位產品為行業主流

MCU 在產品智能化中有廣泛運用。MCU（MicrocontrollerUnit）又稱為單片微型計算機， 是大規模集成電路產業發展下將 CPU 的頻率與規格做適當縮減，并將內存、定時計數器、 各類 I/O 接口集成在一片芯片上而形成的芯片級計算機，結構系統更為簡單、方便實現模塊 化，并且工作穩定性強。從下游應用看，MCU 產品主要應用于家電的智能化控制，汽車電 子、物聯網、手機等產品中，進而實現產品的智能化。

產品分類上看，MCU 主流可按位數或應用類型進行分類：按位數分類：主流 MCU 可分為 4位、8位、16位、32位。位數指 MCU 中 CPU 處理數據寬度，即參與運算的寄存器數據長度。根據處理能力不同，MCU 產品類 別可分為 4/8 位、16 位、32 位，低位 MCU 擁有成本與功耗優勢，高位 MCU 在 大量數據處理上具備速度優勢，并且高位 MCU 功能拓展性更強。早期 MCU 產品 以 8 位 MCU 居多，但隨物聯網、汽車電子需求帶動，32 位產品需求正快速放量。

按應用類型分類：MCU 可分為專用型和通用性產品。專用型單片機主要針對特定 產品生產設計，芯片內通常會集成部分特殊功能接口或模塊以滿足特定需求。通用 型 MCU 則是將可開發的資源提供給客戶，由客戶根據需求進行編程設計，拓展性 和靈活性更強。從市場端來看，目前行業中通用型 MCU 占下游主要需求。

全球 32位 MCU 快速增長，中國 8位與 32位產品平分秋色。根據 IC Insights 數據顯示， 全球 MCU 市場產品結構中 32 位 MCU 產品快速增長，占比由 2011 年的 39.9%快速提升至 2020 年的 62.0%，成為市場中的主流需求，4/8 位產品市場空間則下滑較大。從國內市場看， 通用型 MCU 市場需求中以低功耗、低成本的 8 位 MCU 和高能耗比、高算力的 32 位 MCU 產品為主，分別占 44%/53%。相較于全球市場的產品結構而言，國內市場產品結構仍有進 一步向高端化發展的空間，未來 32 位產品占比有望進一步提升。 32位 MCU產品為行業未來主流發展趨勢。我們認為行業會逐步從 8位轉向 32位產品， 低功耗、高集成度、高算力是行業主流趨勢。目前我國 8 位 MCU 主要優勢在于低成本以及 整體生態較完整，隨行業未來的開發環境、軟硬件生態資源進一步拓展完善，32 位產品成本 有望進一步下探，這將加速 32 位產品對 8 位 MCU 的替代。

2021 年全球 MCU 市場規模約 194.9 億美元，未來五年 CAGR 有望達 6.9%。根據 IC Insights 數據，2021 年全球 MCU 市場規模約 194.9 億美元左右，同比增長約 24.0%，出貨 量達約 310 億顆，同比增長約 13.0% ；行業未來空間上，2026 年全球 MCU 市場規模有望 達到 272.7億美元左右，2021-2026年期間 CAGR約 6.9%。從量價拆分上看，根據 IC Insights 數據，2021-2026 年期間 MCU 產品 ASP 年復合增長率約 4.0%，出貨量年復合增長率約為 2.9%，整體上看產品結構升級拉動的價值量提升將為主要增長驅動力。 2021 年中國 MCU 市場約 365 億元，2025 年占全球比重有望提升至 30%。根據 IHS 數據預測，2021 年中國 MCU 市場規模預約 365 億元，同比大幅增長 35.8%，2021-2025 年期間年復合增長率有望達到 6.2%，中國市場 2025 年占全球市場有望突破 30%。

2. MCU 行業驅動：汽車電子、工業控制為行業主要增長動力

汽車電子與工控醫療占全球市場半壁江山，國內消費電子需求強于海外。MCU 產品在 下游主要應用于汽車、消費電子、工業、通信、計算等領域，整體從全球與中國大陸 MCU 產品下游應用領域的市場占比來看，全球市場價值量主要集中于汽車與工控領域，而國內市 場供給側結構以消費電子、計算機與網絡等中低端領域為主，相較于全球市場成長空間巨大。 1） 國際需求市場：全球 MCU 市場中中高端的汽車電子（36%）、工控領域（34%）市 場占據絕大部分市場，消費電子、通信、計算機市場因為其用量與價值量相對更低， 市場占比分別為 19%/7%/3%。 2） 中國大陸需求市場：從市場需求結構上看，2021 年國內工業（34%）、汽車（27%）、 消費電子（25%）需求分別位列前三，通信、計算機、政府市場規模占比分別為 10%/3%/1%。相較于國外而言，國內受益于更為完整的消費電子產業鏈體系，消費 電子 MCU 占比較高，中高端的工業領域需求結構與全球類似，但汽車 MCU 與海外 市場需求仍存在一定差距。 3） 中國大陸供給領域：從國內供給端來看，目前國內產品應用集中在中低端 MCU 領 域，主要包括消費電子（26%）、計算機與網絡（19%）、IC 卡（15%）等，產品在 中高端的汽車與工控領域市場切入較少，下游分別占比僅為 15%/10%。整體而言， 我國在消費電子的基礎穩固，未來在汽車與工業領域有較大成長空間。

我們預計汽車電子、工控領域或為 MCU 行業未來主要增長驅動，消費電子中可穿戴設 備將提供穩定增長。從目前行業下游增長驅動來看，受新能源汽車電動化、智能化的趨勢帶 動，車規級 MCU 產品用量需求激增，未來智能化將成為 MCU 行業主要的增長動力來源； 此外，物聯網的發展也將從長期維度上帶動工控、可穿戴設備中 MCU 產品量價的穩定提升。 總體而言，下游各類產品智能化的大趨勢將對 MCU 的穩定性、算力、復雜環境應對能力等 性能提出更高要求，我們預計未來行業技術升級疊加需求放量將推動 MCU 市場持續擴容。

3.行業競爭格局：海外龍頭壟斷，國內企業逐步崛起

全球 CR5 達 76%，國內亟待破局。2021 年全球 MCU 行業市場 CR5 達到 76%，行業 集中度處于較高水平，其中恩智浦（16.9%）、瑞薩電子（16.4%）、意法半導體（15.0%） 市占率分別位列前三。國內 MCU 行業領軍主要是兆易創新和紫光國微，兩家企業在全球市 占率均為 1.3%，與全球行業龍頭仍有較大差距。

國內 MCU 企業消費電子領域布局為主，中高端領域仍待突破。從目前國內 MCU 廠商 布局來看，其產品仍在消費級產品領域居多，而在中高端的工控及車規級領域布局較少。工 控和車規級 MCU 對于穩定性、質量都有極高要求，驗證周期通常在 1-3 年，對 MCU 廠商 的工藝和質量提出了極高要求。隨我國供應鏈自主可控的需求加強，下游中高端國產化 MCU 需求正逐步釋放，終端需求將協同上游廠商合作研發共同推動產品迭代優化，驅動國內 MCU 向中高端領域發展。

國內產品結構向高端化發展，兆易創新高端領域布局領先。從我國 MCU 產品行業的未 來布局來看，行業中主要廠商均開始已開始布局車規級 MCU 產品，產品結構向高端領域進 軍。從下游廠商進度來看，目前車規級 MCU 中兆易創新進度較為領先，公司已于 2022 年 9 月推出 GD32A503 系列產品；國內其他廠商主要仍處于流片、驗證階段。我們預計未來 6-12 個月國產車規前裝 MCU 產品后有望逐步導入市場，2023 年后國產 MCU 有望在車規級產品 領域取得一定突破。