深度丨國產(chǎn)車規(guī)MCU嶄露頭角，本土廠商如何向中高端突破？

近幾年芯旺微、杰發(fā)、中微半導(dǎo)等國內(nèi)MCU廠商也成功通過驗(yàn)證，量產(chǎn)車規(guī)級(jí)MCU并向汽車廠商供貨。

不過，低端的車規(guī)MCU產(chǎn)品進(jìn)入門檻雖然相對(duì)較低，因此也很容易進(jìn)入紅海市場(chǎng)，向中高端車規(guī)MCU領(lǐng)域進(jìn)擊是國產(chǎn)MCU領(lǐng)域的終極目標(biāo)。

轉(zhuǎn)型是必由之路，中高端亟待突破

相較于MCU其他領(lǐng)域來說，小家電等消費(fèi)級(jí)MCU產(chǎn)品迭代更快，場(chǎng)景創(chuàng)新要求更高，有著本土和階段性的需求差異化特征。

而國內(nèi)MCU廠商相較于國外大廠能夠提供更及時(shí)、更全面的本地服務(wù)。

因此國產(chǎn)MCU應(yīng)將繼續(xù)深耕并穩(wěn)定消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，平衡供需關(guān)系和產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)；

同時(shí)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等與傳統(tǒng)家居家電、消費(fèi)設(shè)備深度結(jié)合，探索更高要求、更高位數(shù)、更強(qiáng)算力的消費(fèi)級(jí)芯片，為實(shí)現(xiàn)工控級(jí)、車規(guī)級(jí)奠定技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。

比起如履薄冰的消費(fèi)級(jí)MCU，高性能MCU將成為國內(nèi)甚至全球芯片市場(chǎng)中重要的發(fā)展海域和增量市場(chǎng)。

車規(guī)級(jí)、工控級(jí)MCU產(chǎn)品國產(chǎn)替代需求強(qiáng)勁，國內(nèi)市場(chǎng)未來仍有較大的提升空間。

因此，國產(chǎn)MCU廠商在下游應(yīng)用上向更高階的工業(yè)和汽車領(lǐng)域發(fā)展是抵御當(dāng)下周期性的一個(gè)重要選擇，也是這個(gè)剛剛成長(zhǎng)起來的本土產(chǎn)業(yè)由弱變強(qiáng)的必由之路。

面對(duì)增量市場(chǎng)，國產(chǎn)廠商想“吃肉”

在汽車MCU市場(chǎng)，8位和32位是主流，8位具有超低成本和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，主要用于汽車風(fēng)扇、雨刷天窗等；

32位占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其可用的汽車場(chǎng)景包括汽車動(dòng)力系統(tǒng)、智能座艙、車身控制，且隨著汽車電子電氣架構(gòu)從分布式走向集中式，32位的車用MCU將成市場(chǎng)需求主流。

數(shù)據(jù)顯示，從2021年到2026年，MCU總銷售額預(yù)計(jì)將以6.7%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2026年將達(dá)到272億美元。

2022年全球MCU銷售額將增長(zhǎng)10%，達(dá)到215億美元的歷史新高，其中汽車MCU的增長(zhǎng)速度將超過大多數(shù)其他最終用途類別。

而在整個(gè)汽車MCU市場(chǎng)中，超過3/4的汽車MCU銷售來自32位MCU。

IC insight的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，未來五年，32位MCU的銷售額預(yù)計(jì)將以9.4%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2026年達(dá)到200億美元。

根據(jù)Prismark、IC Insights等預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)至2023年，全球工業(yè)控制的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2600億美元，全球車用MCU銷售額達(dá)到81億美元。

國產(chǎn)MCU進(jìn)入汽車電子重要控制領(lǐng)域

目前國內(nèi)MCU廠商處于起步階段，經(jīng)歷本輪缺芯和國產(chǎn)化，平臺(tái)型公司兆易創(chuàng)新憑借消費(fèi)+工業(yè)市場(chǎng)的擴(kuò)展，全球份額達(dá)到3%；

另外中穎電子、國芯科技、芯?？萍嫉裙疽搏@得長(zhǎng)足發(fā)展。

國內(nèi)車規(guī)MCU芯片廠商，計(jì)劃先從車身控制切入，慢慢做起來，未來將把產(chǎn)品定位在整個(gè)域控、發(fā)動(dòng)機(jī)控制和動(dòng)力總成方面所需的更高性能的MCU產(chǎn)品領(lǐng)域。

因此兆易創(chuàng)新、中穎電子、力源信息、靈動(dòng)股份等廠商也在車用MCU這一賽道布局。

在一些核心控制領(lǐng)域，汽車供應(yīng)鏈廠商也在逐步開放，愿意基于國產(chǎn)車用MCU廠商的產(chǎn)品做一些開發(fā)評(píng)估。

這兩年，國際車用芯片大廠的缺貨浪潮也迫使做傳統(tǒng)汽車ECU的tier1，不得不開始思考核心ECU模塊的國產(chǎn)化應(yīng)該怎么進(jìn)行。

廠商從車身域切入，打下國產(chǎn)化基礎(chǔ)

雖然權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證前期門檻高、投入大、時(shí)間久，但通過AEC-Q100質(zhì)量可靠性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是進(jìn)入汽車電子領(lǐng)域的關(guān)鍵一步。

國內(nèi)MCU廠商大都選擇從車身域開始切入，目前已經(jīng)在這些領(lǐng)域嶄露頭角，如比亞迪半導(dǎo)體、芯旺微、CHIPWAYS、杰發(fā)等。

而國內(nèi)芯片供應(yīng)鏈前裝[上車]大多卡在AEC-Q100測(cè)試和ISO 26262認(rèn)證，尤其不同于車身控制，要深入到域控、動(dòng)力總成等更為核心的控制領(lǐng)域，安全可靠是最為重要的要求。

這要求產(chǎn)品不僅要通過AEC-Q100可靠性認(rèn)證這一前裝上車的[基本門檻]，功能安全標(biāo)準(zhǔn)更要達(dá)到ISO26262 ASIL B級(jí)別及以上。

因此，聚焦于32位MCU賽道的國內(nèi)芯片廠商，如芯旺微、旗芯微、芯馳科技、云途、曦華科技等，都在打造滿足ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品開發(fā)和流程體系版圖。

以此推動(dòng)產(chǎn)品安全性和可靠性達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)，以打下車用MCU國產(chǎn)化的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

芯旺微即將量產(chǎn)符合ASIL-B等級(jí)的全新車規(guī)級(jí)32位MCU—KF32A158/168；

旗芯微發(fā)布了第一款車規(guī)級(jí)MCU—FC4150F512芯片，支持ASIL-B功能安全等級(jí)，AEC-Q100 認(rèn)證，Grade 1等級(jí)；

芯馳科技發(fā)布了32位高性能高可靠車規(guī)MCU E3系列產(chǎn)品，車規(guī)可靠性標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到AEC-Q100 Grade 1級(jí)別，功能安全標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到ISO26262 ASIL D級(jí)別；

云途對(duì)外官宣正式量產(chǎn)第二款高端車規(guī)級(jí)MCU—M系列產(chǎn)品YTM32B1ME，符合AEC-Q100和ISO26262 ASIL-B雙重認(rèn)證；

曦華科技已通過ISO26262 ASIL-D最高級(jí)別的車規(guī)認(rèn)證，并成功點(diǎn)亮了公司首款32位高端MCU產(chǎn)品等等。

AI和MCU的融合，或?qū)⒔怄i龐大的市場(chǎng)

諸如智能家居、智慧城市等AI與邊緣計(jì)算場(chǎng)景越來越多，對(duì)計(jì)算的要求也越來越高，MCU和APU的距離正不斷縮小。

近年來ARM連續(xù)發(fā)布了帶有算力的內(nèi)核microNPU Ethos U55、U65等系列，這標(biāo)志著MCU市場(chǎng)對(duì)AI加速器開始提出更強(qiáng)需求。

如今在MCU中加入AI加速器逐漸變得流行起來，使用Tiny ML/Embedded ML把算法部署在MCU上，還可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景輕巧靈活地部署在不同架構(gòu)和資源的通用MCU上。

中國是人工智能發(fā)展、運(yùn)用和消費(fèi)的前沿陣地，在MCU中集成AI將會(huì)成為國產(chǎn)MCU的共同選擇，AI和MCU的融合或?qū)⒔怄i一個(gè)龐大的市場(chǎng)，或成為未來萬物互聯(lián)的基石。

順應(yīng)國內(nèi)現(xiàn)狀，C-IDM模式或成主流

上游強(qiáng)勢(shì)、下游疲軟，這給國內(nèi)規(guī)模不大、議價(jià)能力較弱的Fabless廠家?guī)砹撕艽蟮墓?yīng)和生存挑戰(zhàn)，企業(yè)維持毛利率將越來越困難。

C-IDM（Commune-IDM）即共建共享模式，由10-15個(gè)單個(gè)企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合出資半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)、封測(cè)、營(yíng)銷等，形成一個(gè)共同體模式的半導(dǎo)體生產(chǎn)平臺(tái)，為終端客戶提供高品質(zhì)、高效率的產(chǎn)品。

這一模式可使IC設(shè)計(jì)公司擁有制造廠的專屬產(chǎn)能及技術(shù)支持，同時(shí)IC制造廠可得到市場(chǎng)保障，實(shí)現(xiàn)了資源共享、能力協(xié)同、資金及風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)。

解決配套與成本難題，加速擴(kuò)張，有效減少惡性競(jìng)爭(zhēng)，提供更高效和快速的平臺(tái)，適合未來國產(chǎn)芯片發(fā)展。

因此在行業(yè)洗牌過后，IDM或C-IDM模式將會(huì)成為主流，有望替代百花齊放的Fabless模式。

從而進(jìn)一步解決國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈之間配套能力弱的難題，攻破一批關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品，在更廣的舞臺(tái)上再創(chuàng)新高。

結(jié)尾：

本土廠商正逐步向工業(yè)、汽車等中高端市場(chǎng)突破。

國產(chǎn)廠商并不是狹隘的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，其實(shí)是相輔相成，相互促進(jìn)國產(chǎn)芯片在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用與落地。

雖然，每家企業(yè)的原始積累不一樣，都有自己的發(fā)力點(diǎn)，但都會(huì)有機(jī)會(huì)。

市場(chǎng)對(duì)汽車MCU國產(chǎn)化的助推力量非常大，受汽車芯片供應(yīng)短缺和國產(chǎn)化策略雙重影響，國產(chǎn)汽車芯片公司有更多機(jī)會(huì)與產(chǎn)業(yè)鏈上下游建立合作伙伴關(guān)系，市場(chǎng)呈增量表現(xiàn)。

作者 | 方文三