兆易創(chuàng)新如何扛起國產(chǎn)高端MCU這桿大旗？

在經(jīng)歷了2021年的瘋狂缺貨之后，MCU（微控制器）市場供需反轉(zhuǎn)，這兩年已經(jīng)進(jìn)入供過于求的階段，各家廠商都感受到了市場壓力。面對更疲軟的行業(yè)需求，更激烈的價(jià)格博弈，更緊張的資金面，企業(yè)是退后守成還是積極進(jìn)攻，非?？简?yàn)決策者的魄力。對此，兆易創(chuàng)新給出的答案是后者。

近日，兆易創(chuàng)新在上海舉辦新品發(fā)布會(huì)，發(fā)布了三款主要面向工業(yè)市場的新品，基于Arm Cortex-M33內(nèi)核的高性能GD32G5系列微控制器、基于Arm Cortex-M7內(nèi)核的超高性能工業(yè)互聯(lián)微控制器GD32H75E系列，以及EtherCAT從站控制器GDSCN832系列。

與之前的產(chǎn)品相比，這幾款產(chǎn)品顯著提升了算力與性能，并對具體行業(yè)應(yīng)用做了專門優(yōu)化，還同步推出了一系列搭載全新MCU產(chǎn)品的電機(jī)控制和數(shù)字能源方案。用兆易創(chuàng)新的話來說就是：這次新品發(fā)布不僅彰顯了兆易創(chuàng)新對工業(yè)及數(shù)字能源領(lǐng)域的持續(xù)關(guān)注與堅(jiān)定承諾，也體現(xiàn)出公司與行業(yè)伙伴之間緊密的合作關(guān)系和堅(jiān)實(shí)的市場基礎(chǔ)。

中高端MCU市場有多大？

除了2020年至2022年的大缺貨備受矚目，MCU在大多數(shù)時(shí)間里都默默無聞，不像AI芯片等明星產(chǎn)品始終站在行業(yè)輿論的舞臺(tái)中央。但這并不意味著MCU不重要，恰恰相反，MCU用途極廣，幾乎在所有功能稍微復(fù)雜一點(diǎn)的電子設(shè)備中，都能找到MCU的身影。而且在形形色色的設(shè)備或模塊中，MCU是那個(gè)設(shè)備或模塊功能的主宰，其質(zhì)量、可靠性與安全性等指標(biāo)決定了該設(shè)備或模塊功能的表現(xiàn)。

因?yàn)閼?yīng)用范圍廣，所以MCU的市場規(guī)模并不小，根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)Yole的統(tǒng)計(jì)，2023年全球MCU銷售額為282億美元，平均售價(jià)方面，得益于新冠疫情引發(fā)的供應(yīng)鏈動(dòng)蕩，MCU均價(jià)由2020年的0.6美元，上升到2023年的0.93美元，但市場供需轉(zhuǎn)換之后，各廠商為了去庫存大打價(jià)格戰(zhàn)，MCU平均售價(jià)大幅下滑，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸靠近2020年的價(jià)格。

如果將1美元及以上售價(jià)的MCU視作中高端MCU，根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)的公開數(shù)據(jù)，中高端MCU市場規(guī)模約在180億至210億美元之間，約占市場總量的60%至70%，低端MCU（市場售價(jià)低于1美元）市場規(guī)模在90億至120億美元之間，約占市場總量的30%至40%。因而中高端市場是MCU的主戰(zhàn)場，目前在這個(gè)領(lǐng)域，還是國際巨頭占據(jù)絕對優(yōu)勢地位。在低端市場，本土MCU產(chǎn)品還可以靠價(jià)格取勝，在中高端市場，只有好的價(jià)格并不能一擊制勝。

其實(shí)從MCU市場整體來看，也是國際巨頭在主導(dǎo)，根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)Omdia的數(shù)據(jù)，截止2022年底，全球前三大MCU廠商市占率合計(jì)50.3%，前五大合計(jì)76.8%，國內(nèi)排名第一的兆易創(chuàng)新位列全球第七，但市占率只有1.8%，與前五大MCU廠商差距巨大。當(dāng)然，換一個(gè)角度來看，就是發(fā)展的空間巨大。

中高端MCU客戶的需求有何特點(diǎn)？

本土MCU主要還是集中在低端市場，尤其是低端32位MCU，價(jià)格已經(jīng)殺到人民幣0.5元以下，正在快速取代中高端16位和8位機(jī)市場份額，在低端市場殺得血流成河之際，本土MCU廠商在高端市場上的份額還微乎其微。

高端MCU客戶為什么不選擇本土供應(yīng)商？在探索科技（TechSugar）看來，高端MCU廠商往往在具體應(yīng)用市場深耕多年，其客戶粘性高，依托高端MCU打造的整機(jī)毛利高，客戶因?yàn)閮r(jià)格來替換MCU的動(dòng)力不大。一個(gè)典型例子是TI的C2000系列，其在汽車與泛能源領(lǐng)域應(yīng)用極廣，售價(jià)普遍在2美元以上，汽車級(jí)的還在5美元以上，由于C2000對電機(jī)控制、太陽能逆變器與數(shù)字電源等相關(guān)應(yīng)用持續(xù)優(yōu)化已有三十年，積累了巨大的用戶群體，即便有其他國際巨頭看好這些市場，目前還沒有哪一家真正把C2000的用戶搶到手里去。

兆易創(chuàng)新MCU事業(yè)部產(chǎn)品市場總監(jiān)陳思偉告訴探索科技（TechSugar），在高端MCU應(yīng)用市場，客戶的核心價(jià)值主張是高品質(zhì)。在產(chǎn)品定義之初，兆易創(chuàng)新就會(huì)與頭部客戶進(jìn)行深入的溝通交流，力求打造滿足客戶需求差異化的MCU產(chǎn)品，同時(shí)還需要有極其穩(wěn)定的供應(yīng)鏈，以保證按計(jì)劃向市場交付產(chǎn)品。

陳思偉強(qiáng)調(diào)，只會(huì)殺價(jià)對中高端客戶吸引力不夠，只有深入了解客戶在應(yīng)用端的需求，確實(shí)解決客戶實(shí)際應(yīng)用中的痛點(diǎn)，為客戶的產(chǎn)品創(chuàng)造價(jià)值，才能成為高端MCU客戶的核心供應(yīng)商。

兆易創(chuàng)新高端MCU之路怎么走

自2013年推出首顆GD32 MCU以來，兆易創(chuàng)新在32位通用MCU市場上狂飆突進(jìn)，2017年累計(jì)出貨量超過1億顆，截止2023年，兆易創(chuàng)新已經(jīng)連續(xù)八年排名32位通用MCU本土廠商市場規(guī)模第一名，2024年預(yù)計(jì)年出貨量4億顆以上。當(dāng)前產(chǎn)品支持的架構(gòu)包括Cortex M3/M4/M23/M33和M7等主流與高性能MCU內(nèi)核，建立起了本土MCU廠商最豐富的產(chǎn)品組合，服務(wù)的客戶超過2萬家，并且近些年持續(xù)在工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域滲透，在此基礎(chǔ)上新推出的三個(gè)新產(chǎn)品系列，代表了兆易創(chuàng)新進(jìn)一步通過高端MCU去開拓工業(yè)、能源等市場的決心。

如前所述，不像中低端，高端MCU客戶對價(jià)格相對不敏感，對性能和質(zhì)量要求高，還要看供應(yīng)鏈?zhǔn)欠穹€(wěn)定，因此沒那么容易做好，進(jìn)入這個(gè)市場，兆易創(chuàng)新準(zhǔn)備怎么走？

從兆易創(chuàng)新諸高管在新品發(fā)布會(huì)上的分享來看，筆者將兆易創(chuàng)新的做法總結(jié)為16個(gè)字，即：大力研發(fā)，嚴(yán)控品質(zhì)，組合出擊，全面支持。

先看研發(fā)。兆易創(chuàng)新專注于MCU的研發(fā)人員就有近600人，其中80%研發(fā)人員擁有碩士及以上學(xué)歷，經(jīng)過多年積累，兆易創(chuàng)新已經(jīng)圍繞MCU建立起了存儲(chǔ)、傳感、模擬、射頻以及AI算法等多維度技術(shù)能力，極大擴(kuò)展了兆易創(chuàng)新MCU的適用場景。

除了普通芯片設(shè)計(jì)公司具備的芯片設(shè)計(jì)能力，兆易創(chuàng)新還專門投入人力與晶圓廠合作開發(fā)專門為兆易創(chuàng)新MCU產(chǎn)品優(yōu)化的生產(chǎn)工藝，與晶圓廠共同建立了適合兆易創(chuàng)新MCU的DFM（可制造設(shè)計(jì)）與DFR（可靠性設(shè)計(jì)）規(guī)則。

此外，兆易創(chuàng)新還自研了標(biāo)準(zhǔn)單元庫，開發(fā)了大量的定制化模塊，以得到更好的、獨(dú)家的性能與可靠性表現(xiàn)。以GD32G5系列為例，該MCU為M33內(nèi)核，通過兆易創(chuàng)新內(nèi)部調(diào)優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)工藝庫后，在同樣平臺(tái)下可實(shí)現(xiàn)比競品更高的主頻。兆易創(chuàng)新CTO、MCU事業(yè)部總經(jīng)理李寶魁說：“如果不采用COT（Customer Owned Technology）模式工藝來開發(fā)，可能不太容易跑到這個(gè)頻率?！?/p>

再看品質(zhì)。兆易創(chuàng)新在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中就考慮到生產(chǎn)制造中可能的問題，通過自研DFM與DFR等設(shè)計(jì)規(guī)則，從源頭上把控生產(chǎn)質(zhì)量。為更好地監(jiān)控生產(chǎn)情況，在前端制造環(huán)節(jié)，兆易創(chuàng)新與晶圓廠共同制定產(chǎn)線監(jiān)控計(jì)劃，采用自動(dòng)化工具近乎實(shí)時(shí)地監(jiān)測晶圓在線狀態(tài)及產(chǎn)出晶圓數(shù)據(jù)，并直接負(fù)責(zé)良率與質(zhì)量的提升。

在后端測試環(huán)節(jié)，兆易創(chuàng)新收集和分析封裝流程各關(guān)鍵站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，全權(quán)負(fù)責(zé)芯片測試方案并借助專業(yè)工具以實(shí)時(shí)監(jiān)控測試情況，甚至出貨管控由兆易創(chuàng)新的系統(tǒng)來執(zhí)行，把問題全部攔截在出貨給客戶前。

為了進(jìn)一步提升產(chǎn)品質(zhì)量，自2022年開始，兆易創(chuàng)新與供應(yīng)商提出了“零缺陷”質(zhì)量目標(biāo)，協(xié)同建立“零缺陷”質(zhì)量管理體系，推行“零缺陷”質(zhì)量文化，如今“零缺陷”質(zhì)量行動(dòng)已經(jīng)進(jìn)入第二階段，兆易創(chuàng)新希望用兩年時(shí)間，專注降低產(chǎn)品端與業(yè)務(wù)流程端的缺陷，聯(lián)合供應(yīng)商成立Task Force Team，從系統(tǒng)層面改善關(guān)鍵失效模式。

還有協(xié)同優(yōu)勢。在中高端應(yīng)用市場中，MCU的價(jià)格往往不是整機(jī)成本的決定因素，只有MCU產(chǎn)品對客戶來說黏性不夠，兆易創(chuàng)新在閃存、傳感器、電源管理和信號(hào)鏈上，都有質(zhì)量過硬的產(chǎn)品，再和一些合作伙伴一起提供一個(gè)打包的解決方案，就能為客戶的整機(jī)或模組提供所有核心必備芯片，這樣不僅能夠?yàn)榭蛻籼峁┏杀靖鼉?yōu)、質(zhì)量可靠的解決方案，還能省去客戶選型上的時(shí)間消耗。

這次發(fā)布會(huì)上，兆易創(chuàng)新與合作伙伴納微半導(dǎo)體就推出了全新CRPS185 4.5kW AI數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源方案。該方案依托兆易創(chuàng)新GD32G553 MCU，以及納微GaNSafe?高功率氮化鎵功率芯片、GeneSiC?第三代快速碳化硅功率器件，以137W/in3的超高功率密度和超97%的效率展現(xiàn)出極佳性能。

最后看技術(shù)支持。高性能MCU能造出來只是第一步，要如何讓客戶低成本高效率地用起來才是關(guān)鍵。陳思偉表示，客戶只有看到成熟可用的方案，才可能會(huì)考慮替換，這就需要兆易創(chuàng)新的技術(shù)團(tuán)隊(duì)能夠?yàn)榫唧w應(yīng)用打造出完整的解決方案，向客戶證明兆易創(chuàng)新高端MCU的能力。

陳思偉認(rèn)為，在技術(shù)支持上，本土廠商天然有優(yōu)勢，以兆易創(chuàng)新為例，其核心研發(fā)與技術(shù)人員全部在中國大陸，現(xiàn)場出了問題，F(xiàn)AE（技術(shù)支持工程師）能夠第一時(shí)間去解決問題，而FAE解決不了的問題，還可以及時(shí)求助于本土的AE（應(yīng)用工程師）和芯片設(shè)計(jì)師，他說：“我們的核心研發(fā)都在大陸，更貼近本土客戶，響應(yīng)速度和服務(wù)質(zhì)量是我們的競爭優(yōu)勢，像這次發(fā)布的GD32G5系列，兆易創(chuàng)新有差異化的產(chǎn)品和面向客戶應(yīng)用的成熟解決方案，有信心在工業(yè)市場分得一杯羹?！?/p>

總結(jié)

這三款產(chǎn)品的發(fā)布，兌現(xiàn)了兆易創(chuàng)新向高端MCU進(jìn)軍的承諾，但橫向相比，國際巨頭在這一領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢依然巨大，本土MCU廠商的市場份額仍然微乎其微，其高端化之路不會(huì)一蹴而就，但就像當(dāng)年本土公司較少涉獵32位MCU，但如今已經(jīng)遍地都是一樣，本土MCU廠商的高端之路已經(jīng)起步，雖然力量尚小，目標(biāo)尚遠(yuǎn)，還需努力，但希望越來越大了。

正如李寶魁所說：“兆易創(chuàng)新以其龐大的產(chǎn)品線和卓越的研發(fā)實(shí)力在本土市場中占據(jù)領(lǐng)先地位。兆易創(chuàng)新的產(chǎn)品以其一貫的高品質(zhì)贏得了客戶的良好口碑，加之其目前的規(guī)模也在不斷壯大，預(yù)示著兆易創(chuàng)新在未來市場中具有強(qiáng)大的競爭力。此外，兆易創(chuàng)新還擁有穩(wěn)健的供應(yīng)鏈管理策略，確保了業(yè)務(wù)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。這些綜合優(yōu)勢，正是兆易創(chuàng)新中高端客戶所尋求的關(guān)鍵要素?！?/p>