MCU行业分类及产业链等发展情况分析
思瀚产业研究院 芯旺微    2023-09-28

1、MCU 行业概况

（1）MCU 基本概念及分类

MCU（Microontroller Unit），即微控制器，也称单片机，是将中央处理器的频率及规格做适当缩减，与存储器、定时器/计数器、I/O 接口、各类数字及模拟外设、通信接口等集成在单一芯片上，形成芯片级的计算机。MCU 的简要结构如下图所示：

①按指令集类型划分

按照 MCU 内核所采用的指令集类型不同，MCU 可分为复杂指令集（CISC）MCU 和精简指令集（RISC）MCU 两大类型。

目前 MCU 市场以精简指令集MCU 为主，在全球 MCU 市场中，基于 ARM 精简指令集的 MCU 市场占比较高；在物联网市场中，基于 RISC-V 精简指令集的 MCU 近年来也发展较快；而在车规级和工业级市场中，国外 MCU 厂商也基本都有自主研发的精简指令集MCU 产品。芯旺微自主研发的 KungFu 系列指令集属于精简指令集，相应的 MCU 产品属于精简指令集 MCU。

②按照位数分类

MCU 位数指的是 CPU 每次处理二进制数据的宽度。按照位数划分，MCU主要分为 4 位、8 位、16 位、32 位等。MCU 的位数越高，其运算能力越强、支持的存储空间越大，越能适应复杂的应用场景。

8 位 MCU 和 32 位 MCU 是目前 MCU 市场的主要类型，32 位 MCU 凭借其较高的运算能力，可以满足大多数应用场景的需求，占据市场主流地位，8 位MCU 具备低成本设计、高性价比和适应多种运算需求较小的应用场景等特点，依然保持着可观的市场份额。

③按照应用场景分类

按照应用场景的不同，MCU 通常可分为消费级、工业级和车规级，不同类别 MCU 因工作环境特点不同，在产品技术指标、认证要求等方面存在较大差异。

④按照用途分类

按照 MCU 是否针对某种具体用途来划分，MCU 可分为通用型及专用型。

（2）MCU 产业链

MCU 产业链分为核心产业链、上游支撑产业链和下游需求产业链。核心产业链包括集成电路设计、晶圆制造、封装测试等环节，上游支撑产业链包括 IP授权、EDA 软件、半导体材料、半导体设备。下游需求产业链为汽车电子、工业控制、消费电子、医疗健康、航空国防、计算机与网络等 MCU 下游应用领域。

2、MCU 行业发展情况

MCU 广泛应用于各类电子设备，承担系统控制、执行运算等核心功能。近年来，受益于汽车向电动化、智能化、网联化发展以及工业自动化、智能家居、智能办公、智能可穿戴设备、智能楼宇的发展，MCU 作为各种电子设备的“大脑”，迎来了良好的发展机会。

（1）全球 MCU 市场发展情况

①MCU 需求总量保持持续快速增长

根据 IC Insights 数据，全球 MCU 市场规模在经历 2020 年下降后，随着2021年全球经济复苏达到 196 亿美元，预计 2022年将会继续保持增长趋势，达到 215 亿美元，同时，IC Insights 预测从 2021 年到 2026 年，全球 MCU 市场规模的复合增长率约为 6.7%，在 2026 年达到 272亿美元。

②从应用领域来看，汽车电子及工业控制是 MCU 的主要应用场景

在下游应用领域方面，2020 年全球 MCU 的下游应用领域主要为汽车电子、工业、消费电子、医疗健康和航空国防等，其中汽车电子占比约为 35%，工业占比约为 24%，合计占比近 60%。

③从位数上看，32 位 MCU 市场占比稳步增加

根据 Gartner 数据，从 2015 年至 2020 年，32 位 MCU 的全球市场份额不断上升，2020 年达到约 59%；8 位 MCU 的全球市场份额近年来虽然受到一定波动，但仍高于 16 位 MCU 的全球市场份额。预计 2022 年 32 位 MCU 的全球市场份额将上升至约 66%。

（2）我国 MCU 市场发展情况

①MCU 市场规模持续增长

近年来，我国汽车“三化”进程加速以及工业自动化、物联网等行业的快速发展，带动我国 MCU 市场规模持续增长。根据 Omdia 数据，2021 年中国MCU 市场规模约 72 亿美元（约合人民币 464亿元），2022年增长至 82亿美元（约合人民币 552 亿元），预计 2023年市场规模达到约 85 亿美元。

②从应用领域看，工业用 MCU 和车用 MCU 市场份额可观

在下游应用领域方面，我国工业用 MCU 和车用 MCU 市场份额可观。根据Omdia 数据，2022 年中国 MCU 市场规模约为 82 亿美元，其中 2022 年工业用MCU 市场规模占中国 MCU 市场规模的比例约为 17.1%；车用 MCU 市场规模占中国 MCU 市场规模的比例约为 31.6%，合计市场份额占比近 50%。