2025年MCU芯片的市场规模及技术水平特点
思瀚产业研究院 沁恒微    2025-07-09

（1）MCU/SoC 芯片简介

MCU（Microcontroller Unit）又称单片微型计算机或单片机，是将中央处理器（CPU）的频率与规格做适当缩减，并与存储器（Memory）、定时器/计数器（TIMER）、接口外设（如 USB、UART、SPI）等整合于单一芯片形成的芯片级计算机。

早期的 MCU 内在资源相对简单，与 SoC（System on Chip）界限较为清晰，但随着技术发展，MCU 越来越复杂，集成更多专业外设或侧重于系统化应用的 MCU 也可称为 SoC，两者界限不明显。MCU 下游应用领域十分广泛，覆盖汽车电子、消费电子、工业控制、计算机网络等。其中，汽车领域包括汽车动力总成和安全控制系统等，消费电子领域包括娱乐产品、通讯产品、家庭办公产品和家电家具等，工业领域包括工业传感、电机控制、仪器仪表等。

IHS Markit、ASPENCORE 最新数据显示，2023 年全球 MCU 市场下游消费以汽车电子、工控/医疗为主，分别占比为 33%、25%，其次是计算机（23%）、消费电子（11%）。

2023 年我国 MCU 在消费电子领域的应用占比为 26%，计算机网络占比为 19%，汽车电子、智能卡和工控占比分别为 16%、15%和 11%。随着国内新能源车渗透率的提升及造车新势力的推动，未来国内 MCU 在汽车电子的规模和比重将有所提高。

当下消费电子领域存在竞争激烈、低端产能过剩等现状，传统市场（如家电）趋于饱和、部分新兴场景（如 AR/VR）可能成为新增长点，消费电子领域存在结构性调整，未来总体占比预计进一步下降；另一方面汽车电子智能化、电动化已在全球范围内成为不可逆趋势，各主要经济大国对智能制造、工业 AIoT 十分重视，预计 MCU 在汽车、工控、边缘人工智能领域的占比将继续上升。

（2）MCU 芯片的市场规模

MCU/SoC 作为具有控制功能的芯片级计算机系统，主要用于实现信号处理和控制，是部分智能控制系统的核心，市场空间广阔。根据 Precedence Research的数据，2022 年由于供应紧张，全球 MCU 销售额达到 282 亿美元的历史记录，2023 年受汽车、工业 AIoT 需求影响，全球 MCU 市场规模继续扩大至 309 亿美金。根据 Precedence Research 预测，2030 年将达到 582 亿美元，2022-2030 年复合增速约 9.5%。

随着下游需求的不断增加，国内 MCU 的市场规模也逐步提升。根据中商产业研究院数据显示，2019 年国内 MCU 市场规模 269 亿元，2023 年增长到 575亿元。根据 Mordor Intelligence 预测，受汽车工控等关键领域需求、RISC-V 生态扩容等因素驱动，2029 年国内 MCU 市场规模预计将增长到 126.8 亿美元，未来几年仍将保持较高增速。

（3）MCU 芯片的技术水平及特点

MCU 市场容量巨大，是一个相对成熟的领域。不同于 PC 领域网络的大而全和超高速，泛工控领域 MCU 和嵌入式系统的资源相对有限、数据量相对较小、但产品生命周期长、可靠性要求高，即需要以有限的资源实现互连互通，应用场景和需求呈现多元化。伴随边缘人工智能浪潮的到来，终端设备对产品性能和组网联网的需求不断增加。MCU 芯片产品未来发展方向主要是追求更高的性能、更快与更全面的连接能力，以及更广泛、更专业的应用场景。从技术上看，微处理器作为芯片的“大脑”，是 MCU 的核心、关键部件，可以代表 MCU 的技术水平和特点。

①内核数据位宽代表着 MCU 的运算性能

按数据位宽，MCU 内核可分为 4 位、8 位、16 位、32 位、64 位，位数代表了处理器一次处理数据的宽度，位宽越高通常运算能力越强，但成本一般也会随之上升。目前，4 位内核的成本优势与 8 位内核相比已不明显，应用场景很少，已基本被淘汰；16 位属于 8 位向 32 位的过渡产品，竞争力不明显，国内产品也较少；64 位内核当下附加值不高，在嵌入式应用中商业经济性不足。

因此现阶段，8 位和 32 位内核是当前主流技术，并且 8 位正在逐步升级到 32 位。根据 Gartner 权威数据显示，中国通用性 MCU 市场中，32 位占比 59%，8 位占比 23%，其他合计占比 18%。8 位 MCU 由于易开发、通用性与实用性强、成本较低、功耗较低，在轻应用领域的市场空间仍然较大，例如多数小家电主控芯片仍采用 8 位内核。

目前 8位内核以芯片设计公司自研自用为主。8 位内核的不足在于性能成长空间有限，在下游应用多元化、复杂化的大趋势下，32 位 MCU 的性能和成本显得更为均衡，资源足够丰富，可满足绝大多数应用需求，包括基于小模型针对特定应用的人工智能处理。目前 32 位 MCU 的成本呈下行趋势，随着现有 8 位内核需求逐步向32 位迁移、边缘人工智能需求的增加，未来 32 位 MCU 的技术与市场将进一步发展和扩容。

②内核的市场集中度较高，以 RISC-V 为代表的开放指令集架构得到快速发展

目前市场上主流的 MCU 内核包括由英国公司 Arm 开发并私有的 ArmCortex-M 内核、由 Intel 开发的 MCS-51 8051 内核、由加州大学伯克利分校定义指令集规范并开放的 RISC-V 指令集（只定义规范、不提供技术实现）等。

Arm公司 MCU 内核产品包括 M0、M3、M4、M7 等系列，技术成熟且生态丰富，性能较好，经多年迭代，没有明显短板。对于 MCU 设计公司而言，Arm 在内核市场事实上处于垄断地位，当前国内大部分 32 位 MCU 芯片设计企业需要向 Arm付费获取内核授权。

RISC-V 是基于精简指令集计算机（RISC）原理建立的开放指令集架构，诞生较晚，可规避向前兼容的历史包袱，缩短处理器及编译器的研发周期，且其开放的合作方式，可避免被极少数公司控制的现象。

相比 Arm，RISC-V 指令集的劣势是诞生较晚故生态成熟度不够、同时兼顾 128 位指令导致代码密度略低；优势是具有更高的开放性和可扩展性、指令集规范开放便于处理器的自行实现和生态统一，综合成本低、模块化程度高，有利于各方共建生态。

由于长期的发展，Arm 已经形成了强大的生态体系，RISC-V 在短期内难以在移动互联领域替代 Arm。但伴随着全球物联网行业规模与渗透率不断提升，设备连接数迅速增长，开放指令集架构将成为应对物联网碎片化场景的有效处理器解决方案。行业内普遍认为，指令集架构开放的 RISC-V 正面临机遇，在物联网、人工智能时代获得一定的竞争优势。

据 Semico Research 数据显示，受 AIoT（人工智能物联网）、汽车电子等需求驱动，2024 年 RISC-V 芯片数量为 100 亿颗，预测到 2025 年将增至 624 亿颗。根据SHD Group的数据显示，得益于政策的有力支持以及生态系统的日益完善，RISC-V 架构正呈现出快速崛起的态势，并在各类功能的嵌入式芯片（SoC）领域不断深化其渗透率，展现出强劲的发展潜力。

截至 2023 年底，RISC-V 国际基金会会员数已突破 4,000 家，会员来自全球70 多个国家和地区，其中中国企业占据重要地位，包括华为、阿里巴巴、腾讯等 12 家高级会员单位。国内推动 RISC-V 产业发展的相关社会团体有中国电子工业标准化技术协会 RISC-V 工作委员会（简称 RISC-V 工委会）、中国 RISC-V产业联盟、中国开放指令生态（RISC-V）联盟等。

2024 年，科技部在“十四五”重点研发计划中设立专项，推动基于 RISC-V的芯片规模化应用；2025 年两会期间，发改委在《2024 年国民经济和社会发展计划执行情况与 2025 年国民经济和社会发展计划草案》明确提出支持开源指令集架构等新兴领域突破。在政策与技术自主需求的双重驱动下，RISC-V 有望成为中国突破芯片技术封锁的关键路径，未来渗透率有望逐步提高。

目前已有不少企业，如阿里巴巴达摩院（原平头哥）、芯来科技、赛昉科技、北京开源芯片研究院和中国台湾省的晶心科技（Andes Technology）等较早布局RISC-V 研究和商业化，作为专业第三方提供处理器内核 IP。其中，达摩院和晶心科技曾经基于各自的私有指令集研究处理器多年并且已经批量商用，最终都切换到更主流的 RISC-V 开放指令集架构。

③MCU 设计企业的未来竞争将从 IP 整合向 IP 研发和底层创新转变

MCU 是芯片级计算机，其发展路径和深层逻辑也与 PC 计算机大体相仿，大致要经历外购整合到自主发展的过程，自主发展还需考虑如何融入全球产业生态。单个公司维持一个私有指令集的封闭生态很困难，不具有经济性和市场化的可持续性，高学习成本和转移成本也不太容易为软件开发者所接受。从短期来看，外购境外成熟 Arm 内核的芯片设计越来越容易，基于外购专业 IP 进行组装整合看似降低了芯片设计的门槛，但产品容易同质化，往往缺乏特色。

从行业长期演变来看，芯片设计行业的技术门槛实际在向上游转移或变相提高。MCU 芯片设计企业之间的未来竞争，正在由表及里、由芯到核，从外购IP 的整合向 IP 级核心研发和底层创新转移。

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