微控制器是將微型計(jì)算機(jī)的主要部分集成在一個(gè)芯片上的單芯片微型計(jì)算機(jī)。微控制器誕生于20世紀(jì)70年代中期,經(jīng)過20多年的發(fā)展,其成本越來越低,而性能越來越強(qiáng)大,這使其應(yīng)用已經(jīng)無處不在,遍及各個(gè)領(lǐng)域。例如電機(jī)控制、條碼閱讀器/掃描器、消費(fèi)類電子、游戲設(shè)備、電話、HVAC、樓宇安全與門禁控制、工業(yè)控制與自動(dòng)化和白色家電(洗衣機(jī)、微波爐)等。
MCU的基本結(jié)構(gòu)圖
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MCU內(nèi)部的功能部件主要是CPU、存儲(chǔ)器、I/O端口、串行口、定時(shí)器、中斷系統(tǒng)、特殊功能寄存器等八大部分,還有一些諸如時(shí)鐘振蕩器、總線控制器和供電電源等輔助功能部件,此外,很多增強(qiáng)型單片機(jī)還集成了A/D、D/A、PWM、PCA、WDT等功能部件,以及SPI、I2C、ISP等數(shù)據(jù)傳輸接口方式。
MCU主要的功能是作信號(hào)處理和控制,在諸如手機(jī)、PC外圍、遙控器等消費(fèi)電子,到汽車上的娛樂系統(tǒng)和底盤控制、工業(yè)上的步進(jìn)馬達(dá)和機(jī)器手臂的控制等領(lǐng)域都有應(yīng)用,目前應(yīng)用最廣的領(lǐng)域是汽車電子,其次是工業(yè)控制/醫(yī)療、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子等。
全球MCU各應(yīng)用領(lǐng)域占比圖
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MCU可以構(gòu)成各種工業(yè)控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),以達(dá)到測(cè)量與控制目的,具體用于各類智能儀器儀表、消費(fèi)電子、機(jī)電一體化產(chǎn)品及武器裝備的控制儀表和導(dǎo)航裝置等,此外各類終端及外部設(shè)備智能接口,如大型工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)都會(huì)采用單片機(jī)進(jìn)行接口的控制與管理,可大大提升系統(tǒng)的運(yùn)行速度。
目前國內(nèi),國外廠商占據(jù)絕對(duì)市場(chǎng)份額,獨(dú)立自主發(fā)展是實(shí)現(xiàn)MCU國產(chǎn)化的必經(jīng)之路,國內(nèi)MCU公司營收規(guī)模不超過4億元,與國際前八大MCU公司相比規(guī)模差距很大。目前國內(nèi)廠商在消費(fèi)電子、智能儀表等MCU的中低端應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展迅速,但在很多市場(chǎng)空間比較大的領(lǐng)域,比如工業(yè)控制、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)都被國外的MCU廠商壟斷,國內(nèi)公司通過努力可爭取的空間還很巨大。
國內(nèi)MCU主要應(yīng)用領(lǐng)域占比圖
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各廠商MCU產(chǎn)品在架構(gòu)、指令集系統(tǒng)、開發(fā)環(huán)境、pin-pin接口差異、配套解決方案開發(fā)和后續(xù)服務(wù)等方面存在較大差異,新進(jìn)入市場(chǎng)的MCU產(chǎn)品很難完成對(duì)原有產(chǎn)品的完整替代,尤其對(duì)于市場(chǎng)生態(tài)已經(jīng)成熟完備的MCU,其他廠商難以介入。
2014-2017年兆易創(chuàng)新MCU產(chǎn)品營收?qǐng)D
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靈動(dòng)微電,國內(nèi)高端MCU領(lǐng)域領(lǐng)先供應(yīng)商,可定制化芯片設(shè)計(jì)的平臺(tái)企業(yè)。
2014-2017年靈動(dòng)微電營收及增速圖(萬元)
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晟矽微電,定位物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的MCU供應(yīng)商。
2014-2017年晟矽微電營收(萬元)及毛利率圖
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MCU是物聯(lián)網(wǎng)的核心零部件,其價(jià)值占到物聯(lián)網(wǎng)終端模組的35%-45%,而物聯(lián)網(wǎng)是萬億級(jí)市場(chǎng),其設(shè)備接入量以數(shù)百億計(jì)。未來隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的進(jìn)一步落地,在終端模組方面需求龐大,必將驅(qū)動(dòng)MCU行業(yè)快速發(fā)展。
2014-2022年國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)圖
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汽車電子是當(dāng)前MCU應(yīng)用最廣的領(lǐng)域,目前已經(jīng)步入穩(wěn)定增長時(shí)期,汽車的智能、安全、環(huán)保要求對(duì)汽車電子相關(guān)需求正在逐年增多,預(yù)計(jì)到2020年,每年應(yīng)用于汽車電子的MCU市場(chǎng)將以10%-15%的速度增長。
2013-2020年國內(nèi)汽車電子行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)圖
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受惠于嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用、傳感器的增加以及物聯(lián)網(wǎng)終端應(yīng)用的熱潮,預(yù)期未來數(shù)年,MCU的營收和出貨量將持續(xù)大幅增長。2017年MCU的出貨量增加了22%,營收達(dá)168億美元,2018年MCU的出貨量將繼續(xù)高速增長,增幅可達(dá)18%,營收預(yù)期將增長11%,五年內(nèi)全球MCU銷售額年復(fù)合增速將達(dá)到7.2%,至2020年將突破200億美元。
2015-2022年MCU銷量(億顆)及營收預(yù)測(cè)圖(億美元)
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隨著中國大陸汽車電子和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的快速發(fā)展,對(duì)MCU的需求越來越大,國內(nèi)MCU市場(chǎng)年復(fù)合增速將達(dá)到11.7%,至2020年市場(chǎng)規(guī)模將突破500億元。
2020年國內(nèi)MCU市場(chǎng)及增速預(yù)測(cè)圖
高集成度MCU產(chǎn)品是未來物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。隨著智能設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,無線RF、傳感器、電源管理等搭配MCU成為一種新趨勢(shì)。高度整合的MCU不僅可以方便客戶開發(fā)產(chǎn)品,并且可減少印刷電路板的占用空間,從而能夠降低一部分成本,將來非常具有市場(chǎng)潛力。
相關(guān)報(bào)告:智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國MCU行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)營態(tài)勢(shì)及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》



