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2021年7月18日，台積電面向股東召開(kāi)電話(huà)會(huì)議(yì)，聲稱目前優先生産汽車芯片，公司稱2021年上(shàng)半年其汽車用(yòng)MCU芯片的産量同比增加了(le)30%，預計(jì)全年增長可達60%。

MCU究竟是什(shén)麽？，它爲何會(huì)在2021年得到(dào)全球晶圓制造龍頭那麽高(gāo)的資源傾斜？在國内哪些(xiē)企業是在MCU領域的龍頭？本篇文(wén)章将帶領大(dà)家一同了(le)解。

什(shén)麽是微控制單元

世界半導體貿易統計(jì)組織（WSTS）将所有半導體按照結構功能(néng)劃分爲集成電路、分立器件、光電子器件與傳感器四大(dà)類。

集成電路簡稱IC（Integrated Circuit），是采用(yòng)一定的工(gōng)藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容等元件集成在半導體晶圓上(shàng)，成爲具有所需電路功能(néng)的微型結構，占全球半導體市場份額的83%。

集成電路可進一步細分爲承擔計(jì)算(suàn)功能(néng)的邏輯芯片、承擔存儲功能(néng)的存儲芯片，承擔傳輸與能(néng)源供給功能(néng)的模拟芯片以及将運算(suàn)、存儲等功能(néng)集成于一個芯片之上(shàng)的微控制單元（MCU），它們的市場份額分别占到(dào)半導體總體市場份額的28.22%、27.39%、13.28%、14.11%。 

非集成電路半導體元件（分立器件、光電子器件、傳感器）的市場份額占半導體總體市場份額的17%，我們也(yě)會(huì)在在系列後續文(wén)章中詳細介紹。

數據來(lái)源：WSTS、大(dà)象研究院整理(lǐ)

微控制單元（MCU）是中央處理(lǐ)器（CPU）在發展過程中根據特殊應用(yòng)場景衍化出的分支，我們認爲可歸類爲邏輯芯片，但(dàn)世界半導體貿易協會(huì)将MCU單獨分類，因此我們也(yě)在本篇文(wén)章中聚焦MCU。

衆所周知(zhī)，CPU是計(jì)算(suàn)機中的核心部件，起到(dào)運算(suàn)與控制功能(néng)，與存儲器以及輸入輸出設備共同實現(xiàn)計(jì)算(suàn)機的運行。随着生活中各類電子設備的豐富發展與工(gōng)業智能(néng)化的趨勢，某些(xiē)用(yòng)電器如一台能(néng)夠自(zì)動控制加熱保溫的電飯煲或者汽車的自(zì)動雨刮器，并不需要CPU這(zhè)麽強的運算(suàn)能(néng)力，因此可将CPU的規格進行适當縮減，僅保留需要的運算(suàn)能(néng)力即可，并将内存、計(jì)數器等外(wài)設集成在單一芯片上(shàng)發揮功能(néng)，形成芯片級計(jì)算(suàn)機，MCU（也(yě)被稱爲單片機）便出現(xiàn)了(le)。

MCU可廣泛應用(yòng)于所需運算(suàn)能(néng)力不強的場景，在汽車電子、工(gōng)業控制、通訊與消費電子領域均有應用(yòng)。

MCU可進一步細分爲分爲4位、8位、16位、32位、64位MCU，位數指的是内核CPU一次處理(lǐ)數據的寬度，位數越高(gāo)的MCU處理(lǐ)能(néng)力越強，同時(shí)成本也(yě)更高(gāo)。目前市場主流MCU以8位和(hé)32位爲主，兩者合計(jì)占到(dào)90%以上(shàng)，8位MCU性價比較高(gāo)，32位MCU近年來(lái)降價趨勢明(míng)顯。

MCU競争格局

全球MCU領域呈現(xiàn)寡頭壟斷的格局，根據Omidia的統計(jì)數據，瑞薩電子、恩智浦、英飛(fēi)淩、意法半導體與微芯科技前五大(dà)廠(chǎng)商市場份額2020年約占總體市場份額的75%，國内廠(chǎng)商市場份額約占3%-5%。除恩智浦采用(yòng)fabless模式外(wài)，MCU領域的國際大(dà)廠(chǎng)大(dà)多采用(yòng)IDM模式，集設計(jì)、晶圓制造、封測等環節爲一體。

2020年全球MCU市場競争格局（%）

總體來(lái)看(kàn)，海外(wài)廠(chǎng)商産品種類齊全，涵蓋附加值較高(gāo)的車規級與工(gōng)規級領域，而國内廠(chǎng)商的産品主要集中于家電領域，比亞迪于2019年已推出第一代32位車規級MCU芯片，2022年預計(jì)兆易創新将實現(xiàn)車規級MCU量産，中穎電子進行流片。車規級MCU的認證過程持續約兩年時(shí)間，耗時(shí)較長，因此具有較高(gāo)的行業壁壘，附加值較高(gāo)。

相關領域龍頭企業

中穎電子爲我國MCU領域龍頭企業之一，成立于1994年，是首批被中國工(gōng)業及信息化部與上(shàng)海市信息化辦公室認定的IC設計(jì)企業。

公司采用(yòng)fabless模式，主要産品爲MCU，其MCU産品主要應用(yòng)于家電、锂電池管理(lǐ)、電機控制、智能(néng)電表及物聯網領域。

公司的MCU産品以8位MCU爲主，32位MCU出貨量占比較少，公司當前主要戰略在于内核上(shàng)由8位向32位過渡、擴大(dà)公司在家電用(yòng)MCU的市場份額與加快(kuài)車規級MCU的研發。

兆易創新爲我國存儲芯片龍頭企業，成立于2005年，2013年切入MCU領域，目前形成了(le)存儲器+控制器+傳感器的産品矩陣。連續5年在中國32位MCU市場位列本土MCU廠(chǎng)商第一。 

公司的微控制單元（MCU）爲國内32位通用(yòng)MCU領域的主流産品（系列後續有MCU專題），目前已應用(yòng)于家電與工(gōng)控領域，車規級MCU流片已完成，目前在測試階段，有望于年中量産。

公司主要财務數據

2017年-2021年兆易創新與中穎電子營收與營收增速

數據來(lái)源：公司年報(bào)

2020年的疫情大(dà)流行下(xià)，大(dà)多汽車廠(chǎng)商預期汽車銷量銳減，于是砍去大(dà)量汽車用(yòng)芯片訂單，大(dà)量晶圓制造廠(chǎng)撤除車用(yòng)芯片産線，轉爲生産消費電子用(yòng)芯片。然而汽車市場需求恢複遠超各主機廠(chǎng)預期，車用(yòng)芯片産線的重新搭建需要時(shí)間，這(zhè)是2020年-2021年全球芯片供需失衡的最主要原因。

由于車規級芯片的短缺，主機廠(chǎng)開(kāi)始将部分非核心零部件使用(yòng)工(gōng)規級芯片替代，兆易創新在2021年将資源傾斜車用(yòng)MCU，同時(shí)公司的Nor Flash産品在過去3-5年通過了(le)大(dà)量主機廠(chǎng)認證，也(yě)爲公司MCU産品的驗證帶來(lái)幫助。公司的MCU業務大(dà)幅增長，2020年同比增長70%。

2017年-2021年公司産品毛利率（%）

數據來(lái)源：公司年報(bào)

從(cóng)兩者的毛利率水(shuǐ)平上(shàng)看(kàn)，兆易創新的毛利率高(gāo)于中穎電子，原因在于中穎電子的MCU産品中大(dà)部分用(yòng)于家電産品，尤其是小(xiǎo)家電。2021年中穎電子的産能(néng)大(dà)範圍向白(bái)色家電與電動自(zì)行車锂電池芯片傾斜，大(dà)幅提升了(le)自(zì)身的毛利率。

2017年-2020年公司與集成電路各領域龍頭企業研發支出占營收比例（%）

數據來(lái)源：公司年報(bào)

中穎電子的研發支出占收入比例與集成電路其它細分領域的龍頭相比處于中等水(shuǐ)平，2020年約爲17%，兆易創新的比例則較低(dī)，2020年約爲12%，原因可能(néng)在于兆易創新産品中含有大(dà)量的存儲芯片，存儲芯片發展已較爲成熟，行業内技術标準較爲統一，專注存儲芯片領域的海外(wài)大(dà)廠(chǎng)如美(měi)光與SK海力士研發支出占收入比例也(yě)在10%左右。

我們認爲不能(néng)單純從(cóng)研發支出占收入比例判斷半導體企業對(duì)于研發的重視(shì)程度，應考慮各細分領域的産品屬性的影響，産品叠代速度，标準化程度，與海外(wài)企業的差距都會(huì)對(duì)研發支出力度造成影響。