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    MCU的重要性、复杂性和成长性

    2021-05-14 09:27:26

    近两年国内芯片设计类企业呈现出一种趋势,之前专注于存储、模拟、电源、射频甚至AI等领域的设计公司,纷纷开始调整方向涉足MCU业务。部分公司选择了通用MCU,更多的则是在原有功能芯片基础上做MCU集成融合。
     
    基于这一现象,笔者站在产业角度对国产MCU进行了一定程度的行业洞察和案例分析,希望对国内的相关从业者、上下游厂商以及资本市场等相关的决策判断有所帮助。更期望国产MCU能得到更加高质量的发展,在追赶和超越国际顶级MCU厂商的道路上走得更顺。
     
    MCU的重要性、复杂性和成长性
     
    MCU即微控制器也叫单片机,是将CPU、存储器(RAM和ROM)、各种模拟外设、数字外设、多种I/O和接口等集成在一片芯片上,形成的芯片级计算机。32位MCU广泛应用于工业控制、家电、汽车、数码电子等产品中,是电子设备的核心零部件。单单中国市场,每年的产业规模就超过400亿人民币。
     
    作为基于传统晶圆制造工艺的一个看起来再普通不过的芯片,其战略性重要程度绝不亚于任何其他类别的芯片,无论是更为复杂的AI芯片、GPU等高端芯片,还是体量上更为庞大的各类模拟芯片。除开近期阶段性缺货造成的稀缺性影响,MCU的战略重要性、复杂性、及成长性都被严重低估。
     
    MCU的供给关乎中国电子信息制造产业
     
    小至一只耳机,大到一辆汽车,但凡带电的设备里,少则一颗,多则数百颗MCU,少一颗都成不了产品、出不了货。中国是电子制造业的大国,但所制造的产品中采用的MCU有90%以上都还是依赖进口。国产MCU所占的大多都还是低端和同质化的市场。人为断供的风险时刻存在,即便是当下非人为的阶段性缺货,也对很多相关下游厂商造成了不可逆转的影响。对于下游厂商来说,这波缺货最大的教训之一莫过于要学会和习惯做供应链预测,这同样也是MCU芯片厂商应该要接受的教训。而我们依然处于正在被教育的过程中。欧美MCU厂商将未来2年的晶圆产能通过部分预付款方式强行锁定,意图已是十分的明显。
     
    完成一颗高可靠性的可大规模应用的MCU绝非易事
     
    看似简单的MCU芯片内,从数字到模拟集成了至少50个的核心IP。每个IP都需要工匠般的精神精心打磨。长时间的大量仿真,不断的调整电路和参数,不断的流片,不断的迭代,开发没有任何捷径。
     
    MCU看似简单,但因为其通用性,在应用场景上非常多样化并难以预测。而大量的出货又要求产品的高度一致性和极低的不良率。这就要求电路的设计需要具备更好的容忍度,容忍一定的工艺偏差,容忍不同的温湿度和电磁工作环境,容忍各种外设组合工作下的稳定性,甚至需要考虑外围应用设计的容错性。这才具备了高可靠性,高品质MCU产品的基本要求。
     
    而真正要将其大规模的商业化,其他生态相关的建设一样都不能少。简单易用的开发板、完善的软件工具链、丰富的应用笔记文档、成熟的SDK开发包、及时有效的线上线下的技术支持、人气旺盛的社区论坛、机制健全的线下技术培训以及全面的销售渠道体系等都起着举足轻重的作用。
     
    MCU的增长数倍于终端产品的增长且不断加速
     
    电子产品的不断普及提升了MCU需求的绝对数量,而电子产品的智能化和物联网化则让单位产品所需要的MCU的数量不断攀升,导致对于MCU的需求远超线性增长的增速。
     
    这种“戴维斯双击”式的增长对MCU产业来说固然是件好事情,但同时也伴随着产能匮乏的困扰。尤其是相当一部分的MCU都采用了传统工艺节点和制程,基于产能持续萎缩的8英寸晶圆产线。这需要产业上下游的协同和共识,需要更长远和科学的需求预测和产能规划,更需要顶层设计对MCU战略重要性的认同和政策扶持。
     
    这不仅仅关乎国产MCU的崛起,更关乎着中国电子信息制造产业生存发展的安全性。而对于资本市场来说,则意味着巨大的投资机会。


    本文关键词:国产MCU  


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