出货超1亿颗!这类国产MCU可pintopin替换ST

原创 芯八哥 2023-11-30 17:18


访嘉宾|张建文

小华半导体产品总监


MCU属于进入门槛低,但发展门槛高的行业。有这样一家国产MCU厂商,在行情低迷的当下,不但将营收做到逆势增长,并且做到了多细分市场份额排名前列。它的成功秘诀是什么?


作者:Joey

编辑:Melody



作为电子产品的控制核心之一,MCU(微控制器,俗称单片机)在现代社会智能化的发展中发挥着不可或缺的作用。



不惧行业调整,多细分市场实现逆势增长


市场规模方面,根据IC Insights的数据,2021年全球MCU市场规模约为196亿美元,预计未来5年将保持6.7%的复合增速,到2026年市场规模将达到272亿美元。


虽然市场空间广阔,但由于进入门槛低,目前整个行业内充斥着大量的MCU厂商,想要在极其激烈的行业竞争中做大做强其实也非常不易。经过多年的发展与并购整合,根据YOLE的数据,目前在MCU市场中,英飞凌、瑞萨和恩智浦三家公司均以18%的份额并列前三,前五大厂商虽然没有一家独大的公司,但是合计比例却占了MCU整体市场份额的81.5%。 


在谈及当前的行业竞争格局时,小华半导体副总经理曾光明指出:

目前,MCU市场占比更大的还是英飞凌、恩智浦、瑞萨等为代表的这些国际的品牌。不过,随着国内终端客户对于供应链自主可控需求的不断增长,预计未来国内MCU厂商的市场份额将不断提高。其中,在消费MCU领域,2023年国产化已经在50%左右,预计到2030年这一比例将增长至95%;在家电尤其是高端家电领域,目前国产MCU的占比在15%左右,预计到2030年这一比例将上升到85%;而在工业MCU领域,2023的国产化率在20%左右,预计到2030年将进一步上升到85%;此外,随着国内汽车品牌的崛起,2020年以来国内汽车MCU已经有了快速的发展,目前占比已达10%,预计到2030年这一比例将进一步上升到70%。


资料来源:小华半导体


自2022年Q2以来,由于受到手机、PC等为代表的消费电子需求走弱的冲击,MCU价格开始出现调整。此后,消费电子的不景气逐渐蔓延至物联网、工业领域,整个行业进入下行周期。时间来到2023Q3,经过一年多时间的周期调整,目前主要厂商的库存水位较高峰时段已经有了明显的下降。不过,在需求并不明朗的情况下,大部分厂商在Q3业绩依然表现十分挣扎。


在国际上,全球前五大MCU厂商的业绩增速已经开始放缓,其中瑞萨电子和恩智浦半导体两家公司在2023前三季度营收已经开始出现同比下滑;而在国内市场,由于我国兆易创新、中颖电子、芯海科技、中微半导、国民技术等MCU厂商目前主要以家电、消费电子、物联网等市场为主,因此在今年受行情不景气的影响较大,前三季度普遍业绩表现都不是很好。 


从今年前三季度的营收对比来看,兆易创新、中颖电子、国民技术、中微半导、芯海科技今年前三季度营收分别下滑了35.08%、26.55%、18.66%、8.72%、41.56%,而小华半导体今年前三季度营收同比增长8.10%,是MCU行业内少有的在行业下行周期实现逆势增长的厂商。

曾光明说道,

此外,在存货金额方面,目前小华的库存金额为2.5亿左右,和其他友商相比,库存水位目前还是相对比较低的。而从更重要存货周转率指标来看,小华的周转率在1.6倍左右,也明显高于其他厂商,处于非常良性的一个运行状况。


那为什么小华半导体能够在行业下行周期能够实现逆势增长呢? 


据曾光明介绍,小华作为一个fabless芯片设计公司,不仅拥有芯片的可靠性设计、测试开发、集成设计、网络/功能实全等硬实力,还拥有高研发报入、一流的技求服务、丰富的软件生态等软实力。通过软硬件方面的全面布局,逐渐形成了小华半导体在MCU领域的核心竞争力。


在今年前三季度,小华主要MCU品线和去年同期相比都取得了比较优异的表现。其中,在家电领域,小华2023年销售数量增长30%,累计出货已超1亿颗。尤其在变频空调领域,小华打破了进口芯片的垄断,市占率已达15%,在国产MCU品牌中处于领先地位;在水气表行业,小华的MCU在水表领域已占全国约60%的市场份额,跟去年同期对比增长10%;而在光储领域,小华占了全国出口20%的市场份额,并且在今年前三季度出货量超过1000多万颗,同比增长230%;此外,在无人机市场,目前公司在全国的市场份额约60%,与去年同期对比增长了20%。


主要MCU品线和去年同期相比都取得了比较优异的表现

资料来源:小华半导体



可实现对ST同类产品Pin to Pin替代,明星产品出货量已经突破1亿颗


随着全球数字经济发展所带来的工业自动化浪潮,MCU在工业市场的应用已经越来越广泛,除了传统的工业自动化、电机、变频器、仪器仪表等常见场景外,目前风力发电、光伏储能、机器人、通信、数据中心等市场的发展也为工业市场的发展打开了新的空间。


资料来源:小华半导体


不同于通用MCU市场,在工业领域,微芯科技、德州仪器、意法半导体较有优势。其中,微芯2016年通过收购Atmel,在工业控制领域形成了全面覆盖产品线;而德州仪器依托于模拟芯片的全信号链设计能力,在需要动态监测生产信号并及时做出调整的工业市场得以充分发挥,并且在低功耗产品上有绝对的技术优势;而意法半导体32位通用MCU最主要的应用领域就是工业场景(B2B工业、消费工业、专业工业等领域),且计划未来将进一步把工业MCU占比从2021年的52%提高到2026年的65%。


作为国内工业MCU领域品线较为齐全的厂商之一,目前小华半导体围绕M4和M7内核已经形成了丰富的系列产品。其中,公司M4内核主要有HC32F420、HC32F334、HC32F448、HC32F472、HC32F460、HC32F48x、HC32F4A0等多个系列产品,而M7内核目前也已经拥有HC32H72x、HC32H7A7、HC32H76x等不同系列的高阶产品。


小华半导体产品总监张建文指出:

HC32F460是小华半导体于2019年初推出的一款产品,可以和ST同型号产品进行替代使用,上市后受到了市场的热烈反馈,截止到目前出货量已经超过1亿颗;HC32F4A0是公司2020年初推出的一颗旗舰版的M4产品,截止到目前销量也超过了3,000万颗;2023年上半年,我们推出了两款工业产品,一款是HC32F420入门级别的产品,可以和ST的同类产品做Pin to Pin的替换。另外一款产品是HC32F448,主频可达200MHz,Flash为256KB;除此之外,HC32F472是另外一款火爆上市目前我们在市场上重点去做推荐的一款产品,这款产品外设模拟比较丰富,可面向光模块的多个市场应用。


具体来看,HC32F472采用M4内核,主频高达120MHz,内存分别为68KB SRAM和 512KB Flash。此外,该产品还内置了8通道12-bit的 DAC,单通道最大可驱动10mA。内置2.5V高精度VREF,I2C最大1Mbps通信速率,采用BGA64(4*4)小封装,具有高性能、高集成、高安全、多封装的特点。


张建文表示:

与友商对比,HC32F472在内核上支持DCU/MAU/FMAC等硬件加速单元;在内存上,该产品的SRAM是68KB,远高于友商的64KB和32KB;而在模拟外设上,该产品的ADC支持3个Unit;最后在安全上,该产品支持TRNG、AES-256、SHA-256等数据加密保护,以仿制不受信任的数据危害产品安全。虽然该产品主要是针对光模块的传输网和数据中心所推出的一款产品,但由于其强大的模拟功能,也适用于其他对模拟性能要求比较强的一些市场应用。


此外,HC32F448系列是小华针对入门的工业控制应用所推出的一款产品。该产品采用ARM Cortex-M4内核,200MHz主频,内置256KB Flash及68KB SRAM,Vcc为1.8 ~ 3.6V,内部集成3个12-bit 2.5MSPS SAR ADC,2个12-bit DAC,2个I2C、2个CAN等外设,有QFN32/QFN48/LQFP48/LQFP64/LQFP80五种封装。


HC32F448系列产品是一款高算力、模拟特性丰富、集成电机专有Timer的MCU,已于今年6月左右实现量产。按照技术参数的不同,又可以分成10个不同型号的产品。该系列产品除了延续HC32F460空调双电机控制的一些应用外,还在步进电机、低压变频器主控、伺服的工业编码器等对可靠性要求较高的工业控制垂直细分场景可以广泛使用。

张建文说。


资料来源:小华半导体



汽车MCU已经实现批量出货,软硬协同助推汽车产业向前发展


除了工业市场外,随着汽车电气化、智能化、网联化的发展,在2022年汽车电子在MCU各大应用市场中占比已达35%,成为MCU目前最大的应用市场。


市场规模方面,根据IC Insights的数据,2021年车用MCU市场规模达76亿美元。在汽车电子电气(E/E)架构变革加速的驱动下,未来 MCU 的单车使用数量和价值量还将不断提升,到2025年市场规模有望达到116亿美元。 


值得注意的是,由于汽车MCU市场拥有高壁垒、高毛利的特征,一直以来就是众多MCU厂商十分垂涎的一块市场。不过,也正是由于其高技术和高准入壁垒,造成该市场长期以来被瑞萨电子、恩智浦、英飞凌等美日欧企业高度垄断。其中英飞凌在今年Q2公司320亿欧元的订单积压里超过一半是汽车订单。公司认为,汽车MCU紧张将在2023年整年持续。


而在国内市场上,此前以消费电子、物联网、家电为主的MCU厂商在竞争激烈的情况下,也开始向汽车MCU市场进行积极拓展,不过目前大部分国内厂商汽车MCU业务还处于起步阶段,整体出货量较小,仅有少数几家出货量在千万颗以上。


作为国内较早在汽车MCU领域进行深入布局的公司,小华早在2019年首颗车规MCU就获得AEC-Q100的车规认证,此后公司又获得了ISO 26262 汽车功能安全 ASIL-D 级研发流程认证。截止目前,公司已具备系统完整的车规级MCU芯片开发流程及质量管控体系,已经形成车身通用、功能区域控制、以及动力安全三大MCU细分品线,覆盖车身、座舱、底盘和新能源这4大具体应用。


 资料来源:小华半导体


小华半导体汽车事业部副总经理徐开笑表示:

在汽车MCU领域,目前公司已经形成HC32A/XC1系列、XC2系列、XC314系列三大系列产品。其中,HC32A/XC1系列支持Arm Cortex-MO+或M4,主频最高支持240MHz,Flash支持64KB-2MB,支持CANFD、LIN等多路车用通讯接口,主要应用于车身分布式小节点领域;XC2系列支持单核和多核Arm Cortex-M7,Flash支持1MB-8MB,丰富的ETH/CANFD等通讯接口,可以应用于车身分布式主节点控制、网关车身域、区域控制等场景;而XC314系列采用多核锁步ArmCortex-M7、R52+,更高的主频和大容量的内存,丰富的模拟性能,可以广泛应用在动力、底盘域控制、新能源三电系统、线控底盘、刹车、EPB、EPS等领域。


资料来源:小华半导体


具体来看,HC32A136采用Cortex-MO+内核,主频为48MHz,拥有64KB Flash存储器及8KB RAM的存储器,内置12位1Msps SAR ADC、6位DAC 和可编程基准输入的2路VC,可应用于ETC、PM2.5传感器等低功耗小节点控制;HC32A460产品采用Cortex-M4内核,主频为200MHz,具有512KB Flash存储器/192KB RAM存储器,可以应用于车身节点控制、小电机控制等场景;HC32A4A0是公司的明星产品,主频最高240MHz,采用Cortex-M4 内核,应用丰富的高性能模拟和通信接口外设,可应用于BCM、T-box、车灯、中控从控、BMS等主节点控制;而XC2系列的XC27产品,可广泛应用于车门、天窗、车灯、雨刮洗涤等一系列场景的控制,预计在不久后便会推向市场。


近年来,随着“软件定义汽车”的趋势愈发明显,支持AUTOSAR 标准的车规级 MCU已经成为行业的发展趋势。


小华半导体积极把握下游市场方向,在AUTOSAR领域已经布局多年,目前已经研发出了符合 AUTOSAR 标准的MCU底层驱动软件MCAL技术,未来支持AUTOSAR标准的车规级 MCU 将会进一步提升公司的市场竞争力。


资料来源:小华半导体


徐开笑指出:

小华的AutoSAR现在已经升级到了4.4.0版本,MCAL也已经支持通信接口、IO接口等一系列的驱动,以及支持一系列的编译器、配置和代码生产工具以及可选择的调试器。目前,小华整个软硬件的开发流程都已按照IS026262 ASIL D、ASPICE L2等严格的标准来执行,支持的芯片已经包括XC2XX、HC32A4A0等系列。此外,针对客户的不同需求,目前公司已经开发了多套软件,其中标准软件是免费给客户使用的(包含在MCU价格中),当然公司也提供了更加高级的一些软件,有需求的客户可以来向我们定制。


基于公司长期在汽车领域的深耕,目前小华已经和上汽、吉利、红旗、长城、比亚迪、小鹏等厂商形成了深度合作。未来,小华半导体将继续在现有产品线基础上,继续围绕汽车电子核心应用,研发高端多核车规MCU,不断拓宽产品线种类,给予OEM和TIER 1更多选择,以进一步推动智能汽车产业向前发展。




MCU属于进入门槛低,但发展门槛高的行业。近年来,国内厂商正逐步跨过高低端的界线,向高壁垒、高毛利的工控、汽车等中高端市场拓展,以获得稳定的盈利能力和长足的发展。


作为国产MCU行业第一梯队厂商,小华半导体始终以技术创新为动力,专注于解决高端工业与汽车电子两大产业核心需求,努力将自身打造成为国产高算力、高精度工控MCU与高端汽车电子MCU的技术策源地。相信在综合竞争实力不断增强的情况下,小华半导体将成为兼具战略支撑力和全球竞争力的MCU厂商。


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