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10大国产MCU上市公司

时间:2021-08-23 作者:顾正书 阅读:
国内从事MCU研发的IC设计公司有50多家,其中在上交所和深交所上市的公司有10多家。ASPENCORE旗下《电子工程专辑》分析师团队从中挑选10家以MCU为主营业务的上市公司,分别从核心技术、主要产品、应用市场、供应链和竞争优势等方面予以阐述。
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国内从事MCU研发的IC设计公司有50多家,其中在上交所和深交所上市的公司有10多家。ASPENCORE旗下《电子工程专辑》分析师团队从中挑选10家以MCU为主营业务的上市公司,分别从核心技术、主要产品、应用市场、供应链和竞争优势等方面予以阐述。

我们挑选的这10家上市公司是:

●兆易创新

●复旦微电子

●上海贝岭

●乐鑫科技

●中颖电子

●国民技术

●芯海科技

●中微半导体

●晟矽微电子

●汇春科技

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兆易创新

兆易创新主要业务包括存储器、微控制器和传感器,主要产品包括NOR Flash、NAND Flash、DRAM、基于ARM Cortex-M 和RISC-V 的32 位MCU,以及人机交互传感器芯片。其2020 年度主营业务收入为44.957亿元,比2019年同期增长40.39%,主要是由于消费类市场需求的同比增加以及新产品的量产销售,其中存储器业务增加约7.27亿元,微控制器业务增加约3.11亿元,传感器业务增加2.47亿元。2020年开始销售毛利率较低的DRAM产品,由于产品结构的变化,毛利率较2019年同期减少3.14个百分点,全年实现净利润8.8049亿元。

该公司研发投入达到5.41亿元,占营业收入12.03%,相比2019年同期研发投入增长43.18%。截止2020年底,该公司已获得700项授权专利,其中包含656项中国专利、27项美国专利、9项欧洲国家专利。

兆易创新的微控制器业务2020财年实现营收7.549亿元,其产品主要为基于ARM Cortex-M系列32位通用MCU,以及基于RISC-V内核的32位通用MCU。GD32作为中国32位通用MCU领域的主流产品,拥有28个系列360余款产品型号,各系列都提供了设计灵活度并可以软硬件相互兼容,使得用户可以根据项目开发需求在不同型号间切换。其MCU产品广泛应用于工业和消费类嵌入式市场,适用于工业自动化、人机界面、电机控制、光伏逆变器、安防监控、数字电源、电源管理、光模块、智能家居家电及物联网等领域。

其MCU产品线累计出货数量已超过5亿颗,客户数量超过2万家。2020年成功量产发布两个系列新产品,分别是基于Arm Cortex-M23内核的GD32E232系列超值型微控制器,以及基于Arm Cortex-M33高精度实时工业控制E507/E505/E503系列微控制器。GD32E232系列MCU针对2.5G OLT、10G PON、25G前传等中低速光模块应用场景。GD32E501系列MCU针对数据中心、云服务器等中高速光模块应用场景。GD32E507/GD32E505高性能微控制器采用台积电低功耗40nm嵌入式闪存制程,集成了硬件加速器、超高精度定时器等全新高性能外设,具备业界领先的能耗比和高集成度,成为替代传统DSP,满足电机控制、开关电源等高精度工业控制应用需求的开发利器。

此外,该公司继续推进通用RISC-V MCU -- GD32V产品系列开发,为客户提供完整的软件包、开发套件、解决方案等支持。GD32VF103凭借其基于开源RISC-V指令集架构的新型Bumblebee处理器内核,在国际顶级展会—Embedded World 2020上赢得了硬件类奖项的殊荣。

复旦微电子

复旦微电子主营业务包括集成电路设计与测试业务,其产品品类丰富,主要应用于金融、社保、防伪溯源、工业控制、智能电表以及高可靠应用等多个领域。该公司共有研发人员847人,占员工总数的58.45%,其研发投入占营业收入的比例超过30%。截至2020 年底,该公司拥有境内发明专利171 项,境内实用新型专利7 项,境内外观设计专利3 项,境外专利6 项,集成电路布图设计登记证书160 项,软件著作权225 项,建立起了完整的自主知识产权体系。

主要产品:安全与识别芯片、非挥发存储器、智能电表芯片及MCU、FPGA,以及集成电路测试服务。

核心技术:支持高频和超高频的双频测温RFID 芯片、支持高通讯速率VHBR(Very-High-Bit-Rates)的双界面CPU 卡芯片、支持EMV3.0 规范的非接触读写器芯片均是先进射频技术研究的成果。该公司自主研发UHF 超高频段的远距离RFID 识别技术,具体体现在超高

频标签芯片的高效率整流技术、低功耗设计技术、密码算法的低电压与低功耗实现技术、时钟产生及校准技术、标签天线设计技术等方面,已获得三项相关发明专利授权。

该公司目前的主力智能电表MCU 产品集成了最大512KB 片上FLASH 存储器,并可通过XIP 扩展外部FLASH 以达到更高容量,最大80KB RAM,32位CPU内核主频可达64Mhz,并且集成了ADC、温度传感器、RTC、电源管理、LCD段码液晶驱动、最大8 路独立UART、5 路SPI、I2C 等丰富外设通信接口。

供应链:Arm和新思科技是主要EDA/IP供应商;晶圆代工GLOBAL FOUNDRIES、上海华虹、中芯国际等,以及封装测试厂商长电科技、华天科技等。

竞争优势:该公司的智能电表芯片产品主要包括:智能电表MCU及通用低功耗MCU等产品,广泛应用于智能电表、智能水气热表、智能家居、物联网等众多领域。其智能电表MCU 在国家电网单相智能电表MCU市场份额占比排名第一,累计智能电表MCU 出货量超4 亿颗,覆盖国内绝大部分表厂,包括江苏林洋、威胜集团、杭州海兴、宁波三星、东方威思顿、浙江正泰、河南许继、杭州炬华、深圳科陆、杭州华立等。

其智能电表芯片相关核心技术包括:

(1)多电源域电源门控和状态保持技术

(2)超低功耗基准源和稳压器

(3)低功耗SAR-ADC 技术

(4)高可靠上电复位

(5)抗EMC 干扰技术

(6)高性能数字滤波技术

上海贝岭

上海贝岭重点发展消费类和工控类两大产品板块业务,芯片产品业务细分为电源管理、智能计量及SoC、非挥发存储器、功率器件和高速高精度ADC等5大产品领域,主要目标市场为电表、手机、液晶电视及平板显示、机顶盒等各类工业及消费电子产品。

2020 年该公司实现营业收入13.322亿元,较上年增长21.33%,其中智能计量及SoC 产

品营业收入为2.348亿元。净利润1.773亿元,较上年增长34.01%。

核心技术:在汽车电子领域取得突破,一款DC-DC 和一款LDO芯片通过车规级产品认证;

超高纹波抑制比、超低噪声LDO 研发成功;0.5μA 超低静态功耗的LDO 研发成功,该产品保护齐全、瞬态响应快,且在压降区依然能保持低静态功耗的特性;推出高压高可靠性LDO,带有过流、过温以及防输出电压过冲等保护功能。

竞争优势:中高压降压DC-DC 产品主要围绕COT 这个架构的系列化和大电流模架构展开。AC-DC产品在快充市场占有率提升,通用快速消费电源充电头占据了大半份额,月出货量达到1000 万只。基准源产品做到了月出货2000 万只的规模,成为国产基准的主力供应商。

乐鑫科技

乐鑫科技的产品主要围绕“处理”+“连接”领域展开。除2013年发布的ESP8089单Wi-Fi芯片应用于平板电脑和机顶盒市场以外,其他皆应用于物联网领域,目前已有ESP8266、ESP32、ESP32-C以及ESP32-S四大物联网芯片产品系列。自ESP32系列起,新增蓝牙和AI算法功能,芯片产品瞄准AIoT领域发展。“处理”以MCU为核心,包括AI计算;“连接”以无线通信为核心,目前已包括Wi-Fi和蓝牙技术。

该公司的产品已经开始逐步形成产品矩阵,用户可根据各应用的细分需求进行芯片选型。其中ESP32-S系列自ESP32-S3芯片开始,会强化AI方向的应用。ESP32-S3芯片的MCU增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令 (vector instructions)。AI开发者通过使用这些向量指令,可以实现高性能的图像识别、语音唤醒和识别等应用。此系列未来还会衍生出四核及以上多核AIoT产品线。ESP32-C系列中的ESP32-C6芯片可以为用户提供Wi-Fi 6技术的体验。

该公司在物联网Wi-Fi MCU通信芯片领域具有领先的市场地位,产品具有较强的进口替代实力和国际市场竞争力。2017年度至2020年度该公司产品销量市场份额连续四年全球排名第一。其他拥有主要市场份额的竞争对手为联发科、瑞昱、赛普拉斯、高通和恩智浦(2019年收购美满Wi-Fi)等。

该公司在嵌入式MCU无线通信芯片领域已拥有较多的技术积淀和持续创新能力,在芯片设计、人工智能、射频、设备控制、处理器、数据传输等方面均拥有了自主研发的核心技术。此外,该公司还特别关注物联网开发者的多种需求,专注底层研发,拥有自研Wi-Fi协议栈、自研 RISC-V MCU架构、自研 AI指令集和开发框架、自研物联网芯片操作系统及应用框架等核心技术,打造软硬件一体化。

乐鑫科技的核心技术和产品方案具有如下特性:

HMI人机交互解决方案。2021年6月推出ESP-HMI人机交互方案,具有出色的数据可视化、触摸和手势控制、语音识别、图像识别和分析等功能。该方案适配乐鑫ESP32-S2、ESP32-S3和ESP32系列芯片,采用成熟的物联网开发框架ESP-IDF,具有领先的射频性能、丰富的IO接口和强大的计算能力,安全稳定且功耗低,可满足用户多样化的 AIoT 和 HMI 产品设计需求,方便用户拓展新功能、延长设备使用寿命。目前,ESP-HMI已推出面向GUI应用场景的 ESP-LCD多媒体控制方案,和面向智能触控场景的ESP-Touch Sensor方案,适用于智能家庭、大小家电、工业控制和儿童教育玩具等领域。

自主可控的射频前端模块技术。搭配该公司自研Wi-Fi 6芯片,形成有效的技术产品组合。在现有研发基础上,充分整合资源,进一步开发集成射频开关、低噪声放大器、滤波器和功率放大器的Wi-Fi射频前端模组产品,运用先进集成封装工艺,满足Wi-Fi 6最新连接标准的需求。

MCU。ESP32及ESP32-S系列芯片MCU计算频率达到240MHz,产品计算能力位于同类产品前列水平,能够适应更为复杂的应用场景。

功耗。该公司产品在Wi-Fi品类中具备低功耗性能,ESP32系列芯片深度睡眠模式下,功耗最低可为10微安;ESP32-C3及ESP32-S2芯片在深度睡眠模式下,功耗最低可为5微安。

安全。新产品支持安全启动、Flash加密功能,具有数字签名和HMAC模块,还新增一个“世界控制器 (World Controller)”模块,提供了两个互不干扰的执行环境,实现可信执行环境或权限分离机制,安全机制完善。

射频。新品ESP32-C3、ESP32-C6及ESP32-S3射频性能已达到同类产品前列水平,TX在802.11n/HT40/MCS7模式下典型发射功率达到18.5dBm。

AI。ESP32-S3增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令 (vector instructions),AI开发者们通过使用这些向量指令,可以实现高性能的图像识别、语音唤醒和识别等应用。

软件。与公司硬件产品配套使用的物联网操作系统ESP-IDF,是内含多个应用模块的开发工具库,可实现AI人工智能(智能语音、人脸识别等)、Wi-Fi Mesh组网、BLE-Mesh组网、云平台对接等多项应用功能。该操作系统涵盖了下游客户主要的开发需求,极大的降低了客户应用开发的门槛及成本。下游客户使用公司操作系统ESP-IDF及软件应用对芯片进行二次开发,高效便捷,大幅提高了产品开发的效率。可以实现在一个平台上,完成新产品软硬件升级迭代,节省代码开发量。

中颖电子

中颖电子的主要产品为工业控制级别的微控制器芯片和OLED 显示驱动芯片。其微控制器系统主控单芯片主要用于家电主控、锂电池管理、电机控制、智能电表及物联网领域。OLED 显示驱动芯片主要用于手机和可穿戴产品的屏幕显示驱动。

2020年度营业收入为10.1225亿元,净利润为2亿元。该公司虽然面临进一步取得充足产能困难的限制,AMOLED显示驱动芯片销售依然成长逾2倍,锂电池管理芯片销售成长逾5成,其他主要产品线大多呈现增长。

研发投入领域:家电主控、OLED显屏驱动、锂电池管理、IIOT应用、电机控制、汽车电子及智能电表等。研发支出占营业收入比重为17.07%。

国民技术

2020年该公司实现营业收入3.797亿元,较上年同期减少3.81%;净利润1,123.48万元,较上年同期下降89.19%。

该公司的安全芯片在行业市场中保持了较高市占率,其中USB KEY芯片、蓝牙KEY芯片和行业智能卡芯片产品的领先,已成为行业市场主要的芯片产品供货商。该公司在全球可信计算领域深耕多年,是国内最大的可信计算芯片厂商,国内商业市场占有率已超过85%。同时,该公司还参与全球安全芯片市场的销售,与微软、Intel等国际一流厂商保持长期合作。

在通用MCU领域,该公司投入研发力量开发高性能、低功耗、安全可工业应用的高集成度通用MCU产品,积极布局32位高、中、低全系列、全产品线路径MCU,覆盖工业控制、智慧城市、智能家电、医疗健康、生物识别、机器人控制等多种物联网应用场景。去年该公司推出了70余款基于ARM Cortex-M0及M4内核的通用安全MCU产品,并针对物联网、工业互联网及工业控制、智能家电及智能家庭物联网终端、医疗电子、电机驱动、生物识别、通讯、车联网等应用领域积极开展市场推广工作,并在TWS耳机、电池BMS、电机驱动控制器、微型打印机、智能门锁、手持云台、仪器仪表、扫地机、血氧仪等多个细分行业和应用实现出货。

在安全SoC芯片技术领域,公司经过长期的核心技术研发与迭代,沉淀了具有产品市场竞争力、满足和引领客户应用的下一代安全密码芯片技术、高性能超低功耗SoC架构设计技术、超低功耗蓝牙无线通信技术等芯片核心技术及其产品研发能力;不断研发、积累和建立了自主核心技术、底层基础技术,掌握了通用MCU芯片设计研发所需要的核心技术知识产权;持续优化、搭建和提升高安全技术、低功耗技术为支撑的通用MCU芯片产品系列化研发平台;重点规划了金融数字货币安全技术、商用量子密码核心技术研发工作;公司与集成电路产业链上下游厂商、国内外同行建立的战略合作关系深入持久,持续保持基于先进工艺技术的芯片研发设计和产品化方面的技术优势。

芯海科技

芯海科技是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链芯片设计企业,专注于高精度ADC、高性能MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计。其产品及方案广泛应用于智慧健康、压力触控、智慧家居感知、工业测量、通用微控制器等领域。

2020年9月该公司在上海证券交易所科创板上市,其2020 年度营业收入为3.6279亿元,净利润为8,876.39 万元。营业收入较上年同期增长40.4%,主要系2020年度半导体行业景气度持续向好,公司通过高精度ADC、高性能MCU等核心技术打造全信号链产品竞争优势,在健康测量应用领域保持持续增长;在模拟信号链领域,突破工业测量、汽车电子、消费电子等行业标杆客户,带来经营业绩增长。

该公司的通用32位MCU在工业测量、工业仪表、电力设备、传感器、动力电池等多个领域被龙头企业量产使用,达到了国外标杆企业的同等水平。首颗车规级信号链MCU通过了AEC-Q100认证,已开始导入汽车前装企业的新产品设计中。由于通用32位MCU的增长,以及PD快充的需求增长和TWS耳机充电仓及电子烟等业务的增长,该公司MCU业务的销售额累计10,376.17万元,较上年同期增长了31.46%。

基于对高精度ADC技术及高可靠性MCU技术的深刻理解,该公司掌握了全信号链芯片设计技术,研制出智慧IC+智能算法、云平台、人工智能、大数据于一体的一站式服务方案,并与华为、Vivo、魅族、小米、华米、紫米、麦克韦尔、飞科、汉威、美的、香山衡器、乐心医疗、锂电某龙头公司等知名企业建立了紧密的合作。该公司也是华为鸿蒙及Hilink生态战略合作伙伴。

深圳中微半导体(科创板申请受理中)

该公司致力于数模混合信号芯片、模拟芯片的研发、设计与销售。其研发投入占营业收入的比例为10.91%。截至2020 年底已拥有专利26 项(其中发明专利8 项),软件著作权2 项,集成电路布图设计专有权76 项。

该公司围绕智能控制器所需芯片和算法进行技术与产品布局,具备主流系列MCU、高精度模拟、功率驱动、功率器件、无线射频、高性能触摸和底层核心算法的设计能力;产品在55 纳米至180 纳米CMOS 工艺、90 纳米至350 纳米BCD、高压700V 驱动、双极、SGTMOS、IGBT 等工艺制程上投产。

该公司高可靠性MCU 技术的具体表现为高可靠性架构设计、充足的设计裕量确保高一致性和抗干扰存储技术。凭借在家电行业的多年耕耘以及核心团队的车规级MCU 量产经验,公司已经开发出基于8 位RISC、Intel 8051、ARM-CortexM0/M0+/M4、RISC-V 等内核的高可靠性芯片产品。

核心技术:高低压全系列电机驱动芯片技术。 栅极驱动芯片是电机电源应用的核心芯片之一,是微控制器芯片到功率器件之间的信号传递桥梁,其性能指标对产品可靠性起着决定性作用。公司目前已经拥有完整的栅极驱动产品线,包括半桥驱动、全桥驱动和三相桥驱动,产品耐压覆盖60V、200V 和600V 三个等级,产品峰值电流输出覆盖50mA 到2A,可驱动全N型和PN 型功率器件、集成LDO、自举二极管(用于升压电路中,使电容放电电压和电源电压叠加,从而使电压升高)、温度检测输出等,广泛应用于园林工具、风扇等产品。

公司开发的栅极驱动芯片通过死区匹配、多级滤波等技术,拥有高抗干扰能力;同时集成欠压保护、过温保护和防直通保护等保护机制,有效保证输出更加适合功率器件的应力,提升产品的稳定性和可靠性。

供应链:与GLOBALFOUNDRIES、华虹宏力、天水华天、利扬芯片等集成电路生产和封测企业建立了稳定合作关系,向其进行晶圆采购、芯片中测、封装及成测等委外业务。

晟矽微电子(新三板上市)

该公司2020年实现营业收入2,4376.83 万元,同比下降10.40%;利润总额2,086.41 万元,

较上年度增长278.86%;净利润2,085.85 万元,同比增长279.14%。投入研发费用4,117.36 万元,同比增长56.79%。

2020年,其产品逐步向95nm OTP、95nm SONOS FLASH 和110nm MTP 等工艺上转移。共发布8 个产品,涉及的应用为8051 通用、锂电管理、消防安全、触控按键、TWS 耳机等领域。

该公司提供各类高可靠性、高抗干扰性的通用型、专用型MCU系列产品及ASIC系列产品,

主要应用于智能小家电、智能家居、智能玩具、智能遥控、安防、锂电数码。

汇春科技(新三板上市)

汇春科技2019年实现营业收入1.72亿元,扣非后净利润2543.95万元。收入构成中,MCU收入为8475万元,在整体中的占比为49%;光电Sensor即光学传感器2518.78万元,占比15%;触摸IC芯片1293.6万元,占比7.5%。上述业务中,MCU与光电Sensor营业收入增长都达到50%。

该公司2020 年1-6 月营业收入为73,388,541.41 元,研发费用为7,928,196.20 元,归属母公司所有者利润分别为11,305,602.91 元。

2011年汇春科技收购台湾肯积体电路(简称MDT),台湾麦肯推出的MDT系列8位单片机具有速度快、功耗低、抗干扰性能好、易学易用等特点。从功能上分,目前麦肯主要有三大类产品:I/O型、A/D型及LCD型MCU。麦肯开发单片机从存储类型分有OTP和FLASH两大类。其中OTP型为主打对价格和性能都有比较高要求的产品,而FLASH型则针对需重复编程且需要掉电记忆的应用场合,大于10万次的编程寿命、100万次的EEPROM擦写性能以及长达10年的存储时间可以满足不同场合的应用需求。

汇春科技光电鼠标产品线在国内市场占有率和出货量位列前三。在消费类市场上,汇春科技的战略布局是“MCU+触控+传感”,瞄准应用在物联网领域的“32位MCU+低功耗蓝牙SOC”。 其相关产品已与美国Microchip(PIC)兼容产品整体解决方案,国内二代TWS耳机入耳检测芯片出货量最大,国内触控小键盘芯片及方案市场占有率第一。

责编:Amy Guan

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顾正书
电子工程专辑(EETimes China)主分析师。以深圳为坐标原点,扫描全球电子和半导体行业。专注于China Fabless和SoC设计细分市场的分析和学习,欢迎交流。
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