市占不足5%,AIoT/工业/汽车等行业能否给国产MCU带来机会?

2019-05-16 11:00:49 来源: 半导体行业观察
标签:
MCU   芯片   AIoT

根据市场分析机构IC Insights预测,2018年,全球的MCU将成长18%,出货数量达到近306亿,MCU营收预期将增长11%,达到186亿美元的历史新高水平。预计2019年将持续增长9%,达到204亿美元。但和很多其他集成电路产品一样,这个市场的领先厂商全部都是外商。

 

数据来源:IHS CLT

 

IHS的统计资料显示,2018年的前十名的MCU供应商中,无一例外全部是外国厂商,这十家厂商2018年所占的市场份额更是高达86.7%,剩下的MCU供应商只占了13.3%。来到国内市场,这个表现更是堪忧。

 

国产MCU现状

华大半导体MCU事业部的总经理谢文录日前在接受半导体行业观察采访的时候表示,中国每年的MCU市场容量达到400亿元左右,国产MCU目前总的市场占有率还不到5%,产品也主要是聚焦在中低端领域,高端领域自给率几乎为零。根据他的观点这主要由以下原因造成的:

 

第一,芯片的研发周期长,整机的生命周期长,厂商不需要总是更换芯片,现在用的芯片是五到十年前的平台;

 

第二,MCU属于主动器件,在汽车、家电、工业设备等领域,MCU的价格虽然很低,但由于所用MCU芯片的价格占整机成本的比例非常小,因此这些行业的用户对采用国产MCU的态度就非常谨慎;

 

第三,MCU已经不再是高毛利产品,国产MCU与进口MCU的价格差距已经不足以驱动高端用户选择尚不成熟的国产MCU。这就出现了“越不用越不成熟,越不成熟越不用”的恶性循环。因此,国产MCU长期被禁锢在低端领域,持续进行着国产厂商之间的低层次竞争,而始终无法跃上一个台阶去与进口MCU竞争更高价值的市场。

 

第四,在生态环境建设上,多数国产MCU企业还停留在开发板、烧写器和基础固件库上,至于开发环境(IDE)、RTOS和中间件,依旧依靠第三方更高层应用的支撑。在物联网、专业算法库、行业应用以及大学计划等方面,国产MCU企业与国际MCU大厂依旧相距甚远。

 

第五,在技术先进性方面,多数国产MCU企业还是停留在依附ARM建立的生态环境的层面,甚至很多企业的产品直接以与国外大厂软硬件兼容为卖点。比如,F103这样一款流行的32位MCU,国内现在居然有大约20款左右的仿制产品。这样的方法固然可以很容易地进入市场,尤其在市场缺货和价格竞争激烈的情况下。但是这样的做法,会面对芯片硬件和支撑软件等领域的侵占他人知识产权的风险。

 

谢总还讲到,虽然MCU由于同质化问题严重,价格已经很低,但是国际MCU大厂基本都以IDM整合型元器件制造商的模式开展业务,往往卖出一颗MCU的同时还能顺带卖出MCU周边的多颗价值远超MCU自身的模拟芯片、功率器件、传感器等产品,从而实现公司整体上的高收益。但大多数国产MCU厂家还是只能仅仅依靠MCU自身的利润来造血发展。“这样的发展速度是极其缓慢的,或者只能依靠某些MCU的局部创新来做到个别细分市场或应用的冠军,但是却无法撼动MCU整体市场的格局。”,谢文录补充说。

 

相较而言,目前以华大半导体为代表的一批有战略发展目标的国产MCU厂家,通过潜心打磨产品技术细节,已经逐步实现了在超低功耗技术指标、可靠性技术指标、产品批量质量管控等方面赶上和局部超越国际主流MCU大厂,并向国际顶尖MCU技术水平看齐。未来3-5年,这批有技术、有雄心的国产MCU企业,将有能力在汽车、工业、白色家电等高附加值产品领域向国际MCU大厂发起挑战。中国的MCU正在逆袭的道路上走得越来越好。”

 

国产MCU发展的契机

谢总告诉半导体行业观察记者,随着经济的发展以及中国制造业的蓬勃发展,本土MCU发展迎来了几个契机:

 

第一,作为广泛应用到汽车、家电、专业设备装备等各类工业产品中的电子元器件,MCU在这些产品中往往都是承担系统的主动控制功能,直接决定了产品的功能实现。其一旦被卡脖子,则我国大量工业产品的生产将受到直接的影响,其影响程度将不亚于之前的电阻电容缺货潮;

 

第二,我国的物联网新兴业不断涌现,作为物联网末梢节点的核心元器件,MCU芯片的国产化率,也将直接影响到我国物联网产业是否能不受制约地长期稳定健康发展;

 

第三,MCU应用“定义权”在中国。不管从消费类的玩具、手机周边、家居家电,到工业类的电机控制、汽车电子、无线通讯,甚至物联网、人工智能,在中国都有大量的开发团队和配套的支持体系,以及广泛的消费群体和应用场景。这使得MCU产品及方案的“定义权”逐步移到中国来,而这是本土MCU厂商生存成长的天然土壤;

 

第四,过去十多年,国外的企业给我们培养了大量高技术人才,中国有距离和服务理念方面的优势。本土的MCU厂商及其员工,已经习惯了“今日事今日毕”的高效的行事风格,堪比外卖订餐的便捷。这一点在全球其他电子行业市场是难以想象的。而随着物联网和新能源汽车的高速发展,未来MCU的市场需求将有爆炸性的增长,前景看好。在竞争激烈的全球市场中,国产MCU是最有机会突出重围的一抹朝阳;

 

第五,从工艺角度来看,中国的工艺制造其实并没有落后国际太大。国内已经基本具备了包括半导体工艺与封装测试在内的发展MCU的产业链生态环境。在MCU产品最依赖的Flash存储器工艺方面,我国依托智能卡芯片产业发展起来的高品质的Flash存储器工艺已经能保障我国各类MCU产品的设计与生产;

 

再者,目前国家对半导体产业链的各个环节都有相应的政策鼓励,国产MCU也会直接或间接地从中受益。尤其鼓励国产替代的政策,更是给本土MCU带来了前所未有的机遇。其他如国内MCU企业一方面是没有国际MCU大厂的各种历史包袱,轻装上阵;国内也有成熟的Flash工艺支撑和价格优势;国产MCU厂商能更及时有效地提供MCU应用开发相应的技术支持,加快客户实现想要开发的新产品等都是支持本土MCU发展的后盾。

 

谢文录也指出,由于MCU芯片的价格占整机成本的比例非常小,国产MCU的价格差距无法撼动高端用户转而选择尚不成熟的国产厂商,所以国产MCU都缺乏机会在这些领域取得实质性的突破。但是现在国家层面,以及包括一些地方政府层面,都已经意识到了这一点,并在积极引导和鼓励整机企业尝试采用国产MCU,打破“越不用越不成熟,越不成熟越不用”的恶性循环。

 

国产MCU的突围之道

谈到国产MCU该如何发展的时候,谢文录表示,中国MCU厂商应在未来的发展应该充分发挥自身优势,以细分为导向,以时效和价格为驱动,先从行业客户开始进驻,从一些专用设备开始做起,不断提升产品的性能和稳定性,然后向通用领域进军,寻找突围之道。这个具体可以分为两个方向——做大做强和做小做精。

 

如果选择前者,你需要给客户提供广泛的产品线,且你不容易被替代,但这需要你长期的资金投入,那就需要很大的魄力和庞大的资金支持;选择后者的话,就是在一个细分市场做深做精,性能做到最好,严格控制价格,等发展到一定程度,再寻找新的机会。但他进一步指出,国内中小型MCU企业在发展过程中一定要找准自身定位,以市场需求为先,精细自身业务并调整内部运营,对产品及服务进行不断调整和创新,完善产品,实现产品的标准化、规范化,并保证产品质量的稳定性。这样才有可能在大环境下分一杯羹。

 

“MCU企业的高度集中化也是行业发展趋势。中小型MCU企业如能有自身具有创新的技术与产品,从而形成并购价值,这也不失为一条可行的发展道路。人云亦云,盲目跟风,没有自身技术特点与创新能力,这反而会是中小MCU企业发展的陷阱。”谢文录强调。

 

建立MCU生态也是本土厂商需要关注的另一个方面。

 

按照谢文录的观点,这一直是中国MCU的短板。由于MCU在世界范围内的发展已经非常充分,且受到生态等因素的制约,依靠纯市场化自发的发展已难以崛起,必须与半导体晶圆制造厂相结合,用较大的资本投入,来迅速跃上一个较高层次的竞争平台。

 

来到软件和应用上,在谢文录看来,国产MCU应加强与中国软件企业合作,打造自主可控的嵌入式系统生态环境,比如华为Lite OS、阿里AliOS和RT-thread。这些嵌入式和物联网的OS已经具备主流嵌入式OS的基本功能,再结合阿里和华为云平台优势,在物联网领域内的应用颇具特色。另外,可借助ARM成熟的MCU IP平台,避开繁杂的软件开发和固件整合工作,快速投入终端产品技术与创新应用上去,并大大减少投资成本,从而逐步进入并占据高端产品的市场份额。

 

通过这些努力,有望经过3~5年发展,整合成有一定规模的企业,在工业、白色家电等领域与外企一争高下。而在汽车领域,由于产品自身认证与车型导入的固有时间节奏限制,所需的时间可能还会更长一些,但也最多5~8年就能看到成果。中国的MCU正在逆袭的道路上走得越来越好。但他也指出,国产MCU想进一步发展,还需要本土整机厂给机会,只要有了这个机会,本土MCU是不怕与国外的领先厂商竞争,也只要有了这个机会,本土厂商才能不断提升。

 

“作为中国电子旗下的一家专注MCU相关技术的企业,华大半导体已将智能卡芯片做到全球第四、中国第一,从中获取了不少MCU设计经验与批量生产经验,公司也拥有宏大的战略目标和雄厚的资金,在这些因素的推动下,华大半导体已经针对不同领域设计出了多款杰出的芯片。例如在超低功耗MCU方面,华大半导体绝对是国内领先的MCU供应商,其HC32L系列产品在超低功耗性能与EMC可靠性方面已经部分超越了国际传统MCU大厂的对应产品。其他如工业MCU、电机驱动与算法、汽车MCU方面,华大也在同步并进。我们未来也会往高性能、安全和可靠性等方面出发,打造市场需要的产品,参与MCU的国际竞争”,谢文录最后说。

 

AIoT、工业和汽车的时代中,国产MCU想要乘势而上,抓在机遇。那就需要拿出自家的看家本领,才能不被浪头掀翻。希望本土MCU厂商能在这波新机遇下,获得阶梯式的飞跃。

 
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