根據IC insights在2019年底發布的報告，2019年MCU營收較2018年預計下降5.8%至165億美元，全球MCU單位出貨量從2018年的281億顆下降至269億顆。估計到2020年，MCU市場在經歷過2019年的衰退后，將出現適度反彈，預計2020年MCU營收將增長3.2至171億美元，預期出貨量將成長超過7%，其中，汽車應用仍然是MCU產品最大的終端用戶市場，預計汽車MCU銷售額將在2020年上升1%至接近65億美元。

圖1：2019~2022年全球MCU市場規模及出貨量預測。（來源：IC Insights）

不過，目前MCU行業的集中度很高，市場主要被外企占據。在通用MCU領域，前十大廠商中除了臺灣的新唐排名第十外，其他都是歐美日廠商。而且前十大廠商的營收額全球MCU總營收額的86.7%。國產MCU需要與其他剩下的所有MCU廠商一起競爭剩下的13.3%。

圖2：2018年通用MCU廠商排名。（來源:ST）

雖然國內企業在MCU市場的占比不高，但參與的企業是相當多的。單就A股市場就有兆易創新、中穎電子、東軟載波、納思達、四維圖新、國民技術等廠商。我們從他們發布的2019年年報中，看看與MCU相關部分的營收、毛利、以及研發投入情況。

兆易創新

在2019年，從營收看，兆易創新的營業收入達到了32億元，毛利率為40.52%。其中MCU產品的營業收入為4.4億元，毛利率為45.38%。

圖3：兆易創新的主要產品產銷情況。

從產銷情況看，MCU的年生產量為1.09億顆，銷售量為1.088億顆。據年報顯示，其MCU產品，累計出貨數量已超過3億顆，客戶數量超過2萬家。

在產品研發方面，兆易創新在2019年的投入達到了3.78億元，占營業收入11.8%，相比 2018年同期增長64.33%。

圖4：兆易創新不同產品的成本分析。

兆易創新的MCU主要為基于ARM Cortex-M系列32位通用MCU產品，以及于2019年8月推出的基于RISC-V內核的32位通用MCU產品。

2019年，該公司推出了基于72MHz Cortex-M23內核的GD32E232超值型微控制器新品，面向如光學模塊、光電轉換、光纖網絡、基站系統、精密儀器、工業控制和自動化系統等工業精密控制領域。以及主頻高達108MHz的GD32VF103系列RISC-V內核的通用MCU，提供完整軟件包、開發套件、解決方案等完整生態支持。

目前，兆易創新的產品主要采用了180nm、110nm、55nm工藝，據年報顯示，其40nm工藝正在研發中。

GD32是其32位通用MCU領域的主流產品，目前有24個系列320余款及12種不同封裝類型，已發布及在研產品內核覆蓋ARM Cortex-M3、ARM Cortex-M4、ARM Cortex-M23、ARM Cortex-M33產品，廣泛應用于工業和消費類嵌入式市場，適用于工業自動化、人機界面、電機控制、光伏逆變器、安防監控、智能家居家電及物聯網等領域。

此外，該公司還在年報中表示正在積極布局其他市場潛力巨大的領域，如針對白電領域高性能MCU，針對物聯網領域無線MCU等。以及，即將推出“MCU 百貨商店”計劃，陸續推出無線 MCU、電源管理芯片等 MCU 周邊產品，為客戶提供一站式服務。

東軟載波

東軟載波在2019年實現營業收入8.28億元，同比減少18.27%；分產品來看，該公司集成電路產品的營業收入為2.12億元，同比增長0.62%，毛利率為32.31%。

圖5：東軟載波分產品的營業收入情況。

由于該公司并沒有將MCU產品線的營收情況單獨列出，而是將其歸于集成電路業務內了，所以，這里就統一將集成電路部分的營收情況加以統計。

圖6：東軟載波芯片產品銷量情況。

在研發投入方面，2019年東軟載波的研發投入金額為1.6億元，同比下降16.44%，占當期營業收入的19.22%，同比增長0.42%。

圖7：東軟載波近三年研發投入金額及占營業收入的比例。

在2019年，該公司豐富和完善了白色家電、消費電子、工業控制等領域8位/32位MCU產品線；根據市場和客戶需求，加大了電機控制、儀器儀表、電池管理領域的研發投入，包括用于中小功率電機控制的32位MCU及高壓驅動系列芯片；用于小功率鋰電池管理，包括電池均衡、電量庫倫計量和超低功耗高精度超低頻小信號處理32位MCU系列芯片；用于儀器儀表控制的帶有24位高精度ADC/12位高分辨率DAC模擬前端的32位MCU系列芯片；加大了基于公司芯片產品的系統方案研發投入，完成了支持DL/T698協議的完整電表方案、平衡車BLDC解決方案、基于新一代32位芯片產品的洗衣機、冰箱、空調、熱水器等家電解決方案。

東軟載波及集成電路設計為基礎，開展融合通信技術平臺的研發，聚焦能源互聯網、智能化（包括全屋智能、智能建筑、智慧園區）這兩個新興領域，構建了從“芯片、軟件、模組、系統到信息服務”的完整產業鏈布局。

其業務包括了集成電路、能源互聯網、智能化業務三塊。該公司在2019年年報中提到，東軟載波將會加強集成電路業務的綜合實力和集成電路產業鏈的垂直發展，集成電路業務將是未來一段時間公司發展和戰略投入的重點。

集成電路業務主要由上海東軟載波微電子有限公司負責，主要產品包括8位和32位MCU、PLC及無線通信、觸控、安全、BMS/醫療電子和儀器儀表等的小信號處理，以及邊緣計算產品。主要應用領域有白色家電、智能電網、工業控制、電機控制、儀器儀表、電池管理和消費電子等應用。

在MCU領域中，上海東軟載波是中國大陸境內率先完成整合eFlash的混合信號40nm工藝節點的設計、量產并批量供貨的芯片設計廠商之一，在研的基于RISC-V的邊緣計算芯片采用28nm工藝，處于業界領先地位。

上海東軟載波除了向公司提供面向國家電網、南方電網和海外市場的全套、全系列符合國家及國際標準的電力線載波通信/無線通信芯片外，還在不斷完善和迭代公司內部需求產品，保持對能源互聯網和智能化業務板塊的協同和支撐。

除了電力線載波產品，上海東軟載波還在不斷加大面向物聯網領域芯片的研發，包括MCU、安全芯片、載波芯片、射頻芯片和觸控芯片等。目前有以下芯片產品線：
（1）8位/32位通用工業級微控制器系列芯片；
（2）專用于高抗干擾、高可靠性要求的白色家電微控制器系列芯片及周邊專用分立器件集成芯片；
（3）用于物聯網的工業級無線連接系列芯片，包括Sub-1G系列射頻前端、2.4G射頻前端、BLE4.2/5.0SoC系列芯片、微波段射頻前端芯片等；
（4）用于中小功率電機控制的32位微控制器及高壓驅動系列芯片；
（5）用于小功率鋰電池管理32位微控制器系列芯片（包括電池均衡、電量庫侖計量及超低功耗高精度超低頻小信號處理）；
（6）用于儀器儀表控制的帶有24bit高精度ADC、12bit高分辨率DAC模擬前端的32位微控制器系列芯片；
（7）用于智能電網領域的能源路由器、能源控制器、營配融合終端中高性能多核MPU邊緣計算芯片等。
這些系列芯片涵蓋的工藝包括：
（1）集成Memory的混合信號CMOS工藝，包括0.5um、0.25um、0.22um、0.18um、0.152um、0.11um、80nm、55nm、40nm、28nm；
（2）特色微波射頻工藝，包括0.18um、0.11um、90nm、55nm、40nm；
（3）特色高壓BCD工藝，包括20V、40V、100V；
（4）高壓Bipolar工藝。

據其年報顯示，2019年，針對8位微控制器市場激烈的競爭格局，東軟載波加大了應用方案開發，形成了冰箱、洗衣機、空調等白色家電領域的完整方案，全面進入國內主要家電廠商供應鏈，8位MCU產品在海爾等客戶的產品中已經被批量使用，涉及的產品包括洗衣機、冰箱、家用和商用空調器、熱水器、微波爐、咖啡機等；完成了多款32位微控制器產品的工藝升級優化，推出了性價比更高的產品并量產銷售，保持了在相關領域的領先優勢，推動了32位MCU產品導入相關領域，已經在波輪洗衣機、滾筒洗衣機和冰箱顯示板上形成了完整的解決方案，部分產品已經試產。

其布局主要圍繞能源互聯網和智能化領域，以及IoT領域進行布局。具體來看在能源互聯和智能化領域主要研發如下類型芯片：
（1）新一代融合國內、國際標準的寬帶高速電力線載波通信芯片；
（2）新一代窄帶高速滿足國際G3標準且兼容國內窄帶低速標準的芯片；
（3）新一代基于IEEE802.15.4g標準及國內高速OFDM電力行業標準的配合窄帶高速和寬帶高速電力載波通信的高速無線通信芯片；
（4）新一代主要面向能源互聯網領域中新一代能源路由器，能源控制器、營配融合終端及智能化網關的高性能邊緣計算芯片。
在IoT領域的研發布局是：
（1）持續優化白色家電、消費電子、工業控制等產品線，持續擴大市場份額；
（2）加大對物聯網領域的研發投入，確保在研項目盡快量產并推向市場，取得和保持市場領先地位；
（3）加大系統整合能力，在小功率鋰電池電源管理、電機控制、醫療電子等關鍵領域，提供包括微控制器、通信、計量、計算、感知等全面的芯片解決方案。

四維圖新

2019年，四維圖新的營業總收入23.10億元，同比增長 8.25%。在細分業務板塊，導航業務營業收入8.31億元，同比增長7.18%；高級輔助駕駛及自動駕駛業務營業收入1.04億元，同比增長 96.48%；芯片業務營業收入4.08億元，同比下降29.57%；位置大數據服務營業收入2.40億元，同比增長36.64%；車聯網業務營業收入6.97億元，同比增長28.53%。

據年報顯示，2019年該公司芯片產品的毛利率為51.35%。

圖8：四維圖新分產品營業收入構成。

在研發投入方面，四維圖新2019年的投入金額為13.1億元，研發人員為2718名。研發投入占營業收入的比例為56.67%。

圖9：四維圖新研發投入情況。

受乘用車銷量下滑及行業競爭格局加劇影響，利潤率較高的芯片業務收入利潤均有所下降；公司參股公司 Mapbar Technology Limited 2019 年加大對乘用車聯網業務投入，虧損繼續加大，對公司 2019 年度利潤產生負向影響。

四維圖新的芯片業務，主要是指面向汽車信息娛樂系統、智能座艙系統、主動安全系統、車身控制系統、自動駕駛系統等汽車電子細分領域，設計、研發、生產并銷售汽車電子芯片，同時提供高度集成及一體化系統解決方案。

公司目前主要芯片產品包括 IVI 車載信息娛樂系統芯片、AMP 車載功率電子芯片、MCU 車身控制芯片，TPMS 胎壓監測芯片等。報告期內，公司 IVI 芯片在國內后裝市場持續保持行業領先地位，并不斷獲得新的前裝市場量產訂單。2018 年推出的自主研發的國內首顆車規級 MCU 芯片，已被多家客戶導入和量產。TPMS 芯片作為國內首顆自主研發的車規級 TPMS 全功能單芯片，已于2019 年 11 月達成量產。AMP 車載功率電子芯片得到市場廣泛認可。

2017 年，四維圖新通過收購杰發科技具備了為車廠提供高性能車規級汽車電子芯片的能力。杰發科技作為國內芯片產業的主要代表企業之一，其 IVI 芯片連續多年保持國內后裝市場領先地位，并在前裝市場不斷拓展。面對汽車智能化水平的不斷提升，公司在傳感器芯片、控制器芯片等領域加大研發投入，自主研發的 MCU 芯片作為國內首顆車規級 MCU 芯片已于 2018 年 12 月通過 AEC-Q100 Grade1 驗證，自主研發的 TPMS 胎壓監測芯片作為國內首顆全集成胎壓監測芯片已于 2019 年11 月實現量產，智能座艙以及新一代 4G 車聯網芯片已經投放市場，新一代 MCU、功放等多款新產品商業化進度也在不斷推進。

在芯片業務方面，面對國內整車市場整體銷量下滑趨勢給中國市場帶來的不利影響，四維圖新芯片產品出貨價格承受較大壓力。報告期內，四維圖新積極發揮產品技術的整合和協同優勢，提升面向客戶的定制化服務能力，積極推進 IVI 車載信息娛樂系統芯片產品的市場拓展力度，穩定后裝市場市占率，加速推進前裝市場拓展力度，與 Tier-1 客戶簽訂合作訂單。

2019年，該公司車身控制 MCU 芯片產品已經被數十家企業導入終端產品設計并量產，第二代車身控制 MCU 芯片進入到流片階段。第一代 TPMS 胎壓監測系統芯片正式量產上市，并獲得數十萬顆客戶訂單。新一代車聯網芯片實現量產出貨，面向智能座艙領域的芯片產品完成了樣片回片和驗證并已導入首批客戶進行產品化設計。AMP 功放芯片投放市場，得到客戶廣泛認可，第二代 AMP 芯片已進入量產版流片。

中穎電子

根據中穎電子的年報，2019年，中穎電子實現了營業收入8.34億元，同比增長10%，歸屬于上市公司股東的凈利潤1.9億元，同比增長12.5%。受產品組合影響，毛利率同比有些微下降。該公司工業控制類產品的毛利率為42.74%。由于去年底的存貨較多，今年底的存貨較少，且收款及時，經營活動產生的現金流同比增速較高。

雖然年報中并未將MCU產品的營業收入單獨列出，單根據年報提供的信息，可以推算出該公司MCU的營業收入約為1.12億元。

圖10：中穎電子營業收入和毛利率情況。

家電主控MCU是一個比較平穩的行業，過去5年來，MCU升級換代不大，主流芯片工藝多為8英寸晶圓的0，11微米工藝。不過未來整體家電市場有向智能化，高端化發展的趨勢，芯片工藝也將在未來2到3年內升級到12英寸晶圓的55nm至40nm工藝。

在研發投入方面，2019年，中穎電子的研發投入為1.35億元，同比增長了13.16%，占公司銷售收入的比例為16.24%。公司及子公司推出了8款新產品，主要應用于工控單芯片、IIoT產品、鋰電池管理及OLED顯屏驅動等領域，并已逐步向市場展開推廣及銷售。

2019年度，中穎電子的研發投入主要圍繞在幾個領域：OLED顯屏驅動、工業控制、鋰電池管理、IIoT應用、電機控制、智能電表及汽車電子等。

圖11：近3年中穎電子研發投入金額及占營業收入的比例。

中穎電子的主要產品為工業控制級別的MCU芯片和OLED顯示驅動芯片。其MCU芯片主要用于家電主控、鋰電池管理、電機控制、智能電表和物聯網領域。OLED顯示驅動芯片主要用于手機和可穿戴產品的屏幕顯示驅動。

據年報顯示，報告期內，該公司持續在家電主控、電機控制及智能電表領域擴大市場份額。家電主控芯片銷售情況良好，同比增長14%，家電客戶持續增加購買公司芯片；電動自行車控制芯片由于實施了新國標，對廠家生產資質要求提高，市場呈現向大型生產廠家集中趨勢，而公司客戶主要為行業領先的龍頭控制器廠家，公司也因客戶的市占率提高而受益；由于大客戶前期導入的產品相繼量產，報告期內，公司電力電表芯片海外銷售也保持較高增速。鋰電池管理芯片受限于客戶驗證、小批量試產的反復進行，量產時程較預期得慢，銷售于報告期內成長甚微。得益于大客戶相繼導入，鋰電池管理芯片的市占率未來可望持續提高。

血壓計應用芯片受中美貿易戰影響，外銷減少，但內銷需求成長，總體銷售保持成長；鍵鼠應用芯片銷售，受PC臺式機市場持續衰退以及中美貿易戰影響而呈現衰退。PMOLED屏的部分應用市場如智能手表、智能手環等被AMOLED屏替代了，導致PMOLED顯示驅動芯片的銷售出現下滑；AMOLED 顯示驅動芯片的客戶需求增加, 業績有所成長。

納思達

根據納思達2019年年報，該公司的營業收入為233億元，單其芯片類產品的營業收入為6.3億元，毛利率為70.24%。其芯片產品包括打印機SoC、通用MCU、藍牙芯片和安全芯片等產品，主要由旗下子公司艾派克微電子完成。其中，32位高端MCU芯片出貨2.13億顆，同比增長188%。非打印機行業的32位MCU出貨數量約0.27億顆，同比增長759%。

通用MCU方面，艾派克于2018年全面獲得ARM Cortex M0+、M3、M4內核無限次授權，并于2019年推出APM32F103xB、APM32F103xE等系列產品，充分利用ARM成熟生態環境，結合艾派克近20年的芯片技術積累，APM32F103可以在用戶不修改設計的情況下實現快速替代，同時以近乎零開發成本實現替代的特性，快速打開消費電子及工業控制市場。APM32F103系列不但實現了功能及性能上的替代，增加了新的功能，并全面獲取了國際認證，與國際一線品牌接軌。


該公司的32位通用MCU是基于ARM內核、國產C-SKY內核和8位內核自主設計。其中，基于ARM內核的通用MCU芯片已經正式批量銷售。

在產品研發方面，納思達2019年投入的金額為14.6億元，占營業收入的6.25%。該公司在芯片方面的研發，主要是加強了研發安全管理，探索出多地協同研發模式，提升研發效率，持續進行技術積累沉淀，成立研究院，搭建模擬、固件團隊，加強對固件升級、反向的研究，保持在新品首發方面的核心競爭優勢；在2019年完成了第二款自主設計的基于RISC-V內核的CPU，為公司后續產品優化提供了更好的解決方案；加強和國內外公司及大專院校的科研合作，在芯片超低功耗設計、BLE5.1芯片設計上取得重大突破；通用MCU芯片項目研發已完成110nm工藝布局, 并開始驗證55nm工藝平臺。

圖12：納思達研發投入情況。

國民技術

近年來，國民技術積極布局通用MCU技術和市場，投入了很大的研發力量開發高性能、低功耗、安全可靠的高集成度通用MCU產品。在2019年，該公司完成了年度規劃的通用安全MCU芯片產品的技術研發工作，多款基于ARM Cortex-M0及M4內核的通用安全MCU產品進入產品測試及驗證階段。

可以說國民技術從2019年才開始真正踏進MCU行業，目前應該還沒有真正產生多少收益。據其年報顯示，2019年12月，該公司成為中移物聯網有限公司“MCU研發項目”的中選單位，中選金額4,748萬元。

在研發投入方面，2019年投入了1.6億元，研發投入占營業收入比重為40.06%。研發投向主要為通用MCU芯片及下一代安全芯片。

圖13：國民技術近3年研發投入金額及占營業收入的比例。

圖14：國內A股MCU上市公司的MCU相關營業收入和毛利率情況。

結語

從這些上市公司可以看出，國產片MCU的路還任重道遠，目前營收最高的是兆易創新，不過4.4億元，而排名第一的Microchip在2018年的營業收入是19.1億美元，差距還很大。當然，有差距，說明進步的潛力很大。在目前國產芯片替代的大背景下，越來越多的系統廠商開始傾向采購國產芯片，對國產片MCU來說，現在是最好的時代。