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1、2024年中國工業MCU產業分析報告與非網分析師 史德志MCU產品概要中國工業MCU市場分析本土重點工業MCU企業分析目 錄MCU產品概要MCU定義InterruptLCD ControlDisplayTimerXTALCryptoCRCIRCClockPLLDSPFPUADCUARTComparatorSPIDACI2CCAN/LANPWMGPIOLDOUSBPOREthernetLVRWirelessBOD典型MCU芯片架構ProcessorCoreTimerConnect-ivityWatch DogTimerProgramMemorySRAMDataConverterPowerMCU（

2、Micro Controller Unit）為微控制單元，又稱微控制器或單片機，是將中央處理器的頻率和規格做適當縮減，并與存儲器、I/O 端口、定時/計數器等集成在一顆芯片上，執行計算與控制功能。根據應用場景不同，很多增強型MCU還集成了ADC、DAC、PWM、PCA、WDT等功能部件，以及 SPI、I2C、UART、USB、CAN等數據傳輸接口，使單片機更具特色、更有市場應用前景。MCU的工作原理：傳感器輸入信號，輸入處理器對信號進行模數轉換、放大等處理后，傳遞給MCU進行運算處理，然后輸出處理器對信號進行功率放大、數模轉換等，使其驅動如電磁閥、電動機、開關等被控元件工作。模擬信號電磁閥電動

3、機數字信號開關與指示電源通訊口MCU工作原理與運行過程傳感器信號執行控制輸入處理輸出處理電源電路通訊電路MCUMCU分類按處理數據的位數分類：4位、8位、16位、32位和64位MCU。目前市場上以8位和32位MCU為主，32位MCU在大量數據處理上具備速度優勢，且功能拓展性更強，隨著物聯網、汽車電子需求帶動，占比進一步擴大。按指令集分類：復雜指令集（如X86）、精簡指令集（如Arm、RISC-V、MIPS），Arm生態建設完善，是目前主流架構，國內市場占比高達52%。而RISC-V作為新興精簡指令集，滲透率快速提升。按存儲器架構分類：哈佛架構、馮諾依曼架構。哈佛架構是一種將程序指令存儲和數據存

4、儲分開的架構，使用獨立的兩條總線，指令和數據有不同的數據寬度，基本解決取指和取數的沖突問題，該類微處理器具有較高的執行效率；而馮諾依曼結構數據空間和地址空間是不分開的。按用途分類：通用型MCU、專用型MCU。其中通用型MCU是指將可開發的資源（ROM、RAM、I/O、EPROM等）全部提供給用戶的MCU，通用型MCU市場占比大，超70%；專用型MCU是指硬件及指令是按照某種特定用途而設計的MCU，例如打印機控制器、電機控制器等。44%18%38%0%不同位數MCU占比32位16位8位4/64位52%22%2%24%不同內核MCU占比Arm8051RISC-V其他73%12%8%5%2%不同應用

5、MCU占比通用MCU專用MCU超低功耗MCU電機控制MCU其他更小尺寸更高性能更低能耗更加“AI”更加“安全”更加“無線”MCU主要技術趨勢AB高要求的工業MCU工業MCU高可靠性高實時性、強任務處理能力嚴格的質量管控體系豐富專有功能中國工業MCU市場分析中國MCU市場增速顯著高于全球水平，工業領域占比穩定2023年全球MCU市場規模小幅降至229億美元，預計2022-2028年CAGR為5.3%；中國MCU市場規模預計2024-2029年的CAGR為10%左右，顯著高于全球水平。全球市場汽車領域占比39%，小幅提升；工業電子的份額為24%，較為穩定。-0.5%24%19.7%-2.4%-5.

6、0%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%0501001502002503003502019-2023年全球MCU市場規模（億美元）全球MCU市場規模（億美元）yoy數據來源：Yole本土企業已然在國內MCU市場嶄露頭角全球MCU市場由海外廠商主導，其中32位MCU市場意法半導體出貨量占比32%，8位MCU市場微芯科技出貨量占比42%。國內MCU市場，32位MCU的國產化率為20%，極海、兆易創新、華大半導體進入前十；8位MCU的國產化率高達42%，top5公司中有3家本土廠商：中微半導體、輝芒微電子和中穎電子。32.0%16.1%15.1%13.3%6.8%16.

7、8%2022年全球32位MCU市場競爭格局（出貨量）意法半導體恩智浦英飛凌瑞薩電子微芯科技其他41.8%14.7%7.1%7.1%5.6%23.7%2022年全球8位MCU市場競爭格局（出貨量）微芯科技恩智浦意法半導體中微半導體瑞薩電子其他26.3%14.0%12.3%10.5%6.4%5.5%4.8%2.7%2.6%14.9%2022年中國32位MCU市場競爭格局（出貨量）意法半導體恩智浦英飛凌瑞薩電子微芯科技極海半導體兆易創新德州儀器華大半導體其他28.9%12.8%11.0%8.6%8.5%5.5%3.2%2.9%2.5%2.3%13.8%2022年中國8位MCU市場競爭格局（出貨量）微

8、芯科技中微半導體恩智浦輝芒微電子中穎電子意法半導體瑞薩電子芯?？萍假愒㈦娮佑w凌其他數據來源：沙利文本土MCU企業如雨后春筍般涌現，產品廣泛應用于工業領域國內MCU企業的地域分布消費消費工業工業汽車汽車兆易創新Cortex-M3/M4/M23/M33/M7、RISC-V32位極海半導體Cortex-M0+/M3/M4F32位國民技術Cortex-M0/M4/M4F、805132位樂鑫科技Xtensa、RISC-V32位杰發科技Cortex-M0+/M3/M4F32位國芯科技PowerPC32位復旦微電8xC251內核，Cortex-M0/M0+/M338、16、32位中微半導8051、RIS

9、C-V、Cortex M0/M0+8、32位東軟載波Cortex-M0/M3、自研內核8、32位中穎電子8051、Cortex-MO+/M38、32位芯?？萍?051、Cortex-MO、RISC-V8、32位峰岹科技自研ME內核、80518位靈動微電子Cortex-M0/M0+/M3、STAR-MC132位凌鷗創芯Cortex MO、RISC-V32位鉅泉科技Cortex-M0/M332位致象芯片Cortex-A、Cortex-M4F、RISC-V32位芯馳科技Cortex-A、R系列32位航順芯片Cortex-MO/M38、32位華大半導體8051、Cortex-M0+/M48、32位芯圣

10、電子8051、Cortex-M0+/M3/M48、32位芯旺微電子自研KungFu8、KungFu328、32位比亞迪半導體8051、Cortex-MO/MO+/M4F8、32位國內部分廠商MCU產品情況企業名稱企業名稱主要內核主要內核位數位數應用領域應用領域集中在上海、廣東、江蘇等地，產業政策扶持，上下游配套完備。產品結構豐富，廣泛適用工業各領域。2023年中國自動化市場規模為2900億元左右，同比下滑1.8%。其中大中型PLC、DCS、SIS的市場規模分別增長：1.1%、7.1%、3.0%；而小型PLC、通用伺服、低壓變頻器的市場規模分別下跌：12.3%、4.1%、3.8%自動化市場走向成

11、熟，市場由高速增長走向穩定。數據來源：MIR DATABANK，與非網制作國內工業自動化市場挑戰與機遇共存7.7%-0.7%0.8%16.8%1.4%-1.8%0.5%2.4%2.1%-5.0%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%05001000150020002500300035002017年2018年2019年2020年2021年2022年2023年2024年E 2025年E 2026年E中國自動化市場規模（億元）中國自動化市場規模（億元）yoy（右軸）數據來源：國際能源局，與非網制作國內光儲行業持續高增長-17%-32%60%14%59%148%30.7%-80%-40%0%4

12、0%80%120%160%050100150200250中國光伏發電新增裝機容量中國光伏發電新增裝機容量（GW）YOY（右軸）05101520252021年2022年2023年2024年H1中國新增新型儲能裝機容量（GW）數據來源：國際能源局、CNESA，與非網制作2023年光伏發電新增裝機容量為216.88GW，2019年-2023年，復合增速高達64%。2023年新型儲能裝機容量（鋰離子電池為主）大幅躍升至22.6GW，高增速趨勢不減。本土重點企業分析兆易創新：46大產品系列，超過600款MCU產品圖片來源：公司官網國內首個推出Arm Cortex-M3、M4、M23、M33及M7內核通用

13、MCU產品，全球首家推出RISC-V內核MCU產品具有豐富的工業應用，如電機控制、工業控制、能源等。內核位數系列最高工作頻率應用領域Arm Cortex-M332GD32F101/103/105/107/130/150/205/207等48-120MHz工業控制、人機交互、電機驅動、電源監測和報警系統、消費品與手持設備、太陽能光伏控制、觸控面板、安全支付、車載設備和物聯網等。Arm Cortex-M432GD32A490，GD32C103，GD32E103，GD32F303/305/307/310/330/350/403/405/407/425/427/450/470等72-240MHzGD3

14、2F3以“小身材，大智慧”為工業電機、變頻、節能應用等帶來出色性價比；GD32F4適用高級計算，云服務器，人工智能、工業控制、電機變頻、圖形顯示、安防監控、傳感器網絡、無人機、機器人、物聯網等。Arm Cortex-M2332GD32E203/231/232/235，GD32L233等64/72MHz適用工業控制、電機驅動、人機交互、電源監測和報警系統、手持設備、游戲和全球定位、電動自行車等，GD32L233適用工業表計、小型消費電子、便攜式醫療設備、電池管理、數據采集與傳輸等。Arm Cortex-M3332GD32A503/513，GD32W515，GD32E502/503/505/507

15、/508/513/517/518,GD32F527等100/180/200MHzGD32A503/513適用汽車電子，GD32W515適用智能家居、工業物聯網、消費電子，GD32E產品適用高精度工業控制、數字電源、電機變頻、測量儀器、混合信號處理等。Arm Cortex-M732GD32H737/757/759等600MHz數字信號處理、電機變頻、電源、儲能系統、無人機、音頻視頻、圖形圖像、機器學習和人工智能等場景。RISC-V32GD32VF103,GD32VW553等108/160MHz應用于工業控制，電機控制，電源監控和警報系統，消費和手持設備，POS機，車載GPS，LED顯示屏等。兆易

16、創新：持續提升研發費用率水平數據來源：公司財報，與非網制作2018-2023年營收復合增長26.7%，2023年錄得13.2億元，受累市場萎靡，下滑53.4%；毛利率水平回落至上個周期低點。2018-2023年研發費用復合增速36.6%，期間研發費用率持續提升，從9.3%到17%。9.3%11%11%10%12%17%18%5%7%9%11%13%15%17%19%0246810122018年2019年2020年2021年2022年2023年 2024年Q12018-2024年Q1兆易創新研發費用表現研發費用（億元）研發費用率44%45%48%66%65%43%0%10%20%30%40%50

17、%60%70%0510152025302018年2019年2020年2021年2022年2023年2018-2023年兆易創新MCU營業收入表現MCU收入MCU業務毛利率數據來源：公司財報，與非網制作樂鑫科技：垂直AIOT的解決方案商圖片來源：公司報告專注“連接+處理”，“處理”以MCU為核心；“連接”以無線通信為核心，包括Wi-Fi、藍牙和Thread、Zigbee等技術。完整的AIoT平臺：芯片、系統、軟件、生態齊頭并進。圖片來源：公司報告樂鑫科技：次新類產品快速增長數據來源：公司財報，與非網制作51%47%41%40%40%41%42%0%15%30%45%60%051015202018

18、年2019年2020年2021年2022年2023年2024年Q12018-2024年Q1樂鑫科技的營業收入表現營業收入(億元)毛利率16%16%23%20%27%28%27%10%15%20%25%30%0123452018年2019年2020年2021年2022年2023年2024年Q12018-2024年Q1樂鑫科技的研發費用表現研發費用研發費用率2018-2023年營收復合增長24.7%，2023年錄得14.33億元，創歷史新高；毛利率水平維持在40%，較為穩定。高性價比產品ESP32-C3、ESP32-C2和高性能產品線ESP32-S3進入了快速增長階段。2018-2023年研發費用

19、復合增速40%，2022年-2023年研發費用率維持在27%左右，保持高投入。數據來源：公司財報，與非網制作峰岹科技：國內BLDC電機驅動控制芯片龍頭數據來源：公司官網電機主控芯片 MCU 集成了“高速電機引擎ME”和“8051內核”雙核架構，單芯片全集成。在智能手臂、工業縫紉機、工業風機、工業水泵等工業領域，有著成熟的解決方案。峰岹科技：BLDC市場滲透率持續提升助推業績高增長數據來源：公司財報，與非網制作45%48%50%57%57%53%55%0%10%20%30%40%50%60%70%0123452018年2019年2020年2021年2022年2023年2024年Q12018-20

20、24年Q1峰岹科技營業收入表現營業收入（億元）毛利率20%18%13%12%20%21%16%10%15%20%25%30%0.00.20.40.60.81.02018年2019年2020年2021年2022年2023年 2024年Q12018-2024年Q1峰岹科技研發費用表現研發費用（億元）研發費用率2018-2023年營收復合增長35.1%，2023年錄得4.11億元，創歷史新高；毛利率較高，維持在50%以上。2018-2023年研發費用復合增長35.4%，2022年、2023年的研發費用率保持在20%左右。數據來源：公司財報，與非網制作感謝聆聽更多行業原創文章與資訊歡迎關注與非網公眾號與非網分析師史德志（大志）歡迎加微信交流