MCU芯片：人工智能再点火，全面梳理产业链
在物联网时代，MCU被赋予端侧计算中枢这一高使命，各类物联网设备在连接交互和安全等方面都离不开MCU、在汽车领域，MCU芯片已成为全球汽车电子第一大市场。
如今人工智能掀起新一轮浪潮，MCU又担起了新的使命。
传统意义上的AI芯片的特点是算力强但功率和尺寸较大，针对的更多是对计算速度、算力较高的应用。如果将FPGA或者GPU用到边缘端，一是成本受不了，二是没有办法用电池进行供电。
随着MCU的算力进一步提升，高频MCU的主频已经提升到GHz级别，已经可以满足边缘端低算力人工智能需求。将人工智能集成在MCU上，只用一颗芯片实现端侧部署，正在成为新的潮流。
未来数年MCU发展有望迈入一个新的台阶，IHS预测至2026年，中国MCU市场规模或以约7%的CAGR提升至513亿元。
MCU行业概览
MCU是芯片级的计算机，又称单片机。微控制单元（MCU），又称单片微型计算机，是把中央处理器(CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。
MCU芯片的组成部分可分为：中央处理器、存储器、以及输入/输出。MCU芯片按用途分类可分为通用型和专用型。
通用型MCU芯片指的是将可开发的资源（ROM、RAM、I/O、EPROM）等全部提供给用户。
专用型MCU芯片指的是其硬件及指令是按照某种特定用途而设计，例如录音机机芯控制器、打印机控制器、电机控制器等。MCU芯片按基本操作处理的数据位数分类可分为1位、4位、8位、16位、32位以及64位单片机。
MCU芯片产业链
资料显示，MCU芯片产业链上游包括原材料和设计工具，中游为IDM和Fabless厂商，下游主要应用包括汽车电子和工业控制。
MCU芯片市场格局
全球MCU供应商以国外厂商为主，行业集中度相对较高。
全球MCU厂商主要为瑞萨电子（日本）、恩智浦（荷兰）、英飞凌（德国）、微芯科技（美国）、意法半导体等，TOP7头部企业市占率超过80%。
国内MCU市场也仍以上述海外企业为主，国内厂商在中低端市场具备较强竞争力，市占率稳步上升。
头部厂商兆易创新、中颖电子、乐鑫科技、复旦微电、国民技术等发展迅速。
MCU芯片国内环节主要布局厂商还包括景嘉微、龙芯中科、瑞芯微、华润微、国芯科技、北京君正、上海贝岭、富满微、炬芯科技、博通人言大已、全志科技、中微半导、士兰微、四维图新、恒烁股份、芯海科技等。
兆易创新成立于2005年，总部位于北京，是国内领先的Fabless芯片设计公司，主要产品包括NORFlash存储芯片，MCU以及传感器芯片。公司在Arm®通用型MCU出货量在所有中国品牌排名第一。
中颖电子成立于1994年，总部位于上海，是国内领先的Fabless芯片设计公司。2022年10月，中颖电子宣布旗下首款车规级MCU流片成功，定位车身控制，有望在2023年取得量产。
四维图新成立于2002年，总部位于北京，是国内最大导航电子地图厂商。前身为国家测绘局下属中国四维公司导航部，隶属于国资委直属的航天科技集团。2017年，公司通过并购合肥杰发科技正式进军车规MCU市场。旗下杰发科技已实现MCU、IVISoC、AMP、TPMS四大类车规级芯片量产。
景嘉微在消费类芯片领域开发了通用MCU芯片、音频芯片等通用芯片；在国产军用GPU完成了对美国ATI公司产品的替代。其成功研发的JM5400打破国外长期垄断GPU市场的局面，成功取代M9、M54、IMX6等进口芯片运用于军用显示器上；GPUJM7200已获得中电科下属单位的订单。
龙芯中科在汽车芯片方面，主要是做控制用的高可靠 MCU 芯片，第一款已经流片。其自主研发的龙芯系列CPU已经广泛的应用在航天、车载导航、交换机、军用电脑等领域。
国芯科技在汽车电子芯片方面，对标国际领先厂商，在关键领域打破国际垄断，实现了自主可控和国产替代。车身控制MCU芯片已实现稳定出货，同时发动机控制MCU芯片放量在即，域控制器MCU芯片和新能源电池管理控制MCU芯片研发进展顺利。
华润微自主研发的采用国产32位CPU IP的MCU产品实现客户导入，并持续开发系列化产品方案；北京君正车用MCU芯片目前主要用于车内照明控制和触控；全志科技目前已经量产了XR系列MCU+WiFi产品，并完成了众多产品方案的大规模量产。
需要指出的是，MCU芯片行业的波动性和风险并不小。由于MCU市场供应商众多，竞争较为激烈，各大厂商为抢占市场，采取“低价策略”抢占市场，导致MCU产品的价格一直不高。
相比于消费级和工业级MCU，车规级MCU对工作温度、交付良率、工作寿命的技术壁垒更高。集成化、跨域融合、车载中央电脑、车载云计算等需求，将需要更多的核心处理器，预计32位MCU的市场占比逐年上升，车规级MCU单值将呈倍数级增长。
集成传感器+MCU+无线模块”的高度集成方案是MCU技术发展的一大趋势，高度集成不仅可以降低成本，而且可以降低功耗。Sip等技术的发展更是为高整合度MCU的发展提供了技术可行性。高安全性MCU，成为互联互通时代的必然选择。u智能终端也逐步增强AI功能，头部企业开始加速AI布局，推动其融入新一代MCU产品。
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