【导读】消费电子、工业、汽车以及通讯这几大板块共同撑起了半导体产业的一大片天，但受到经济周期的影响，如今在半导体的终端市场中几乎就只剩下新能源市场，尤其是新能源汽车产业一枝独秀。过去两年多的爆发式增长之后，元器件库存增加，下游需求开始减弱，消费电子进入蛰伏期。而备受瞩目的MCU，也遇到了一些新变化。
半导体设备黄金发展期来临
随着汽车功能逐渐增加，特别是汽车“三化”后，传统分布式架构通过增加ECU来增加汽车功能存在算力浪费，车内线路繁杂、汽车空间使用效率低、系统升级困难、新增ECU边际成本递增等弊端，用域控制器合理集成ECU功能是大势所趋。
ECU（Electronic Control Unit）即电子控制单元，是控制汽车功能的“电脑”，其内部包括MCU、存储器，输入/输出接口，模数转换器（A/D）及其他集成电路。分布式下，单个ECU控制汽车的某一功能，增加汽车功能就要增加ECU，而ECU增加会带来MCU的增加。
DCU（Domain Control Unit）域控制单元，是指集中控制汽车某些功能的控制器，其芯片主要是SoC芯片，内部包括高算力微处理器、存储器，输入/输出接口等。域控制下，汽车某些功能被整合起来由DCU一并控制，ECU数量减少引致MCU的用量下降。
汽车功能众多，有些功能自汽车诞生之日就已经存在，有些则是随着汽车工业的发展在某一时刻运用并保留在汽车上。智能化的趋势下，各类新兴功能加速增添运用并持续更新迭代。博世按汽车功能拆分整车为动力域，底盘域，车身域，座舱域，自动驾驶域。基于博世的构想，将集成了传统功能的动力域，底盘域和车身域归为一组，座舱域和自动驾驶域归为新兴功能组。
传统燃油车的动力系统主要包括发动机和变速箱，这两个部件中的控制芯片合计布局2块：一块发动机主控MCU和一块变速器主控MCU。
纯电动汽车动力系统包括整车控制模块，电机控制器模块，电池管理模块三个部分。域控构造下，动力域控制器集中控制上述三个部分，和传统燃油车不同的动力系统带来了MCU的增量，预计用量将超过5块。
智能座舱实现的功能繁多，包括信息娱乐，人机交互，为了满足实现这些先进功能的需要，更高性能车载芯片作用愈发凸显，MCU地位有下降趋势。
我国标准将0-2级自动化称为驾驶辅助，要实现驾驶辅助，必须为汽车添加辅助功能，而这些功能的添加在目前的车型中仍是分布式，这些功能仍有对应ECU。3-5级是自动驾驶，域控制下ADAS功能整合，这需要高性能，专业化的SoC主控芯片解决方案，到了这个阶段MCU主要起一些“辅助”功能。
高级驾驶辅助系统ADAS（Advanced Driving AssistanceSystem）是指通过车载传感器获取车身、环境、人体等信息实现驾驶辅助，并将进一步实现自动驾驶的汽车功能系统。ADAS主要包括主动安全，驾驶舒适性，泊车辅助等功能。目前中国汽车市场还处于L2等级高速渗透的阶段，整车厂商综合考虑成本和性能，新增ADAS功能仍沿用分布式的构架。
自动驾驶域控制器中MCU的一大作用是作为安全芯片（safety core），添加安全芯片是为了预防硬件的意外失灵，诊断异常状态或者发生单处故障时有安全备份处理方案。前文所述车规ISO 26262功能安全标准，是汽车行业的安全标准，合格的车规SoC的设计都必须遵循该标准。
以NVIDIA DRIVE Orin™ SoC 产品为例：其内部集成新一代GPU架构和Arm Cortex-A78AE CPU内核，这些都是高算力处理器，SoC芯片控制多个自动驾驶传感器。控制诸多传感器不再需要多个MCU，而是由域主控芯片统一控制。该方案中MCU的功能主要和周边驱动有关。
车规级赛道是新机会
目前，国内MCU公司有上百家，其中以兆易创新、华大半导体为代表的企业布局高端MCU的赛道较早，已经形成了一定的影响力和发展势头，未来将在汽车和工控市场取得一定的份额。兆易创新更是保持着连续7年在中国32位MCU市场本土排名第一位的记录，迄今为止，累计出货逾10亿颗，并广泛应用于各类市场，例如工业自动化、电机控制、变频器、消费电子、物联网、移动产品、通信网络、便携医疗、汽车周边等。
而以中颖微电子、芯海科技和复旦微电子为代表的MCU企业将依托中国家电产业和消费电子终端的发展逐步抢占全球家电、消费电子市场的MCU份额，这一领域，门槛低最终是价格决定市场。此外国内还有很多新兴的MCU企业，如雅特力、澎湃微电子等近年来都取得了很好的发展，国内MCU厂商的市场份额将快速提升，未来也将加剧国内乃至全球MCU市场的竞争。
但是，与头部企业、国际巨头相比，目前国内MCU企业依然存在相当的差距。
芯谋研究高级分析师张彬磊指出，国内头部企业想在高端MCU市场与国际巨头竞争，首先技术水平要追赶上，设计能力、代工工艺和产品性能要相当，其次要把握高端MCU市场的变化，可以在特定的环境下直接与需求终端（如车企）合作，开发由产业变化带来的新需求，从一个追赶者变成市场引领者。当下，中国车企和消费电子终端在全球的市场份额逐渐上涨，引领创新也是他们顺应时代发展的需求，终端与芯片企业合作可谓各取所需。
兆易创新产品市场总监金光一指出，缺货的现实让国内用户意识到单纯依赖海外品牌是行不通的，这给本土MCU企业带来了发展机遇。各大国内厂商不断提升产能与保障供应，使得不少国内用户开始优先选择国内芯片进行设计开发。
国内的MCU企业都是从消费级和工业级开始做的，近年来车规级MCU紧缺，国际巨头的MCU芯片供不应求，给国内MCU企业提供了发展机会，国内不少头部企业也是抓住这个机会纷纷开发车规级MCU。
张彬磊向记者表示，进入车规级赛道，将为企业打开一个全新的高端市场，这里没有激烈的价格竞争，并且背靠国内偌大的汽车市场，企业发展将取得质的飞跃。
因素交织，短期需尽力，长期有压力
长期来看，新能源汽车具有巨大的发展空间，目前全球各国都在积极推动新能源汽车，车企也在纷纷转型。将目光从长期拉回至当下的2023年，新能源汽车的增速也许将会放缓。
过去两年，新能源汽车进入爆发式增长，根据中国汽车工业协会的数据，2022年中国新能源乘用车的销量是688.7万辆，比2021年的352.1万辆增加了336.6万辆，几乎翻了一番。但爆发式增长必然只是短暂的，之后增速会放缓。
最近中汽协对于2023年的新能源乘用车的销量预计是900万辆，与2022年相比增加了210万辆，增量低于2022年。
终端市场增量的放缓，也意味着上游半导体的需求也会放缓，供需失衡的问题也许将会得以解决。对于国产车用MCU的短期发展来说，2023年将会十分关键，因为黄金窗口期正在关上，能够顺利量产，并通过认证进入车企的供应链，就意味着跨入了车用MCU市场的大门，如果没有量产或者没有进入车企的供应链，未来的难度会比如今更大。
再从车用MCU的短期与长期来，短期内从传统燃油车到新能源汽车的过渡，智能化的提升使得单车MCU用量提升。此外，用户对舒适度的要求也会提升MCU用量。
从长期来看，新能源汽车的电子电气架构也正在发生的变化，域和域控制器推动汽车电子电气架构由分布式到集中式发展，主机厂正在加速布局集中式电子电气架构，这种趋势之下，汽车中的多个功能进行集成，从而缩减MCU的用量。另一方面，对于MCU的性能有了更高的要求，目前包括Infineon、NXP等一众国际MCU大厂正在将MCU从此前的40nm制程提升到28nm及以下。
狂沙吹尽，犹在场中才是金
2021年前后是国产半导体的黄金时代，更是初创企业的黄金时代。产能紧缺，半导体国产化，新能源汽车爆发，几大因素引爆资本市场，同时也为半导体带来了大量热钱，许多初创半导体企业先后获得投资人的青睐。
但对于MCU产业来说，这并不是一个想象力巨大的千亿赛道，经过半个多世纪的发展，产业本身已经十分成熟，市场格局固定，最终能突围而出者必定寥寥。
如今，产能紧缺的潮水褪去，消费市场需求萎靡，终端厂商在努力去库存。2023年MCU市场正式进入大浪淘沙的时代，对于那些还没有批量出货能力以及稳定客户的企业来说，也许最后就成为了时代的泥沙。最终能留下来的企业，依然要继续面对激烈竞争，没有尽头。
来源：贤集网
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