那些跨界打劫的MCU们

MCU，又称为单片机，是芯片中的大品类，是今天电子产品的心脏，横跨消费、工业和汽车三大场景，小到体温计、无线充电器和智能手环，大到数控机床、机器人和汽车，都有MCU的身影。

由于中国物联网和新能源汽车行业等市场的快速增长，下游应用产品对MCU的需求将继续保持旺盛增长，而中国MCU市场的增长速度也将继续领先全球。有机构预计，2021-2026年，中国MCU市场规模将保持8%的速度增长，其中2021年约为365亿元，至2026年将达到513亿元。

从去年下半年开始，由于手机、PC和消费电子市场的需求疲软，再加上2021年晶圆产能和订单的疯抢，导致今年上半年MCU开始出现库存积压问题，这对以传统消费和家电应用市场为主的国产MCU厂商来说将是一个很大的挑战。

不完全统计，国内做MCU的厂商已经超过了一百家，其中当然可以分为兼容MCU和特色MCU两大阵营。早年的国产MCU主要是做欧美品牌的兼容替代，通过Pin2Pin模式，以更低的价格去取代，随着进入者越来越多，替代产品质量良莠不齐，这门生意越来越不具有可持续性，把原本以拼设计为重点的芯片产业转变为以供应量和制造成本取胜的行业。

STM32的国产兼容MCU大多采用ARM架构，购买相同的IP搭建，功能类似，就变成了血拼价格的内卷市场，且这个兼容市场的价格存在两个天然的天花板，即原厂意法半导体(STM32)和国产第一的兆易创新GD32，基本上把“山寨MCU”的价格空间封死了。

这几年，一些有特色的MCU厂商开始自主定义和开发更有差异化更有竞争力的MCU产品，找到本土市场的客户需求，在细分领域形成差异化优势，做出自己特色的MCU，反而越做越宽，开拓出了新的天地。

本文介绍的几家特立独行的国产MCU，他们大多跨界而来，主营业务并非是MCU，却从四面八方跨入MCU市场，在“平淡无奇”的通用MCU领域居然搞出了自留地。真是条条道路通MCU，总有一款适合你。

1、乐鑫ESP32：从WiFi到MCU

谈及智能家居，物联网，首先想到的肯定是WIFI，说到WIFI模块，肯定会首先想到目前出货量极大、话题度极高的ESP8266模块。那正是乐鑫主打的WiFi模块产品。

乐鑫科技成立于2008年，自成立起便深耕于WiFi MCU领域，产品覆盖物联网多维度应用场景。2013年就开始推出系列单WiFi芯片，2016年推出通用MCU产品线ESP32，将天线开关、RF balun、功率放大器、接收低噪声放大器、滤波器、电源管理模块等功能集于一体。完全可以取代传统8位单片机和32位M0/M3单片机，其价格还远低于同类如STM32F103。公司通过委外方式集成闪存、晶振、随机存储器、天线等其他电子元器件形成系列模组。

ESP32拥有丰富资源，它是把CPU、存储器（Flash和RAM）、计数器、GPIO、SPI、A/D转换、UART、CAN、I2C、I2F等周边接口甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，集成WIFI/蓝牙，支持OTA升级。为用户提供的是一颗高集成、低功耗、性能卓越、安全稳定、高性价比的Wi-Fi &蓝牙MCU,是物联网应用的理想选择。

根据Gartner数据，到2025年，所有物联网连接中的72%将使用WiFi和Zigbee的传输技术。从总量角度考虑，根据IDC数据显示，全球Wifi芯片出货量将于2022年达到49亿颗，占据各大主流互联方案出货量逾40%，为最重要市场之一。WiFi MCU以IOT为主要应用领域，为WiFi芯片重要细分之一，下游高景气带动占比迅速提升，出货量增长速度远高于整体WiFi芯片市场。

高度集成是公司产品的重要技术特点，下游客户开发所需的外围电子元器件数量极少，大幅降低了客户的设计门槛。ESP32系列的接口数量远高于其他竞品，亦是公司高度集成设计能力的体现。

今年8月份，乐鑫科技发布公告称模组收入占比仍然在所预计的60-70%区间之内。

2、普冉：从低功耗非易失性存储器到MCU

普冉半导体Flash、EEPROM产品线全球第六，国内第二，是妥妥的存储小龙头。NOR Flash 和 EEPROM主要下游是消费电子。在全球缺芯、产能不足的背景下，普冉半导体产品主打小容量、低功耗、高可靠性的差异化路线，凭借远高于同行的产品性价比，借助中国在消费电子领域的下游地位，迅速开辟市场份额。

基于存储产品的客户和技术积累，普冉半导体有SONOS工艺在低容量芯片的低功耗、低成本优势，搞出了Memory+MCU产品，覆盖低中高应用，拓展周边器件产品线。话说回来，国产通用MCU的老大兆易创新也是从NorFlash起步的。

普冉第一个MCU系列是M0+产品，定位是通用，下游是消费类为主，工控为辅，比如智能家居、小家电、智能玩具都会用得到，还有工控里的电动自行车的BMS、电机、水泵的控制。

由于普冉有自己SONOS工艺的IP，在MCU行业有一定的成本优势，又可以向下兼容80和8051市场。在消费类价格敏感的领域有很强优势。其市场策略是大打价格战，将M0+的MCU市场推向极致内卷。

今年上半年，普冉MCU大约占总营收比例的10%。

3、极海APM32：从打印机耗材到MCU

极海的母公司纳思达就是打印机大户，并在2016年上演蛇吞象，并购了美国第二大打印机厂商利盟，背靠大树好乘凉。

极海半导体于2000年成立，2015年之前主要聚焦打印机耗材领域，同时经营打印机主控，可实现国产替代。2016年之后涉足物联网芯片，包括MCU、蓝牙和通用SoC，目前打印机芯片全球第五，打印机耗材持续保持全球第一。

极海推出的MCU兼具通用和专用MCU，具备M0、M3、M4和M7内核产品，出货市场主要偏工业和汽车，有少部分高端消费，包括伺服器、智能家电和楼宇控制，汽车领域的产品已应用到五菱宏光mini的主控芯片。新品工业级高性能APM32F407是M4内核产品，采用55nm工艺，处理+控制+联网于一身，同时内置丰富的接口，帮助下游厂商减少BOM成本。

极海工业级/车规级MCU资源丰富，支持多种主流开发环境，在热敏打印机应用开发上极为灵活，具有超高性价比。

今年上半年，极海半导体的印刷消耗品芯片业务营业收入占到了70%，因此MCU业务收入在30%以下。

4、杰理：从蓝牙音频到MCU

杰理科技的芯片产品主要应用于AI智能音箱、蓝牙音箱、蓝牙耳机、智能语音玩具等物联网智能终端产品，下游应用产品市场十分广泛和巨大。

杰理科技2019年全年销售的IC已经超过10亿颗，杰理科技设计的蓝牙SoC芯片集成了高性能CPU、蓝牙基带和射频、音频/视频编解码器、电源管理、存储管理等多个功能模块，是智能终端设备的主控平台芯片。以其设计的蓝牙耳机芯片AC697N为例，该芯片内部集成了蓝牙2.1/5.1无线射频模块，低功耗处理器、触摸按键电源管理模块，Flash Control、运行RAM、存储ROM存储管理模块，中断控制器、浮点运算处理器、RISC-CPU32bit、Math（数学运算模块）、FFT（快速傅立叶变换）、AES（加密算法），音频处理器模块、外围控制模块。

杰理科技在TWS耳机产品上持续的做技术迭代，主要包括骨传降噪技术、低功耗语音唤醒方案、蓝牙5.2与LE Audio三大方向。

杰理科技产品的大规模应用引领着全球蓝牙音频产品的普及化风潮。与此同时，依托平台化研发优势，杰理科技实现产品线快速拓展及新应用领域快速切入，近年来已成为智能物联终端芯片、健康医疗终端芯片领域的主要市场参与者和竞争者。

杰理的32位通用MCU芯片AD15N,采用了40nm LP工艺,提供120MHz的运算主频,内置20K SRAM和256K Flash，最多可支持30个IO；工作电压为1.8~5.5V，温度范围为-40~+85°，产品拥有丰富外设的同时，待机功耗还能做到小于2uA。

杰理科技的主营业务收入主要来自蓝牙耳机和蓝牙音箱芯片的销售，两种产品为主营业务贡献了超过七成的收入。

5、遨格芯AG32：从FPGA到MCU

遨格芯（AGM）成立于2012年，产品以可编程逻辑芯片CPLD和中低端FPGA为主，在工业领域颇有影响力。AGM早年的纯FPGA芯片，在10K-16K LUT的主线产品里，一般也会内置个ARM的软核，给需要的客户使用，这个跟赛灵思的MicroBlaze核差不多。

2022年遨格芯正式推出了AG32系列MCU，在兼容STM32的基础上，集成了2K LUT的可编程逻辑，以及丰富的MCU接口资源。

大量的工业客户场景中，都同时使用了MCU和FPGA（或CPLD）。比如伺服控制系统，一般是MCU+FPGA的组合；新能源逆变器系统，之前主流的也是MCU+CPLD；还有MiniLED的背光控制系统，也有MCU+FPGA的方案。可见软件可编程的灵活性和硬件可编程的灵活性结合，对于控制有独有的优势。

内置了FPGA的MCU，最大的优势是客户既可以将其作为纯MCU使用，又可以当成独立的FPGA使用，还可以同时使用MCU+FPGA。由于AG32的管脚可以通过配置文件全部灵活重定义，为客户的设计带来了巨大的便利，且FPGA逻辑可以灵活模拟出客户额外所需的接口功能。

6、矽力杰SA32：从电源管理到MCU

诞生于2008年的矽力杰半导体，是中国大陆电源IC领域的隐形冠军。采用行业领先的工艺技术，设计创新的混合信号及模拟芯片，产品广泛用于工业，消费类，云计算和通信设备。

2015年，矽力杰半导体营收超过人民币11.75亿元，一跃成为了中国大陆第一大电源IC设计企业，超过了同在台湾上市的电源IC设计龙头企业昂宝电子（昂宝电子2015年营收约人民币8亿元）。

矽力杰半导体主要生产业界领先的高效率电源芯片，该类芯片广泛应用于计算机、手机、液晶显示屏、电视机、机顶盒、通讯设备、数据和存储设备等。连三星、思科和惠普都用上了矽力杰的半导体芯片。

矽力杰是第一个到台湾挂牌的中国大陆芯片设计公司，2022年营收54.6亿人民币，在大陆Fabless里排名15。

2023年，坊间一直在传其已搭建MCU研发团队，果然在6月份发布了其三款车规MCU芯片SA32，一同发布的还有BMS AFE和BMS 桥接芯片。芯片基于Cortex-M4F，120MHz主频，最大配置512KB Flash （预计64KB/80KB SRAM），3路CAN（预计是CAN 2.0B），最大提供LQFP100 （14mmx14mm)。定位冲着车身控制MCU去（OBC,BMS,BCM,照明相对会局限），基本和GD32A503同级别竞争。

结语

以上这几家国产MCU，虽然各有各的优势，从本质上讲，他们都是在细分领域形成差异化优势，提供质量可靠，性价比高，有竞争力的产品，抢夺通用MCU的市场。

这些企业在其擅长的领域都有牢固的基本盘和营收，跨界到MCU市场“打劫”，对于纯MCU企业造成了相当的压力。

现今的国产MCU市场，如果没有绝活和创新，单纯拼价格已经无法生存，极致的内卷逼出了企业的创新和竞争力。

好的一面是，中国本土市场提供了对于MCU的“话语权”。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“话语权”逐步移到中国来，而这是本土MCU厂商生存成长的天然土壤。

假以时日，MCU的国产替代必将走向中高端，这只是个时间问题了。

审核编辑：汤梓红