物聯(lián)網(wǎng)需求拉動(dòng)中國(guó)MCU賽道持續(xù)繁榮

1、目 錄 HYPERLINK l _TOC_250012 需求旺盛和技術(shù)升級(jí)，MCU 賽道持續(xù)繁榮 5 HYPERLINK l _TOC_250011 .物聯(lián)網(wǎng)需求拉動(dòng)，MCU 行業(yè)維持高增長(zhǎng) 5 HYPERLINK l _TOC_250010 . MCU 技術(shù)不斷提升 6 HYPERLINK l _TOC_250009 中國(guó)廠商迎來(lái)黃金發(fā)展期 10 HYPERLINK l _TOC_250008 RISC-V 帶來(lái)歷史性機(jī)遇 11 HYPERLINK l _TOC_250007 RISC-V 有望打破專利壁壘 11 HYPERLINK l _TOC_250006 中國(guó)廠商深入布局，有望實(shí)現(xiàn)彎道

2、超車 13 HYPERLINK l _TOC_250005 投資建議 15 HYPERLINK l _TOC_250004 樂鑫科技：全球領(lǐng)先開源硬件平臺(tái) 15 HYPERLINK l _TOC_250003 中穎電子：中國(guó)家電 MCU 龍頭 15 HYPERLINK l _TOC_250002 納思達(dá)：從打印芯片拓展至通用 MCU 16 HYPERLINK l _TOC_250001 兆易創(chuàng)新：借力存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)，32 位 MCU 領(lǐng)先 18匯頂科技：IoT 領(lǐng)域 Sensor+MCU+Security+Connectivity 綜合平臺(tái) 20 HYPERLINK l _TOC_250000 風(fēng)險(xiǎn)

3、提示 22圖表目錄圖 1：2013-2018 年中國(guó) MCU 市場(chǎng)規(guī)模 CAGR 10.9% 5圖 2：全球 MCU 市場(chǎng)規(guī)模 5圖 3：中國(guó) 5G 商用時(shí)間表 5圖 4：5G 時(shí)代將是萬(wàn)物互連時(shí)代（單位：十億） 6圖 5：2019-2025 中國(guó) MCU 市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè) 6圖 6：MCU 技術(shù)升級(jí)方向 7圖 7：不同位數(shù) MCU 主要用途 7圖 8：2013 年 MCU 市場(chǎng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 8圖 9：2019 年 MCU 市場(chǎng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 8圖 10：ARM 發(fā)布了 AI 處理器 Cortex-M55 8圖 11：高整合度 MCU 將成為發(fā)展趨勢(shì) 9圖 12：ARM TrustZone 可信執(zhí)行環(huán)境技術(shù)

4、 10圖 13：Intel SGX 可信執(zhí)行環(huán)境技術(shù) 10圖 14：全球 MCU 市場(chǎng)集中度高（2019 年） 10圖 15：中國(guó) MCU 市場(chǎng)被海外大廠占據(jù)（2019 年） 10圖 16：國(guó)家促進(jìn)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展相關(guān)政策（不完全統(tǒng)計(jì)） 11圖 17：IP 供應(yīng)商市場(chǎng)份額占比 12圖 18：RISC-V 發(fā)展簡(jiǎn)史 12圖 19：截止到 2019 年 2 月 RISC-V 會(huì)員數(shù)量變化 13圖 20：RISC-V 基金會(huì)部分會(huì)員 13圖 21：國(guó)內(nèi)布局 RISC-V 指令集的部分企業(yè) 14圖 22：平頭哥發(fā)布一站式芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)-無(wú)劍 15圖 23：公司 MCU 主要應(yīng)用領(lǐng)域 16圖 24：中國(guó)小家

5、電 MCU 企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局（2017） 16圖 25：納思達(dá)布局“計(jì)算、連接、安全”物聯(lián)網(wǎng)綜合平臺(tái) 17圖 26：基于平頭哥玄鐵 CPU 的 FUXI6 18圖 27：FUXI6 應(yīng)用在配電網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目中 18圖 28：納思達(dá) MCU“三步走”戰(zhàn)略 18圖 29：16-20 年公司微控制業(yè)務(wù)營(yíng)收與毛利 19圖 30：公司微控制業(yè)務(wù)毛利率變化 19圖 31：GD32VF103 系列 RISC-V 內(nèi)核 32 位通用 MCU 19圖 32：GD32 MCU 榮獲“騰訊云 IoT 優(yōu)秀合作伙伴”授牌 19圖 33：“兆易創(chuàng)新杯”中國(guó)研究生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽 20圖 34：GD32 MCU 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室揭牌儀式 2

6、0圖 35：匯頂科技發(fā)展歷史及未來(lái)布局 20圖 36：匯頂正在構(gòu)建 IoT 四大核心功能的綜合平臺(tái) 21圖 37：匯頂安全 MCU 已經(jīng)成功應(yīng)用到智能門鎖方案中 21圖 38：匯頂科技 MCU 發(fā)展路線圖 21需求旺盛和技術(shù)升級(jí)，MCU 賽道持續(xù)繁榮.物聯(lián)網(wǎng)需求拉動(dòng)，MCU 行業(yè)維持高增長(zhǎng)受益中國(guó)市場(chǎng)需求的拉動(dòng)，中國(guó) MCU（Microcontroller Unit，微控制單元）行業(yè) 13-18 年間呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)。中國(guó)為全球最大的消費(fèi)電子制造中心，而且近幾年中國(guó)的汽車電子和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)也呈現(xiàn)快速發(fā)展，為國(guó)內(nèi) MCU 企業(yè)創(chuàng)造了廣闊市場(chǎng)。2013 年中國(guó) MCU 市場(chǎng)規(guī)模為 269 億元，至 20

7、18年，已經(jīng)達(dá)到了 452 億元，2013-2018 年期間，CAGR 為 10.9%，遠(yuǎn)高于同期全球 4.5%的增速。圖 1：2013-2018 年中國(guó) MCU 市場(chǎng)規(guī)模 CAGR 10.9%圖 2：全球 MCU 市場(chǎng)規(guī)模5004003002001000市場(chǎng)規(guī)模（億元）同比12%12%11%10%10%20132014201520162017201813%11%9%7%5%3503002502001501005002017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E0.74市場(chǎng)規(guī)模（左，億美元）出貨量（左，億） ASP（右，美元）0.720.700.680

8、.660.640.620.60數(shù)據(jù)來(lái)源：IC Insights、數(shù)據(jù)來(lái)源：IC Insights、5G 商用時(shí)代已經(jīng)開啟，物聯(lián)網(wǎng)有望迎來(lái)爆發(fā)。中國(guó)是較早開展 5G 商用的國(guó)家之一，2016 年 1月，中國(guó)信通院正式啟動(dòng) 5G 技術(shù)試驗(yàn)，2017 年 10 月，開啟了第三階段中國(guó) 5G 技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)， 2019 年，中國(guó) 5G 商用牌照正式發(fā)放，國(guó)內(nèi)正式進(jìn)入了 5G 時(shí)代。5G 時(shí)代的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)將會(huì)顯著增加，根據(jù) GSMA 智庫(kù)發(fā)布的全球移動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展報(bào)告 2019，2018 年全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備為 91 億臺(tái)，到 2025 年，全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備為 252 億臺(tái)，CAGR 為 16%。MCU 是物聯(lián)網(wǎng)終端的

9、核心零部件，其價(jià)值占到物聯(lián)網(wǎng)終端模組的 35%-45%。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的進(jìn)一步落地，在終端模組方面需求龐大，必將驅(qū)動(dòng) MCU 行業(yè)快速發(fā)展。圖 3：中國(guó) 5G 商用時(shí)間表數(shù)據(jù)來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)、圖 4：5G 時(shí)代將是萬(wàn)物互連時(shí)代（單位：十億）數(shù)據(jù)來(lái)源：GSMA 智庫(kù)、受益物聯(lián)網(wǎng)快速滲透，中國(guó) MCU 市場(chǎng)有望迎來(lái)快速增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)消費(fèi)電子市場(chǎng)無(wú)論在規(guī)模還是在質(zhì)量上都在不斷崛起，以美的、格力為代表的家電企業(yè)，以華為、OPPO、VIVO、小米為代表的手機(jī)廠商已進(jìn)入全球市場(chǎng)前列，此外，中國(guó)的汽車產(chǎn)業(yè)也在快速發(fā)展，上汽、吉利、比亞迪等車企實(shí)力也在不斷壯大。本土優(yōu)秀企業(yè)都在積極布局物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，對(duì)于 MCU 芯片的

10、市場(chǎng)需求不斷增加，從而帶來(lái) MCU 芯片的市場(chǎng)規(guī)模不斷增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到 2025 年 MCU 芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 982 億元， 2019-2023 年間，中國(guó) MCU 市場(chǎng)規(guī)模 CAGR 為 11.7%。圖 5：2019-2025 中國(guó) MCU 市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)120010008006004002000市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（億元）增速12%12%12%12%12%11%11%20182019E2020E2021E2022E2023E2024E2025E13%12%11%10%9%8%7%6%5%數(shù)據(jù)來(lái)源：、. MCU 技術(shù)不斷提升MCU 市場(chǎng)仍處于快速成長(zhǎng)階段，隨著物聯(lián)網(wǎng)加速部署，高性能、低功耗、高集成度、

11、高安全性將成為 MCU 發(fā)展趨勢(shì)。圖 6：MCU 技術(shù)升級(jí)方向MCU技術(shù)升級(jí)方向高安全性高集成度高性能低功耗數(shù)據(jù)來(lái)源：整理高性能：32 位將成為主流，市場(chǎng)份額有望進(jìn)一步提升。按照位數(shù)分類，MCU 可以分為 4 位、8 位、 16 位、32 位和 64 位。32 位MCU 主要用途為智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、安防監(jiān)控、電機(jī)及變頻控制、觸控按鍵、GPS、打印機(jī)等。隨著下游需求市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，32 位 MCU 的市場(chǎng)份額也在不斷提升，2013 年 32 位 MCU 市場(chǎng)份額為 46%，到 2019 年，已經(jīng)增長(zhǎng)到 45%。隨著物聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)， 32 位 MCU 市場(chǎng)份額將會(huì)進(jìn)一步提升。圖 7：不同位數(shù) MCU

12、 主要用途位數(shù)主要用途4 位計(jì)算器、車用儀表、呼叫器、無(wú)線電話、CD 播放器、LCD 驅(qū)動(dòng)、光電器、胎壓計(jì)、遙控器等8 位電表、馬達(dá)控制器、傳真機(jī)、鍵盤及 USB 等16 位移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)、錄像機(jī)等32 位智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、安防監(jiān)控、電機(jī)及變頻控制、觸控按鍵、GPS、打印機(jī)、工作站等64 位高階工作站、多媒體互動(dòng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)報(bào)告網(wǎng)、圖 8：2013 年 MCU 市場(chǎng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖 9：2019 年 MCU 市場(chǎng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)26%46%28%4&8位16位32位32位4%11%45%40%8位16位4位數(shù)據(jù)來(lái)源：IC Insights、數(shù)據(jù)來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究、MCU 有望加入 AI 計(jì)算能力。

13、目前 AI 芯片主要應(yīng)用在云端和功能復(fù)雜的終端，如：智能手機(jī)運(yùn)用 AP 中的 NPU 實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別功能，功能簡(jiǎn)單的終端也將逐漸增加 AI 功能，MCU 也將加入 AI 功能模塊，給 MCU 廠商帶來(lái)新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。MCU 芯片大廠強(qiáng)力布局有望加速推動(dòng) AI 融入 MCU 領(lǐng)域。為了探索 MCU 在 AI 市場(chǎng)的應(yīng)用，恩智浦不僅提供硬件平臺(tái)，還推出了機(jī)器學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境 eIQ。eIQ 可以幫助客戶將訓(xùn)練好的模型轉(zhuǎn)換到嵌入式平臺(tái)中。芯片架構(gòu)供應(yīng)商 Arm 也是 AI 的主要推手之一，ARM 在 2020 年發(fā)布了兩款 Edge AI 芯片-Cortex-M55 和 Ethos-U55。與前一代 Cor

14、tex 產(chǎn)品相比，Cortex-M55 可將數(shù)字信號(hào)處理性能提高 5 倍，將機(jī)器學(xué)習(xí)性能提高 15 倍。Ethos-U55 是 Cortex-M 處理器的配套 NPU 加速器，用于解決電池壽命和成本敏感的復(fù)雜 AI 計(jì)算難題，能和 Cortex-M55、Cortex-M33、Cortex- M7、Cortex-M4 等產(chǎn)品搭配使用。Ethos-U55 包含 32 至 256 個(gè)可配置計(jì)算單元，與基本的 Cortex- M55 相比，機(jī)器學(xué)習(xí)性能最多可以提升 32 倍。如果將 Cortex-M55 和 Ethos-U55 進(jìn)行組合，能為 MCU 帶來(lái) 480 倍的機(jī)器學(xué)習(xí)性能飛躍。圖 10：AR

15、M 發(fā)布了 AI 處理器 Cortex-M55數(shù)據(jù)來(lái)源：ARM、低功耗：物聯(lián)網(wǎng)終端 MCU 的核心競(jìng)爭(zhēng)力。受限于體積，物聯(lián)網(wǎng)終端的電池容量往往有限，通過(guò)降低功耗來(lái)提升續(xù)航能力成為終端廠商對(duì) MCU 芯片的重要要求。物聯(lián)網(wǎng)世界擁有數(shù)量龐大的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)，功耗和續(xù)航時(shí)間更是直接關(guān)系到產(chǎn)品的可行性。通常這些節(jié)點(diǎn)需要 24 小時(shí)處于連接狀態(tài)，這對(duì) MCU 的功耗提出了非常高的要求。特別是隧道或橋梁中的檢測(cè)傳感器，對(duì)電池續(xù)航能力的要求常常達(dá)到十年以上。因此，低功耗將成為 MCU 的核心競(jìng)爭(zhēng)力。高集成度：高集成度的 MCU 將成為發(fā)展趨勢(shì)。物聯(lián)網(wǎng)終端需要通過(guò)傳感器收集信息，同時(shí)需要利用無(wú)線通訊模塊發(fā)送/接

16、收數(shù)據(jù)。因此，集成傳感器+MCU+無(wú)線模塊的高度集成方案是一大發(fā)展趨勢(shì)，高度集成不僅可以降低成本，而且可以降低功耗。而 SiP 等技術(shù)的發(fā)展更是為高整合度 MCU的發(fā)展提供了技術(shù)可行性。圖 11：高整合度 MCU 將成為發(fā)展趨勢(shì)數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)報(bào)告網(wǎng)、高安全性：物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代必然要求。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，在智能設(shè)備上運(yùn)行的操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等難免存在著各種漏洞，一些黑客會(huì)籍此對(duì)智能設(shè)備展開攻擊，進(jìn)而篡改或竊取用戶的重要數(shù)據(jù)，這為智能設(shè)備的正常使用帶來(lái)了嚴(yán)重的威脅。為了使得智能設(shè)備能夠免受黑客攻擊的困擾正常地提供服務(wù)，需要采取有效的措施對(duì)黑客的攻擊進(jìn)行防御。除了提高系統(tǒng)被破解的難度以外，還應(yīng)該

17、在系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)用戶的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)。目前 ARM 和 intel 分別推出了自己的可信執(zhí)行環(huán)境的技術(shù)，ARM TrustZone 和 Intel SGX，未來(lái)隨著需求的提升，有望出現(xiàn)更多的安全技術(shù)。圖 12：ARM TrustZone 可信執(zhí)行環(huán)境技術(shù)圖 13：Intel SGX 可信執(zhí)行環(huán)境技術(shù)數(shù)據(jù)來(lái)源：ARM、數(shù)據(jù)來(lái)源：Intel、中國(guó)廠商迎來(lái)黃金發(fā)展期中國(guó) MCU 市場(chǎng)集中度較為分散，以國(guó)外品牌為主。全球 MCU 行業(yè)市場(chǎng)集中度高，主要市場(chǎng)被瑞薩電子（日本）、恩智浦（荷蘭）、得捷電子（中國(guó)）、英飛凌（德國(guó)）、微芯（美國(guó)）等國(guó)際半導(dǎo)體大廠所占據(jù)，2019 年，CR5 為 83%。中國(guó)

18、 MCU 市場(chǎng)集中度相對(duì)全球來(lái)說(shuō)，較為分散,CR5 僅為 55.2%，且都被海外半導(dǎo)體大廠所占據(jù)。中國(guó) MCU 廠商與國(guó)際一流企業(yè)差距較大，總體占比較小，高端 MCU 滲透率不足。圖 14：全球 MCU 市場(chǎng)集中度高（2019 年）圖 15：中國(guó) MCU 市場(chǎng)被海外大廠占據(jù)（2019 年）17%31%6%9%9%28%瑞薩電子恩智浦 得捷電子英飛凌 微芯科技其他瑞薩電子 飛思卡爾 意法半導(dǎo)體微芯科技 東芝17%24%3%5%6%16%9%6%7%8%英飛凌 三星電子愛特梅爾新唐其他數(shù)據(jù)來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究、數(shù)據(jù)來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究、具備政策、資金、產(chǎn)業(yè)鏈、終端客戶、人才等多重優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)廠商迎來(lái)機(jī)遇

19、，有望打破國(guó)外廠商壟斷局面。政策層面給予多重利好。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，關(guān)系到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和國(guó)家安全保障，一直受到國(guó)家的關(guān)注和重點(diǎn)扶持。尤其是中美貿(mào)易摩擦以后，半導(dǎo)體的發(fā)展更是受到了全社會(huì)的關(guān)注，而且企業(yè)融資變得相對(duì)更容易，這樣有利于初創(chuàng)企業(yè)的成長(zhǎng)，也利于產(chǎn)品升級(jí)與技術(shù)創(chuàng)新。同時(shí)，終端廠商也愿意給國(guó)內(nèi)廠商更多機(jī)會(huì)，讓國(guó)內(nèi)廠商逐步從中低端介入，再到中高端。圖 16：國(guó)家促進(jìn)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展相關(guān)政策（不完全統(tǒng)計(jì)）時(shí)間政策部門主要內(nèi)容2014年6月國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要工信部以設(shè)計(jì)為龍頭、制造為基礎(chǔ)、裝備和材料為支撐，以技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和體制機(jī)制創(chuàng)新為動(dòng)力，推動(dòng)集成

20、電路產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)突破和整體提升，實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。2015年3月財(cái)稅20156號(hào)：鼓勵(lì)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展企業(yè)所得稅政策財(cái)政部符合條件的企業(yè)自獲利年度起，第一年至第二年免征企業(yè)所得稅，第三年至第五年按照25的法定稅率減半征收企業(yè)所得稅，并享受至期滿為止。2015年5月中國(guó)制造2025國(guó)務(wù)院將集成電路及專用裝備作為“新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)”納入大力推動(dòng)突破發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，提升集成電路設(shè)計(jì)、制作、封裝和測(cè)試的自主發(fā)展能力。2016年11月我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)“十三五 ”發(fā)展規(guī)劃建議國(guó)務(wù)院到2020年全行業(yè)銷售收入達(dá)到9300億元；16/14nm制造工藝實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，封裝測(cè)試技術(shù)進(jìn)入全球第一梯隊(duì)。關(guān)鍵裝備和材料進(jìn)入國(guó)際

21、采購(gòu)體系。2017年4月科技部關(guān)于印發(fā)的通知科技部第三代半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體照明整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，部分關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。2018年3月關(guān)于集成電路生產(chǎn)企業(yè)有關(guān)企業(yè)所得稅政策財(cái)政部、稅務(wù)總局等2018年1月1日后投資新設(shè)的集成電路線寬小于65nm或投資額超過(guò)150億元，且經(jīng)營(yíng)期15年以上的集成電路生產(chǎn)企業(yè)或項(xiàng)目，前五年免征企業(yè)所得稅，第六年至第十年按照25%的法定稅率減半征收企業(yè)所得稅。數(shù)據(jù)來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)用終端制造在國(guó)內(nèi)，MCU 應(yīng)用“定義權(quán)”在中國(guó)。不管從消費(fèi)類的玩具、手機(jī)周邊、家居家電，到工業(yè)類的電機(jī)控制、汽車電子、無(wú)線通訊，甚至物聯(lián)網(wǎng)、人工智能，在中國(guó)都有大量的開發(fā)團(tuán)隊(duì)和配套的

22、支持體系，以及廣泛的消費(fèi)群體和應(yīng)用場(chǎng)景。這使得 MCU 產(chǎn)品及方案的“定義權(quán)”逐步移到中國(guó)來(lái)。國(guó)內(nèi)企業(yè)更能提供貼近本土化的產(chǎn)品和服務(wù)，同時(shí)具備成本優(yōu)勢(shì)。此外，國(guó)內(nèi) MCU產(chǎn)業(yè)鏈也逐漸成熟，國(guó)內(nèi)的晶圓代工廠、封測(cè)廠已經(jīng)成熟，IP 庫(kù)的豐富和技術(shù)的沉淀，為提高 MCU產(chǎn)品的性能表現(xiàn)和可靠性打下了扎實(shí)的基礎(chǔ) 。國(guó)際知名企業(yè)為國(guó)內(nèi)培養(yǎng)了充足的人才。外資MCU 廠商過(guò)去30 年在國(guó)內(nèi)的發(fā)展培養(yǎng)了大量人才，為國(guó)產(chǎn) MCU 的發(fā)展提供了軟實(shí)力的支持。例如：華大半導(dǎo)體 MCU 的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中 80%成員有一二十年的外企設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。國(guó)內(nèi) MCU 廠商在特定細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)突破，正在走向全面崛起。不同于手機(jī) SOC

23、技術(shù)幾乎每年在更新?lián)Q代，MCU 用于控制的運(yùn)算量較小，且在每個(gè)具體的應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)靜態(tài)性，技術(shù)更新速度相對(duì)較慢。因此，國(guó)外具備技術(shù)壟斷的公司針對(duì)具體應(yīng)用場(chǎng)景的產(chǎn)品其功能和性能的提升和優(yōu)化相對(duì)較慢，疊加天時(shí)地利人和的優(yōu)勢(shì)，給國(guó)內(nèi)公司提供了在某些特定的技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)慢慢突破并趕超的機(jī)會(huì)。RISC-V 帶來(lái)歷史性機(jī)遇RISC-V 有望打破專利壁壘國(guó)內(nèi) MCU 發(fā)展受限 IP 壁壘。MCU 芯片的發(fā)展需要 IP 授權(quán)，而 ARM、Synopsys、Cadence 等海外公司占據(jù)絕大多數(shù)份額，存在特殊的情況下 IP 斷供的風(fēng)險(xiǎn)。圖 17：IP 供應(yīng)商市場(chǎng)份額占比25%45%5%18%ARM(Softbank

24、) Synopsys CadenceImagination Technologies CevaVerisilicon Others數(shù)據(jù)來(lái)源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察、RISC-V 有望打破專利壁壘。RISC-V 是一種開放處理器架構(gòu)技術(shù)，是基于精簡(jiǎn)指令集（RISC）的開源指令集架構(gòu)（ISA）實(shí)現(xiàn)的。2010 年，加州大學(xué)伯克利分校 EECS 實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng) RISC-V 項(xiàng)目，以打造一個(gè)真正開源的、免許可的、免授權(quán)費(fèi)用指令集架構(gòu)。經(jīng)過(guò)多年研究和驗(yàn)證，RISC 指令集已發(fā)展出五代。RISC-V 即指第五代 RISC。RISC-V 受到了全球半導(dǎo)體公司的關(guān)注。圖 18：RISC-V 發(fā)展簡(jiǎn)史數(shù)據(jù)來(lái)源：智東西、國(guó)

25、內(nèi)外巨頭入局，有助于 RISC-V 快速建立生態(tài)。RISC-V 基金會(huì)在 2015 年宣布成立，會(huì)員數(shù)量一直保持快速增長(zhǎng)，截止到2019 年2 月已經(jīng)達(dá)到了235 家，其中包括谷歌、英偉達(dá)、高通、Rambus、三星、恩智浦、華為、阿里、美光、IBM、GlobalFoundries、UltraSoC 和西門子在內(nèi)的多家國(guó)內(nèi)外巨頭。在國(guó)內(nèi)外芯片巨頭資金和研發(fā)的支持下，RISC-V 有望在較短時(shí)間實(shí)現(xiàn)生態(tài)體系的初步完善并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用廣度的拓展。圖 19：截止到 2019 年 2 月 RISC-V 會(huì)員數(shù)量變化數(shù)據(jù)來(lái)源：RISC-V、圖 20：RISC-V 基金會(huì)部分會(huì)員數(shù)據(jù)來(lái)源：RISC-V、開源、可修

26、改、精簡(jiǎn)、安全等特點(diǎn)決定了 RISC-V 在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代將會(huì)大放異彩。開源：RISC-V 完全開放，企業(yè)可以自由免費(fèi)使用。可修改：RISC-V 容許企業(yè)添加自有指令集拓展而不必開放共享以實(shí)現(xiàn)差異化發(fā)展。精簡(jiǎn)：RISC-V 基礎(chǔ)指令集則只有 40 多條，加上其他的模塊化擴(kuò)展指令總共幾十條指令。 RISC-V 的規(guī)范文檔僅有 145 頁(yè)，而“特權(quán)架構(gòu)文檔”的篇幅也僅為 91 頁(yè)。安全：其開源性特征，能夠接受公眾監(jiān)督，及時(shí)修正體系漏洞，避免重大安全風(fēng)險(xiǎn)。具備以上優(yōu)點(diǎn)使得 RISC- V 有望成為低功耗 AIoT 應(yīng)用的最佳解決方案。中國(guó)廠商深入布局，有望實(shí)現(xiàn)彎道超車中國(guó)廠商深入布局，成果逐步顯現(xiàn)。RI

27、SC-V 的開源特性、可修改特定，使得國(guó)內(nèi)企業(yè)較為便利且能以較低的價(jià)格使用。國(guó)內(nèi)部分企業(yè)已經(jīng)深入布局，目前已經(jīng)推出多款基于 RISC-V 指令集的 MCU產(chǎn)品。圖 21：國(guó)內(nèi)布局 RISC-V 指令集的部分企業(yè)公司主要工作納思達(dá)2019 年完成首款基于 RISC-V 架構(gòu)的 FUXI 系列安全芯片。憑借多核異構(gòu)的安全加密架構(gòu)、超強(qiáng)防攻擊能力以及物理不可克隆性，F(xiàn)UXI 系列榮獲了 4 個(gè)專業(yè)產(chǎn)品技術(shù)評(píng)選大獎(jiǎng)。FUXI1 系列已成功應(yīng)用于南網(wǎng)配電網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目中，并實(shí)現(xiàn)了掛網(wǎng)示范。樂鑫科技2018 年推出了基于 RISC-V 指令集架構(gòu)的 ESP32-Marlin 物聯(lián)網(wǎng)芯片。兆易創(chuàng)新2019 年全球

28、首發(fā) RISC-V 通用MCU。平 頭 哥（ 中 天微）主要發(fā)力于 32 位高性能和低功耗嵌入式 CPU 的IC 設(shè)計(jì).2018 年發(fā)布基于 RISC- V 第三代指令架構(gòu)處理器 CK902。CK902 是全球首款支持物聯(lián)網(wǎng)安全的 RISC-V處理器。2019 年宣布開源 RISC-V 內(nèi)核 MCU 芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)。MCU 芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)包含處理器、基礎(chǔ)接口 IP、操作系統(tǒng)、軟件驅(qū)動(dòng)和開發(fā)工具等模塊華米科技2018 年 9 月發(fā)布號(hào)稱全球智能穿戴領(lǐng)域第一顆人工智能芯片黃山 1 號(hào)。 這顆芯片基于 RISC-V 開發(fā)，是全球首款 RISC-V 開源指令集成的可穿戴處理器，并且集成了 AON（Alwa

29、ys On）模塊控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速模塊。北京君正2019 年，北京君正的 CPU 研發(fā)隊(duì)伍已展開對(duì)基于 RISC-V 指令集的 CPU 核的研發(fā)。東軟載波正在研制基于 RISC-V 指令集架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)微處理器 MPU 芯片芯來(lái)科技研發(fā)了開源 RISC-V 處理器項(xiàng)目蜂鳥 E203。數(shù)據(jù)來(lái)源：摩爾芯聞、中國(guó) RISC-V 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的成立有助于加快完善國(guó)內(nèi) RISC-V “IP 核芯片軟件整機(jī)系統(tǒng)”產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。2018 年 10 月，中國(guó) RISC-V 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立，五十余家相關(guān)企業(yè)以及十余家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)加入，涉及了眾多 IP 設(shè)計(jì)服務(wù)、芯片、軟件、系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的中國(guó)知名企業(yè)。中國(guó) RISC

30、- V 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟有助于集聚和整合國(guó)內(nèi) RISC-V 創(chuàng)新力量，助推 RISC-V 產(chǎn)業(yè)生態(tài)的建設(shè)，提升中國(guó)企業(yè)在 RISC-V 指令集創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)制定中的影響力；同時(shí)，能加快 RISC-V 的市場(chǎng)推廣和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，助力形成有效的產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制、共性技術(shù)協(xié)作開發(fā)機(jī)制、知識(shí)產(chǎn)權(quán)合作機(jī)制等長(zhǎng)效機(jī)制，提升產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。RISC-V 芯片設(shè)計(jì)開源平臺(tái)已經(jīng)出現(xiàn)，有望加速國(guó)內(nèi) RISC-V 產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。2019 年 8 月，平頭哥發(fā)布了一站式芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)無(wú)劍，無(wú)劍能夠提供穩(wěn)定可靠的設(shè)計(jì)平臺(tái)和驗(yàn)證平臺(tái)，在測(cè)試、流片等環(huán)節(jié)幫助用戶節(jié)約大量成本和時(shí)間，將芯片設(shè)計(jì)成本和設(shè)計(jì)周期壓縮 50%以上。2019 年 10

31、 月，平頭哥在烏鎮(zhèn)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上宣布開源 MCU 芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)，這是國(guó)內(nèi)首家開源芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)的公司。這個(gè)開源平臺(tái)搭載玄鐵 902 處理器，提供 UART、SPI、I2C、Timer、PWM 等多種 IP 以及驅(qū)動(dòng)，為企業(yè)提供芯片設(shè)計(jì)的全棧技術(shù)能力。開放平臺(tái)有利于實(shí)現(xiàn)處理器、算法、操作系統(tǒng)等軟硬件核心技術(shù)的深度融合，打破傳統(tǒng)通用芯片時(shí)代 IP 授權(quán)商用模式成本高、使用難、周期長(zhǎng)的局限，能為企業(yè)提供芯片設(shè)計(jì)的全棧技術(shù)能力，這有望大大加速國(guó)內(nèi)企業(yè) MCU 設(shè)計(jì)和研發(fā)能力。圖 22：平頭哥發(fā)布一站式芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)-無(wú)劍數(shù)據(jù)來(lái)源：平頭哥、澎湃新聞、投資建議受益下游需求旺盛，相關(guān)的 MCU 芯片產(chǎn)業(yè)鏈也將因此

32、受益。建議關(guān)注國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的 MCU 芯片設(shè)計(jì)廠商兆易創(chuàng)新(603986，增持)、樂鑫科技(688018，未評(píng)級(jí))、中穎電子(300327，未評(píng)級(jí))、納思達(dá) (002180，買入)、芯?？萍?688595，未評(píng)級(jí))、匯頂科技(603160，買入)等，也建議關(guān)注中國(guó)領(lǐng)先的 MCU 晶圓代工廠：華虹半導(dǎo)體(01347，未評(píng)級(jí))、中芯國(guó)際(688981，增持)等。樂鑫科技：全球領(lǐng)先開源硬件平臺(tái)樂鑫是全球領(lǐng)先的開源硬件平臺(tái)，占有 WiFi MCU 市場(chǎng) 35%的份額，已形成強(qiáng)大的軟件和生態(tài)影響力，以通用品主攻小客戶碎片化市場(chǎng)，也打入小米、涂鴉等生態(tài)系統(tǒng)。公司在底層技術(shù)、芯片面積、性能穩(wěn)定性等方面保持技術(shù)領(lǐng)

33、先優(yōu)勢(shì)，多采用自研 IP，MCU 用Cadence 和 Risc-V 架構(gòu)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)靈活性高。樂鑫產(chǎn)品布局全面：低端 C 系列、中端 32 系列和高端 S 系列市場(chǎng)定位差異化。中穎電子：中國(guó)家電 MCU 龍頭中穎電子創(chuàng)立于 1994 年，2012 年成功在深市 A 股創(chuàng)業(yè)板上市，專注于 MCU 產(chǎn)品設(shè)計(jì)，后來(lái)逐漸開拓了鋰電池管理芯片產(chǎn)品，還拓展了 OLED 驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。公司的工控芯片產(chǎn)品銷售收入占總收入的 9 成以上，主要應(yīng)用在家電主控、電機(jī)控制及智能電表等領(lǐng)域。圖 23：公司 MCU 主要應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)據(jù)來(lái)源：中穎電子、公司 MCU 業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，尤其在家電領(lǐng)域，在小家電領(lǐng)域，中穎電子的 MCU

34、已經(jīng)做到了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額第一，市場(chǎng)占有率在 20%-30%之間，客戶包括美的、九陽(yáng)、蘇泊爾等一線大廠。在大家電 MCU 領(lǐng)域，公司定頻產(chǎn)品份額不斷擴(kuò)大，電機(jī)產(chǎn)品線推出的 32 位 ARM 內(nèi)核產(chǎn)品，變頻冰箱應(yīng)用已開始量產(chǎn)，變頻空調(diào)客戶在小批量產(chǎn)測(cè)試中，變頻洗衣機(jī)在配合客戶方案研發(fā)中。例如，在小家電 MCU 市場(chǎng)，中穎電子脫穎而成，成為行業(yè)第二大廠商；此外，在微波爐的控制芯片領(lǐng)域，中穎電子也已經(jīng)做到了全球市場(chǎng)份額第一的位置。通過(guò)外延并購(gòu)瀾至電子，使得公司具備 Wi-Fi 技術(shù)，并且通過(guò)此前布局的藍(lán)牙低功耗組網(wǎng) BLE+MCU 和 MEMS 等,使得公司在 IoT 生態(tài)方面更加完善，中穎電子有望成為

35、全面的通用型 MCU 提供商。圖 24：中國(guó)小家電 MCU 企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局（2017）12%23%10%14%20%21%盛群半導(dǎo)體（臺(tái)灣）中穎電子（大陸） 義隆電子（臺(tái)灣） 松瀚科技（臺(tái)灣） 瑞薩電子（日本） 其他數(shù)據(jù)來(lái)源：CSIA、前瞻產(chǎn)業(yè)研究、納思達(dá)：從打印芯片拓展至通用 MCU納思達(dá)是國(guó)際領(lǐng)先的打印綜合解決方案提供商，也是領(lǐng)先的細(xì)分領(lǐng)域芯片設(shè)計(jì)公司。公司主業(yè)為芯片及打印機(jī)全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)，形成了自零部件到打印機(jī)設(shè)備及打印管理服務(wù)的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。布局物聯(lián)網(wǎng)，通用 MCU 成為公司業(yè)務(wù)重要組成部分。公司積極布局物聯(lián)網(wǎng)芯片行業(yè)，推出包含“計(jì)算、連接、安全”的物聯(lián)網(wǎng)綜合平臺(tái)，包括了通用 MCU 芯片、

36、藍(lán)牙芯片和安全芯片等產(chǎn)品。圖 25：納思達(dá)布局“計(jì)算、連接、安全”物聯(lián)網(wǎng)綜合平臺(tái)數(shù)據(jù)來(lái)源：納思達(dá)官網(wǎng)、公司具備深厚的集成電路技術(shù)沉淀。在轉(zhuǎn)入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域之前，公司擁有 15 年集成電路行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，具有 CPU 獨(dú)立設(shè)計(jì)能力和復(fù)雜 SoC 芯片的設(shè)計(jì)能力，連續(xù) 6 年被授予“中國(guó)芯”最佳市場(chǎng)表現(xiàn)產(chǎn)品獎(jiǎng)，是工信部“核高基”課題國(guó)產(chǎn)嵌入式 CPU 規(guī)?；瘧?yīng)用的牽頭承擔(dān)企業(yè)。公司擁有 200人的芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)，具有 MCU 及 DSP 內(nèi)核設(shè)計(jì)的能力，在多核心架構(gòu)及安全加密方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和積累，在通用 MCU、藍(lán)牙芯片、安全芯片解決方案等方面具有技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。技術(shù)積累助力公司快速完成通用 MCU 產(chǎn)品設(shè)

37、計(jì)和研發(fā)。2018 年，公司完成了 ARM Cortex M0+、 ARM Cortex M3 和 ARM Cortex M4 三顆 CPU 的知識(shí)產(chǎn)權(quán)授權(quán)。僅用一年時(shí)間，子公司艾派克在 2019 年推出了基于 ARM Cortex M3 內(nèi)核的大容量 APM32F103E 和高性能 APM32F103B 系列 MCU 產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子、智慧家庭、汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域。2019 年初發(fā)布的基于 ARM Cortex M3 內(nèi)核的 APM32F103 系列 MCU 也突破了百萬(wàn)顆?？ㄎ伙L(fēng)口，積極布局 RISC-V，公司基于阿里平頭哥玄鐵架構(gòu)推出了 FUXI 系列安全芯片。艾派克 F

38、UXI6 芯片基于平頭哥玄鐵 7 核 CPU 多核異構(gòu)的安全架構(gòu)，同時(shí)具有大容量存儲(chǔ)資源、豐富的外設(shè)接口以及 IPsec 協(xié)處理器等專用加速邏輯，可有效保障物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。憑借多核異構(gòu)的安全加密架構(gòu)、超強(qiáng)防攻擊能力以及物理不可克隆性，F(xiàn)UXI 系列榮獲了 4 個(gè)專業(yè)產(chǎn)品技術(shù)評(píng)選大獎(jiǎng)。目前，F(xiàn)UXI1 系列已成功應(yīng)用于南網(wǎng)配電網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目中，并實(shí)現(xiàn)了掛網(wǎng)示范。公司 FUXI 系列在架構(gòu)及指令層級(jí)做到了安全可控，有望在 5G 通信及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域搶占更多的份額。圖 26：基于平頭哥玄鐵 CPU 的 FUXI6圖 27：FUXI6 應(yīng)用在配電網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目中數(shù)據(jù)來(lái)源：納思達(dá)、數(shù)據(jù)來(lái)源：納思達(dá)、

39、通用MCU設(shè)計(jì)商。全球通用MCU方案解決商。公司 MCU 業(yè)務(wù)實(shí)施“三步走”戰(zhàn)略，向整體解決方案商邁進(jìn)。公司的 MCU 業(yè)務(wù)首先立足于打印機(jī)行業(yè)的應(yīng)用。公司 2018 年開始向打印機(jī)行業(yè)之外的領(lǐng)域擴(kuò)張，完成了 ARM 和 RISC-V 內(nèi)核 CPU 的設(shè)計(jì)和出貨，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。公司正逐步成為通用 MCU 解決方案的提供商。圖 28：納思達(dá) MCU“三步走”戰(zhàn)略專業(yè)領(lǐng)域MCU設(shè)計(jì)商。數(shù)據(jù)來(lái)源：納思達(dá)、兆易創(chuàng)新：借力存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)，32 位 MCU 領(lǐng)先兆易創(chuàng)新是國(guó)內(nèi) 32 位 MCU 產(chǎn)品領(lǐng)先廠商，成立于 2005 年 4 月，產(chǎn)品為 NOR Flash、NAND Flash

40、及 MCU。公司 MCU 主要為基于 ARM Cortex-M 系列 32 位通用 MCU 產(chǎn)品。GD32 作為中國(guó) 32 位通用 MCU 領(lǐng)域的主流產(chǎn)品，以 22 個(gè)系列 320 余款產(chǎn)品選擇，覆蓋率穩(wěn)居市場(chǎng)前列，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)和消費(fèi)類嵌入式市場(chǎng)，適用于工業(yè)自動(dòng)化、人機(jī)界面、電機(jī)控制、安防監(jiān)控、智能家居家電及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。2013 年，公司開始進(jìn)入 MCU 領(lǐng)域，MCU 業(yè)務(wù)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，2020 年?duì)I收達(dá)到 7.55 億元，同比增長(zhǎng) 70%，16-20 年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 40%，毛利率保持在 40%以上。截至 2020 年，MCU 產(chǎn)品累計(jì)出貨數(shù)量已超過(guò) 5 億顆，客戶數(shù)量超過(guò) 2 萬(wàn)家

41、，目前已擁有 360 余個(gè)產(chǎn)品型號(hào)、28 個(gè)產(chǎn)品系列。圖 29：16-20 年公司微控制業(yè)務(wù)營(yíng)收與毛利圖 30：公司微控制業(yè)務(wù)毛利率變化2016201720182019202002.011.771.491.970.8523.593.1144.444.056毛利（億元）7.558營(yíng)收（億元）毛利率47.8%45.4%47.6%43.1%43.7%60%40%20%0%20162017201820192020數(shù)據(jù)來(lái)源：wind、數(shù)據(jù)來(lái)源：wind、產(chǎn)品不斷推成出新，核心競(jìng)爭(zhēng)力提升。公司高度重視并始終保持高水平研發(fā)投入，堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，拉近與國(guó)際 MCU 大廠的距離。GD32 MCU 采用多項(xiàng)自主知識(shí)

42、產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，是中國(guó)首個(gè) ARM Cortex-M3 及 Cortex-M4 內(nèi)核通用 MCU 產(chǎn)品系列。2018 年，公司推出 GD32E 系列高性能主流型微控制器新品和主頻高達(dá) 72MHz 的 GD32E230 系列超值型微控制器新品。2019 年 8 月，公司成功研發(fā)出全球首顆通用 RISC-V MCU GD32V 產(chǎn)品系列，創(chuàng)新使用 RISC-V 架構(gòu)內(nèi)核開發(fā)通用 MCU，現(xiàn)與騰訊 OS 全面合作，推出業(yè)界首款基于 RISC-V 內(nèi)核 MCU(GD32VF103)的 IoT 學(xué)習(xí)開發(fā)板-EVB_LX 作為 2020 年騰訊 IoT 應(yīng)用創(chuàng)新大賽的官方指定用板。圖 31：GD32VF103 系列 RISC-V 內(nèi)核 32 位通用 MCU圖 32：GD32 MCU 榮獲“騰訊云 IoT 優(yōu)秀合作伙伴”授牌數(shù)據(jù)來(lái)源：公司官網(wǎng),數(shù)據(jù)來(lái)源：公司官網(wǎng),積極建設(shè) MCU 生態(tài)系統(tǒng)。公司 2015 年推出的 GD-Link 仿真調(diào)試與編程器，強(qiáng)化了 GD32