根据富昌电子行情近期数据来看，2022Q3海外五大MCU8位和32位产品交货周期依然紧张。

　　不过，MCU行业内部出现了一定程度的松动。其中，消费类MCU价格下滑较快，例如意法半导体通用型MCU价格从3月的70元人民币下调至7月份的32元；车用MCU价格整体维持高位区间。

　　上游——原材料包括：二极管、三极管、电阻电容、晶振、集成电路、传感器等。

　　中游——分为IDM厂商（原厂）和Fabless厂商。IDM龙头公司为：微芯科技、意法半导体、瑞萨、恩智浦、英飞凌等；Fabless厂商代表公司为：中颖电子、兆易创新，代工厂：台积电贡献、中芯国际、华虹半导体等。

　　下游——全球 MCU 市场下游消费以汽车电子、工控为主，分别占比为 33%、25%；国内 MCU 消费以消费电子为主（26%），其次是计算机（18%）及汽车领域（16%）。

　　其中，消费电子包括洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、电冰箱、家用影音娱乐系统、智能音箱、AR/VR 等，工业领域包括工业传感、电机控制、步进马达、仪器仪表等。

　　中颖电子（上海市）—— 2022年Q1实现营业收入4.6亿元，同比+51.44%；实现归母净利润1.28亿元，同比+89.97%。同时，2022年上半年业绩预告，预计实现归母净利润2.52亿元~2.6亿元，同比+65%~70%。

　　兆易创新（北京市）—— 2022年Q1实现营业收入22.30亿元，同比+39.02%；实现归母净利润6.86亿元，同比+127.65%。同时，2022年上半年业绩预告，预计实现归母净利润15.2亿元，同比+93.46%。

　　MCU（Microcontroller Unit，微控制器，又称单片机），是将CPU的频率和规格做适当缩减，并将存储器、定时器、计算器、驱动及各种输入输出接口，集成在单一芯片上形成的芯片级计算机，具有性能高、功耗低、可编程、灵活度高等优点。

　　一个完整信号链的工作原理为：传感器探测到真实世界实际信号，如电磁波、声音、图像、温度、光信号等，然后将这些自然信号转化成模拟的电信号，再通过放大器进行放大，然后通过ADC把模拟信号转化为数字信号，然后由MCU对数字信号进行处理后，经由DAC还原为模拟信号。

　　MCU性能迭代至今大致可归纳为5个阶段：4位（1971年）→低性能8位（1976年）→高性能8位（1980~1983年）→16位（1983年）→32位（1993年）。

　　其中，16位及以下采用MCU发明者英特尔的架构，相对封闭且性能低，参与者较少。行业突破来自于32位MCU采用的ARM架构（32位以下一般不采用ARM架构，因为指令集较为简单），目前，国外龙头MCU厂商均是在32位MCU出现后入场。

　　目前，市场主流的是8位和32位MCU，2019年国内占比为40%和45%。在通用型MCU中，8位MCU成本低，价格廉，便于开发，其性能能满足大部分需要，是目前应用较广的单片机。

　　只有在航天、汽车、机器人等高技术领域，需要高速处理大量数据时，才需要选用32位，IC insights预计，2021年全球车用MCU中32位产品将占比76.7%。

　　车用MCU相比其他领域要求更高，因为：1）良率要求小于1DPPM（DPPM代表百万个零件中不合格样品的个数）；2）工作温度区间范围宽，要求在-40~125+℃之间；3）工作寿命要求超过15年；4）车规级认证。

　　尽管车用MCU要求高，但是平均单颗售价约1美元，主流车型每车需使用60~70个MCU，对应单车价值量在60~70美元之间，价值量并不高。

　　目前，车用MCU竞争格局非常集中CR3达70%。其中，瑞萨电子30%、恩智浦26%、英飞凌14%。

　　而我国100多家 MCU 公司合计市占率不足 15%，且主要集中在消费电子领域。

　　从2021年收入体量来看，兆易创新（85.10亿元）中颖电子（14.94亿元）；

　　从MCU收入来看，兆易创新（24.56亿元）中颖电子（11.66亿元）。

　　一、中颖电子——成立于1994年，早期属于联咏旗下的消费部门，联咏原属于联电。目前收入78.06%来自于工控级芯片，21.87%来自于消费电子用OLED的显示驱动芯片。其中：

　　1）工控级芯片，包括MCU和锂电池管理芯片，分别占总收入比约48%和30%。其中：

　　MCU：主要用于小家电及白色家电、电机控制、电力电表领域，小家电用MCU是主要收入来源，在2017年时全球市占率就达到了20%；

　　锂电池管理芯片：包括动力电池管理芯片（电动自行车、扫地机器人、无线G基站的储能、电动工具）及智能终端（笔记本电脑、手机和 TWS）芯片，包含BMS芯片及MCU。

　　2）OLED 显示驱动芯片（DDIC），主要用于手机和可穿戴产品的屏幕显示驱动。

　　其车规级MCU产品为8位，2022年Q2流片，正常情况下2022年Q3送样给客户，应用于车窗控制，定位于B级车。

　　二、兆易创新——收入54.51%来自存储芯片，24.56%来自微控制器，5.46%来自传感器。

　　其中，存储器包括 SPI NOR Flash、 SLC NAND Flash和DRAM 等产品；微控制器包括ARM核和RISC-V开源内核的32位通用型MCU产品；传感器包括触控和指纹识别芯片。

　　其车规级MCU为32位，后装市场已经出货，用于T-box、汽车仪表、汽车娱乐系统等，后装MCU产品的要求与工业用途相近。前装市场产品目前处于客户验证阶段。

　　从营业收入来看，兆易创新中颖电子。两者趋势相近，受到近年来国产替代以及全行业缺芯影响。

　　中颖电子2021年收入增长较快来自于：1）OLED 显示驱动芯片同比+419%，从维修市场进入国内手机品牌客户的前装市场； 2）工控芯片增长36.65%，来自于锂电池管理芯片从后端维修市场进入前端国内手机品牌客户。、

　　尽管中颖在家电领域MCU市占率略微提升（龙头ST、瑞萨等转产车用MCU），但是由于产能不足（8寸晶圆），因此增长并不快。

　　1）兆易创新MCU除传统eFlash外，还拥有Sip工艺，使得兆易采用SIP封装模块方式可快速生产（无需通过产能紧张的台积电代工）。且兆易的MCU产品线对标ST，较多型号与ST Pin-to-Pin完全替代（指两个IC的pin角功能完全一致，封装也完全一致），因此在缺芯潮下实现了快速放量。

　　MCU制作工艺，除了市场主流的eFlash（嵌入式闪存）外，另一种是Sip，它是将逻辑部分单列制作，然后与 NOR Flash闪存采用系统级封装（SiP）合封在一个封装中。

　　SipFlash方案由于可以使用标准的、现成的逻辑制程简化和缩短设计周期，对于规模较小的公司来说具有一定吸引力，但是性能相对eFlash较低，因此产品只能用于可穿戴设备、家庭安防等消费领域。

　　图：兆易创新 GD32F103CBT6 MCU 芯片内部拆解——由两颗晶片（die）叠封

　　2）新产品上市。2021年新增加电机驱动芯片（主要应用于电动工具、机器人、工业自动化三相BLDC和PMSM电机）和电源管理芯片（主要应用TWS耳机、便携医疗设备等）；此外还开发了WIFI MCU和低功耗MCU，分别应用于智能家电、IoT终端以及工业表计、医疗可穿戴等。

　　中颖电子2020年净利润增速较慢，受到毛利率下滑影响。主要源于上游供应链产能供给吃紧，成本上行。

　　中颖电子2021年净现比低于100%，是因为：1）增加原材料进行备货；2）增加预付款用于晶圆代工厂的产能预定。

　　对增长态势有所感知后，我们接着再将各家公司的收入和利润情况拆开，看新一季度数据。

　　一、中颖电子——2022年Q1实现营业收入4.6亿元，同比+51.44%；实现归母净利润1.28亿元，同比+89.97%。

　　此外，2022年上半年业绩预告，实现归母净利润2.52亿元~2.6亿元，同比+65%~70%。

　　Q1收入增长主要来自于MCU，细分看：1）电池管理芯片出货量增速较快；2）产品结构优化，量产32位MCU用于家电领域。

　　Q2单季度利润增速环比回落，因为：1）MCU客户考虑到上海卫生事件将4月的订单提早到3月底前；2）MCU下游的家电特别是小家电需求疲弱，奥维云网数据显示，2022年各类小家电同比销量下滑超20%；3）DDIC客户4~5月因卫生事件而停产。

　　二、兆易创新——2022年Q1实现营业收入22.30亿元，同比+39.02%；实现归母净利润6.86亿元，同比+127.65%。

　　此外，2022年上半年业绩预告，实现归母净利润15.2亿元，同比+93.46%。

　　Q1收入增长来自于存储芯片和MCU共同增长，其中汽车和工业方向的NOR Flash增速快。车用NOR Flash主要用于显示系统、ADAS系统（每个摄像头都要1个）领域。

　　1）NOR Flash产品38nm、24nm量产出货，应用于附加值较高的汽车和工业领域；2）MCU继续享受国产替代红利，下游工业产品增长快，且40nm产品已经送样，wifi MCU开始批量出货。

　　车用MCU制程技术以28~65纳米为主，较先进的制程为22nm/28nm。相比逻辑芯片已到达的3nm/5nm而言，MCU对于制程的要求并不高。

　　但是，MCU结构既包括逻辑部分，又包括闪存部分，因此需要通过制造工艺eFlash（Embedded flash，嵌入式闪存）方式，将逻辑部分和闪存制作在同一晶粒中。

　　代工厂中，中国台湾地区台积电的eFlash制程范围广（22nm-0.5um），联电、格芯先进eFlash技术均为40nm，但后者已掌握22nm eMRAM（eFlash以外的另一种MCU存储方案）技术。因此，当前MCU代工领域台积电的市占率可达70%。

　　不过，eFlash工艺存在发展停滞问题。根据ISSCC2020会议的数据来看，22nm已经是eFlash工艺最后一个具有成本效益的技术节点。

　　如果要达到16nm节点必须采用eMRAM技术，目前较为领先的是三星、格罗方德、英特尔等，不过技术并不成熟，行业格局还有待观察。

　　高端制程技术难度高+成本因素，龙头厂商恩智浦、瑞萨、英飞凌、德州仪器及微芯科技等海外IDM厂也多采取“晶圆委外代工”策略，进行车用MCU生产。

　　从毛利率来看，中颖电子兆易创新。主要因为产品结构影响，兆易创新的存储芯片毛利率相对较低（35%~40%）。

　　兆易创新2021年毛利率上升，主要因为MCU产品量价齐升，该块业务2021年毛利率同比提升20pcts。2020Q3~2021Q1毛利率略微下滑，是因为代销低毛利率DRAM产品，以及传感器业务价格战所致。

　　如果单看MCU产品的毛利率，兆易创新中颖电子。这是因为兆易创新以32位MCU为主，中颖电子以8位MCU为主。

　　兆易创新净利率2021Q3后超过中颖电子，主要受到毛利率快速增长。此外，收入快速增长的同时，费用支出增长相对较缓。

　　研发支出方面，中颖电子明显较高，研发费用主要用于智能家居MCU、AMOLED驱动显示芯片、锂电管理芯片及汽车电子等领域。研发费用率较高，主要因为营业收入增长相对缓慢，对比看研发人员的平均薪酬，中颖电子约40万元/年，兆易创新为55万元/年。

　　从净资产收益率来看，中颖电子兆易创新，主要受到总资产周转率影响。

　　兆易创新总资产周转率下滑，主要因为账面有大量现金。2020年定增33亿元用于投资DRAM产业化项目，目前仅使用了1.66亿元。

　　从DRAM产品的进度来看，目前主要代销合肥长鑫的产品，2021年时刚发布了自有DRAM产品（19nm制程的4Gb DDR4）。

　　2021年MCU行业受到缺芯涨价以及需求旺盛影响，全球MCU市场规模196亿美元，同比增长23%。

　　据IC Insights预测，2022年全球MCU销售额将增长10%，达到 215亿美元；2021年到2026年，MCU 总销售额预计将以6.7%的复合年增长率增长，并在2026年达到272亿美元。

　　前瞻产业研究院预计，2021-2026年，我国MCU市场规模将保持8%的速度增长，2026年我国MCU市场规模将达到513亿元。

　　车用8位MCU主要应用包括：风扇控制、空调控制、雨刷、天窗、车窗升降、低阶仪表板、集线盒、座椅控制、门控模块等较低阶的控制功能。

　　车用32位MCU主要应用包括：仪表板控制、车身控制、多媒体信息系统、引擎控制，以及新兴的智能性和实时性的安全系统及动力系统。

　　根据博世对于汽车电子的划分为：动力系统、底盘系统、车身系统、座舱系统、自动驾驶ADAS系统。我们分别来看：

　　传统燃油车的动力系统主要包括发动机和变速箱，每个部件对应1颗MCU，共计2颗MCU。

　　新能源车动力系统包括整车控制模块、电机控制器膜块、电池管理模块三个部分，分别来看：

　　1）整车控制模块——用途为获取输入信号（驾驶意图、车辆状态等），由该信号制定合理的功率输出和能量回收策略，并通过CAN、LIN总线将控制命令输出给其他动力总成控制器，需要使用1个32位高性能多核MCU。

　　2）电池管理模块——电动汽车为了满足交流电机负载的严苛要求，内部电池组电压不低于 800V，一种常见的设计方法是采用分布式电池组系统，通过在不同的 PCB上连接多个高精度电池监控器，支持包含多节电池的电池组，该部分的 MCU 需求量会随着使用电池模组数目的增多而提升。

　　例如：售价10万元的比亚迪元EV360就有11个串联电池组模组；售价80万以上的Model S采用16个小电池组。

　　3）电机控制模块——由逆变器和控制器两部分组成。逆变器将电池输送的直流电逆变成三相交流电给汽车电机供能。控制器接收来自整车控制模块的需求扭矩和目标车速等信息，然后通过控制器控制逆变器等IGBT模块进行动态扭矩矢量控制，进而将电能转化为机械能。需要搭载1颗32位高性能MCU。

　　底盘是汽车安全基本的保障，所以，即使在DCU模式下，各个模块间依然会采用MCU作为主控芯片。

　　汽车自动驾驶分为三个步骤：传感器感知识别→控制器决策规划→底盘域控制执行。

　　因此，自动驾驶的发展必须要底盘电子的发展。早期底盘电子体现在ABS（Anti-lock Braking System，防抱死制动系统）上，需要搭载2~3颗MCU。

　　现阶段为了完成辅助驾驶/自动驾驶，需要底盘线控技术（X by Wire）的进步。线控技术是将驾驶员的操作动作，经过传感器转变成电信号来实现传递控制，替代传统机械系统或者液压系统，并由电信号直接控制执行机构以实现控制目的。

　　新增量体现在电子转向、电子制动和空悬上，平均每个系统都要增加2~3颗MCU。