9年10亿颗！兆易创新MCU市占率全球第三！汽车智能化风起云涌，国产芯片何时迎来“新周期”？

2009年谷歌自动驾驶项目开启以来，自动驾驶已经历十年发展。2021年全球汽车半导体市场规模达到500亿美元，同比增长27%。国金证券预测，全球汽车半导体市场规模将以10%的CAGR增长，2025年全球汽车半导体将达到735亿美元的市场规模。

欧美日韩企业在车用芯片领域优势明显，占据了绝大部分市场，而国内汽车芯片产业正在奋起直追。国金证券电子团队指出，汽车智能化更快的技术迭代给了国内企业较好的切入机会，正在快速突破中 ，看好车用感知、计算、控制、存储、模拟芯片 的发展机会。

那么，作为赋予汽车独立思考灵魂的智能驾驶将带动哪些半导体细分行业的发展？目前的情况又是怎样的呢？下面我们一起来看一看

一、大算力AI芯片，自动驾驶的未来

自动驾驶芯片作为智能驾驶汽车生态发展的核心，随着汽车智能化的迅速发展、自动驾驶级别的提升以及功能应用的丰富，汽车对芯片算力的需求也越来越大，各大车企也开始尝试重视芯片研发，行业发展迎来了“春天”。

L3级自动驾驶对算力需求为20-30TOPS，L4级需要200TOPS以上，L5级则超过2000TOPS。预计到 2025 年前后自动驾驶汽车将开始一轮爆发式增长，国内外包括特斯拉、英伟达、高通及华为等厂商都在积极布局更大算力的自动驾驶芯片的研发和应用，抢占市场发展先机。

根据Gartner数据，预计到2025年，全球汽车AI芯片市场将以31%的年复合增速飙升至236亿美元。中国汽车AI芯片的市场将达到68亿美元，2030年为124亿美元，年复合增长率预计可达28.14%。

二、智能座舱芯片：高算力SoC芯片厂商将获得更多议价权

进入智能座舱时代后，随着运算处理复杂度呈指数级增加，传统的功能芯片将不再适用，集成了中央处理器（CPU）、AI 处理单元、图像处理单元（GPU）、深度学习加速单元（NPU）等多模块的系统级SoC芯片应运而生。而且随着各个主机厂越来越倾向于采用硬件预埋的方式进行智能化军备竞赛，采用单个更高算力SoC 芯片或多个SoC 芯片逐渐成为主流趋势 。

IHS数据显示，2021年全球/中国市场座舱智能配置水平的新车渗透率约为49.4%/53.3% ，预估到2025 年国内渗透率将超过 75%，高于全球59.4%的水平 。2021年，全球汽车SoC市场规模为48亿美元，预计2025年将达到82亿美元 。

三、车用MCU：智能化驱动量价齐升

作为汽车的微控制单元，车载MCU应用范围广泛，不仅是简单的驾车操作，如发动机控制、雨刷器、车窗控制、电动座椅、空调等控制单元，而且可以应用于复杂的智能车载功能，如车身动力、行车控制、信息娱乐、辅助驾驶等，所有功能的实现都依赖于复杂的芯片组成和稳定的算法支撑。随着汽车智能化的升级，MCU在汽车智能化浪潮中扮演着无可替代的重要角色。

据IHS数据统计，近五年中国 MCU市场年复合增长率为7.2%，是同期全球MCU市场的4倍 ，2019年中国MCU市场规模达到256亿元。

由于中国物联网和新能源汽车行业的增长速度领先全球，下游应用产品对MCU产品需求保持旺盛，中国MCU市场增长速度继续领先全球。2020年中国MCU市场规模超过268亿元，17-20年CAGR为8.09%。随着智能汽车、智能手机等产品的普及应用，MCU芯片的需求将不断扩大，市场规模也将保持增长。预计2022年中国MCU市场规模将达299亿元。

兆易创新是国内领先的32位MCU芯片厂商，自2013推出国内首款Arm Cortex MCU以来，9年间累计出货数量已超过10亿颗。

2022年9月20日，兆易创新发布首款基于Cortex?-M33内核的GD32A503系列车规级微控制器，正式进入车规级MCU市场，预计2022年下半年车规MCU实现量产。

依据IHS Markit报告，在中国Arm Cortex-M MCU市场，兆易创新2018年销售额排名为第三位，市场占有率9.4%，前两位分别为意法半导体和恩智浦。

三、车用存储芯片： 增速 最 快 的汽车半导体 细分领域

从全球汽车半导体芯片分类来看，2019年汽车存储芯片 占比8%，为36亿美元，预计到2025年占比将提升至12%，达到83亿美元，是汽车半导体结构分类中提升比例最高的种类。

车载存储市场规模扩大源于汽车智能化对存储芯片容量的需求以及存储芯片价值量的上升。

随着自动驾驶等级的提升，为了处理汽车行驶中产生的海量数据，作为未来汽车存储主力的DRAM和NAND芯片容量将持续提升。

据有关数据预测显示，未来的10 年里，NAND Flash容量需求将从GB 级向TB以上发展。汽车智能化等级提升加持下，车载存储芯片的容量将呈现翻倍递增情况。

IC Insights数据显示，在车用DRAM领域，美光占据45%的份额，位居全球第一；北京矽成的经营主体ISSI借其在汽车领域超过20年耕耘和丰富多样的车规产品占据15%的份额，位居全球第二。随着矽成并入北京君正，未来将获得充足的资金与完善的渠道支持，随着汽车电动化、智能化的趋势加速，叠加产业链国产化进程加快，庞大的中国及全球市场将是公司获得长足发展的源动力，随着营收规模的增长，公司的市场份额有望进一步提升。

四、车载CIS：车载CIS量价齐升，25年市场规模达58亿美元

车载摄像头的硬件包括镜头组、图像传感器、数字信号处理器和摄像头模组 。据SEMI数据，车载CIS在车载摄像头成本中占比最高，达50%。CMOS芯片在摄像头硬件中属于技术壁垒最高、工艺最复杂的硬件，产品价值量最高。

市场格局上看，CIS市场中索尼、三星和豪威占据主导地位，作为全球CIS龙头的韦尔股份也有望借助车载和安防打开第二成长曲线。

车用芯片，是汽车智能化发展的基石，对汽车智能化 和芯片 板块 长期看好的投资者，不妨关注科技ETF（515000），科技ETF跟踪复制中证科技龙头指数，重点布局A股最具前景4大科技领域（电子、计算机、医药、通信）50只龙头个股，其中电子+计算机合计占比超71% ，集中代表A股科技核心资产，风险收益特征较其它单一赛道型ETF更加均衡。

近期市场走势震荡，半导体各细分板块亦下跌，泛科技半导体相关主题指数回撤明显，科技ETF（515000）已跌至 4月底 的重要支撑位，估值性价比逐步显现 。以科技ETF（515000）跟踪复制的中证科技龙头指数（931087.CSI）为例，截至9月28日，指数市盈率28.72倍，低于 指数发布 以来 92.32%的时间区间 。

“越跌越买”似乎成为资金共识。近期以科技ETF（515000）为代表的泛科技主题ETF持续“吸金”，上交所数据显示，近32个交易日以来，科技ETF（515000）份额累计净增长1. 26 亿份 （截至9月27日）。

【A股顶级科技ETF特别提示丨科技ETF?：515000】

1.业绩持高靓，高景气持续验证

2022中报显示，科技ETF（515000）50只成份股37只净利润同比增长，8只同比净利润翻倍，3只增速超2倍，1只增长超10倍，整体继续保持高景气。

2 . “调仓升级”动态“再平衡”

科技ETF（515000）标的指数——中证科技龙头指数（CSI931087）2022年最新调仓，指数更新迭代，完成动态再平衡，达到“去弱留强”和“高抛低吸” 效果。

科技ETF（515000）2022年度第一次调仓于6月13日正式生效，本次调仓纳入17只成份股，50只成份股总数保持不变，堪称“大换血”。

3 . 投科技，科技ETF胜率更高

科技主题未来确定性较强，但个股不确定性较大，投资某一家科技股风险很大，大家不妨通过持有一篮子股票来有效分散风险。截至2021年12月31日，科技龙头指数自基日以来涨幅高达373.61%，跑赢同期81.15%的科技股涨幅，投资胜率明显高于单独投资一只科技股。

风险提示：科技ETF（515000）被动跟踪中证科技龙头指数（931087.CSI），中证科技龙头指数发布于2019年3月20日，其基日为2012年6月29日，该指数的历史业绩是根据该指数目前的成份股结构模拟回测而来。其指数成份股可能会发生变化，其回测历史业绩不预示指数未来表现。任何在本文出现的信息（包括但不限于个股、评论、预测、图表、指标、理论、任何形式的表述等）均只作为参考，投资人须对任何自主决定的投资行为负责。另，本文中的任何观点、分析及预测不构成对阅读者任何形式的投资建议，本公司亦不对因使用本文内容所引发的直接或间接损失负任何责任。基金投资有风险，基金的过往业绩并不代表其未来表现，投资需谨慎。货币基金投资不等同于银行存款，不保证一定盈利，也不保证最低收益。

本文源自金融界资讯

8位MCU，为什么还没被淘汰？

MCU（单片机）按照位数主要划分为4位、8位、16位、32位及64位，位数越多，数据处理能力越来越强，应用场景变得更加复杂。观察整个应用市场，8位和32位是两大主流，16位则处于二者之间，目前只有部分经典产品拥有存量空间。

8位MCU至今已经应用了几十年，一直是无数嵌入式应用的主力，尤其是消费产品和医疗器械中的应用。2012年飞思卡尔推出号称“8位MCU终结者“Kinetis L系列，近十年也陆续有业内专家宣称“8位MCU已死”。

虽然32位的MCU越做越强，也越做越便宜，但整个市场对于8位市场的应用量从来没有放缓的迹象。为什么直到现在，8位MCU仍未被淘汰，这其中有哪些逻辑，未来又会怎样发展？付斌丨作者 电子工程世界（ID：EEworldbbs）丨出品

8位MCU，老兵不死

现在的MCU市场，充斥着矛盾。一方面，厂商们对于8位MCU的未来拥有信心：

另一方面，全世界又在加速推出低成本的32位MCU，想要替代8位MCU：

IC Insights数据显示，2011年~2020年全球MCU产品中，4/8位MCU占比为15%。到2026年，全球4/8位MCU依然有24亿美元的规模。

早在十几年前，有人在预测8位MC即将退出市场，不过由于其成本具有明显优势，现在依然在诸多领域大杀四方，甚至跟32位MCU市场份额在长时间里维持一种微妙平衡。在2020年中国通用型MCU市场中，8位市场占比达43%。

又便宜，又省电，谁不爱？

对很多简单的应用来说，8位MCU已经足够了，完全没必要选择32位，适合的产品才是最佳的选择。

8位MCU的功耗、成本、体积一定比32位MCU低。

例如，智能停车场中的传感器/指示器、联网路灯、自动化城市园艺和植物监测，这些地方不需要那么高大上的功能，就是做个采集，对这种设备来说，更换电池是一件非常耗费人力物力的事。8位MCU可以做到几十nA的休眠电流，几百nA的看门狗定时器电流和实时时钟/日历电流。

再比如，小型设备的优势和价值不仅体现在其降低的功耗方面，更体现在其更小巧的外形上，这使它们非常适合空间受限的便携式电池供电类物联网产品。8位MCU常见封装是20引脚超薄正方扁平无引线封装（VQFN），其尺寸为3x3mm，32位MCU常见封装则是4x4mm的QFN。因为增加更多功能需要更多连接和更大封装，但具有足够功能的8位MCU可以安装在无法使用16位或32位MCU的电路板空间中。

又比如，现如市面上8位MCU售价还不到1元，厂商依然能够保持不错的毛利率。但对32位MCU来说，即便厂商能把价格压到1元以下，毛利也会变得非常可怜。专家也曾表示，相对8位MCU，32位还没有表现出足够的性价比。

当然，对于8位MCU来说，在硬参数上的优势也并非绝对。比如说，ST推出的STM32C0拥有9种小巧紧凑的封装形式，从最小的SO8N到最大的LQFP48，从8pin到48pin，而普通MCU的引脚数很少能达到20pin以下。

工程师爱用，才是硬道理

很多工程师已经习惯了使用8位MCU做开发，所以在选择的时候8位自然是首选。

一个产品之中，使用芯片和选型的是工程师，对大部分工程师来说，如果使用8位MCU就能满足应用需求，专门换32位MCU，不仅意味着要重新学习一套系统内容，也意味着产品要重新再验证一遍，这其中但凡出了差错，最终影响的都会是整个产品。

Silicon Labs也表示，对开发人员来说具有挑战性的是，大多数8位和32位MCU使用的开发工具不同，这使得开发人员很难同时开发这两种MCU。因此开发人员尽管不需要更强的计算能力，但通常会承担额外的开发成本。

“能用8位MCU的，为什么要多此一举换成32位MCU。原则是够用就好，不同任务需求不同，满足需求下也必须追求性价比。”工程师表示，体积、功耗、成本，这些都是8位MCU存在的原因。几毛钱的8位MCU怎么都比32位MCU便宜。我们做工程研发的，只要性能够用就可以了，成本节约，用好用尽器件的每项性能才是真正该考虑的。很多8位MCU性能也很强大的，假如一些低端产品用不了那么多性能，就没必要用32位了吧。（原帖地址：http://www.eeworld.com.cn/aPiH4yT）

一位工程师预测，8位MCU仍将在今后十年内持续存在，每天都还会有新的8位应用出现。决定集成电路价格的根本在于芯片面积，只要这个规律还在，8位MCU就不会消失，甚至不会退出主流的地位。而对M0来说，16位MCU才是取代的对象。

很多人认为，8位MCU使用高级语言编程，会比32位MCU要困难些，主要障碍就是内存地址的不统一。比如8051内核的内存地址就分为CODE、data、sfr、idata和xdata，涉及到banking就更为复杂，还有硬件Stack这样“非主流”设计，但这些障碍都可以通过工具优化来缓解。

工程师举例表示，Silicon Labs的8位MCU就是高度集成的混合信号系统级芯片，具有与8051兼容的CIP-51微控制器内核，指令集与MCS-51完全兼容。

8位MCU的争论永无休止

当然，即便如此，市场上对于8位MCU的争论永远不会停止。

不看好8位MCU未来的人认为，8位MCU的研发已陷入停滞，成本、功耗、面积优势逐渐缩小。

首先，8位MCU内核已多年没有更新，目前较多的IP是2015年Silicon Labs的“EFM8”，2014年波兰DCD的PIC16兼容“DRPIC1655X”和MC68HC11K兼容“D68HC11K”，2012年Zilog的Z8051，Atmel的“AVR8”内核等等。

其次，过去几块钱的32位MCU对比几毛钱的8位MCU，显得昂贵太多，以至于可以忽略性能的差距。现在，已经有0.08美元的Arm核MCU出现，同时32位方案还能附加一个Arm生态可以扩展开发，一切都要开始变天。

2017年，Arm为了干掉8位MCU布局DesignStart项目，该项目取消新客户采用Cortex M0和M3的预授权费，并且降低了M系列内核版权费，500万级出货大概只需要每颗4美分，并且更高出货量还可以拥有更灵活的折扣。此后几年，32位MCU的价格就开始不断下降。

他抛出疑问表示，如果需要对旧方案进行升级，那么现实的问题就是，性能3分的3元成本8位方案，对比性能6分的4.5元成本的32位方案，哪个更容易赢得客户的订单？显然，价格已经不再是购买的唯一理由。

看好8位MCU未来的人则认为，厂商依然在8位MCU上投入研发，简单的嵌入式应用一定会持续存在，而为简单而生的8位则永远不会淘汰。

首先，芯片厂商们并没有停止创新。比如CIP-51内核因为采用了一个时钟周期等同于一个指令周期的设计，瞬间将同频率的8051性能提高了12倍。国内的一些半导体厂商也有基于8051或其他8位内核的创新。

其次，如今8位MCU不仅仅局限于数据收集，还支持在大量物联网应用中收集、处理和传输数据，物联网并非一个单独的应用，而是复合的，比如说，它包含大量的传感器节点、执行节点和转换节点，这种节点用低功耗的8位MCU来实现更加适合。

最后，嵌入式处理器，升级路径从来都没有那么明确，其实8位和32位产品的外设都很相似，但如果产品形态变化了或者需求本身变化了，就要重新设计。未来谁谁都无法预测，何必考虑那么多没有实际意义的前瞻，用好手头的8位MCU产品就好了。

选择什么样的产品，比我们想象中要复杂得多。

此前，Arm的工程师曾经这样计算过——假设32位MCU可以比8位MCU更快地完成计算，然后迅速进入睡眠模式，以达到省电的目的。这是可能的，但不是绝对的，实际的设计中，更为复杂。况且，仅仅是省电，也不一定就能让32位完全取代8位。

总结起来，就是8位MCU总是比32位MCU设计的功耗要低，成本更低，但这并不总是正确的。选择是复杂的，取决于许多特定于应用程序的需求。在某些情况下，16位MCU甚至是最佳选择。

但如果再考虑到任务本身非常简单，唤醒过程功耗也很大，那么这个假设又完全不成立。所以说，针对不同应用场景，不能简单说8位、32位哪个能效比更高。至少在非常简单的应用或者无需CPU干预的任务，8位的能效比都要高很多。

总而言之，8位MCU仍然是许多场景的首选，只要有应用需求在，8位MCU就不会被淘汰，特别是一些低端消费产品，仍然会是主流。

大部分人都预测表示，8位MCU还将至少存在几十年，同时短期之内仍不会被32位所取代。总而言之，只有当32位甚至是64位成本、功耗、面积做得足够低，未来才有可能挑战8位MCU的霸主地位。

参考文献

[1] 半导体行业观察：打不死的八位MCU.2023.1.25.https://mp.weixin.qq.com/s/sM4SZJfbsVYYuf7CC09Sow、

[2] 评芯而论：内卷的MCU背后——闹剧完结偷笑的Arm与8位的安魂曲.2023.5.28.https://mp.weixin.qq.com/s/m1OnxFwSMBMrMQzjORUSWw

[3] 土人观芯：8位MCU的要命时刻.2023.6.13.https://mp.weixin.qq.com/s/2hwUP3M-JUuUWypnT1a0kA

[4] ST：https://newsroom.st.com/media-center/press-item.html/p4421.html

[5] Renesas：https://www.renesas.cn/cn/zh/blogs/low-pin-count-mcu-optimized-8-bit-mcu-market

[6] Silicon Labs：【设计应用】简单至关重要：为何 8 位 MCU 将持续发展.2023.11.16.https://mp.weixin.qq.com/s/6hX0RScPokTRrQE-XJPfzQ

[7] 中国电子报：8位MCU市场之争风云再起.2023.4.3.https://mp.weixin.qq.com/s/RPsS_KbH6UM1SxFLDVR5ow

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