<strike id="3dflt"><cite id="3dflt"></cite></strike>

    <delect id="3dflt"><cite id="3dflt"><track id="3dflt"></track></cite></delect>

    <ol id="3dflt"></ol>

        <delect id="3dflt"></delect>

      <track id="3dflt"><dfn id="3dflt"><meter id="3dflt"></meter></dfn></track>
      <rp id="3dflt"><dfn id="3dflt"><meter id="3dflt"></meter></dfn></rp>
      <delect id="3dflt"><dfn id="3dflt"></dfn></delect>
        <strike id="3dflt"></strike>

        熱門標簽

        ems是什么意思 汽車ems是什么模塊

        時間:2022-10-08 16:14
        正文資訊

        MCU(MicrocontrollerUnit),又稱微控制器或單片機,是把CPU的頻率與規格做適當縮減,并將內存(Memory)、計數器(Timer)、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口,甚至LCD驅動電路都整合在單一芯片上,形成芯片級計算機。從而實現終端控制的功能,具有性能高、功耗低、可編程、靈活度高等優點。

        MCU由Intel率先提出,經過4位、8位、16位、32位乃至64位MCU迭代更新,已廣泛應用于多種場景。目前市場上以8位和32位MCU為主,未來隨著產品性能要求的不斷提高,32位MCU的市場規模將進一步擴大。而在國內,現階段8位、32位MCU企業居多,未來企業加大研發投入,將進一步實現MCU的國產替代。

        MCU芯片在很多領域都有著廣泛的應用,在此次“芯片荒”浪潮中,MCU是受影響最嚴重的芯片。

        本期的智能內參,我們推薦方正證券的報告《MCU深度報告》, 從行業概況、產業鏈分析、應用領域三方面還原MCU行業全景。

        原標題:

        《MCU深度報告》

        作者: 陳杭

        一、MCU簡介

        微控制單元(Microcontroller Unit;MCU) 就是我們俗稱的“單片機”。 MCU內部的功能部件主要是CPU、存儲器(程序存儲器和數據存儲器)、I/O端口、串行口、定時器、中斷系統、特殊功能寄存器等八大部分,還有一些諸如時鐘振蕩器、總線控制器和供電電源等輔助功能部件。

        此外,很多增強型單片機還集成了A/D、D/A、PWM、PCA、WDT等功能部件,以及SPI、I2C、ISP等數據傳輸接口方式,這些使單片機更具特色、更有市場應用前景。

        MCU結構

        在MCU應用中,真實世界的各種物理量,通過傳感器轉換為電信號,經信號調理,再通過放大器進行放大,然后通過ADC把模擬信號轉化為數字信號,在MCU或CPU或DSP等處理后,再經由DAC還原為模擬信號,最后通過功率驅動器實現輸出。

        MCU信號鏈

        MCU由Intel率先提出,經過4位、8位、16位、32位乃至64位MCU迭代更新,已廣泛應用于多種場景。目前市場上以8位和32位MCU為主,未來隨著產品性能要求的不斷提高,32位MCU的市場規模將進一步擴大。而在國內,現階段8位、32位MCU企業居多,未來企業加大研發投入,將進一步實現MCU的國產替代。

        目前市場的MCU以8位和32位為主。其中8位MCU憑借超低成本、設計簡單等優勢,活躍于市場,特別是中國市場。

        由于32位MCU出現并持續降價及8位MCU簡單耐用又便宜的低價優勢下,夾在中間的16位MCU市場不斷被擠壓,成為出貨比例中最低的產品。

        MCU位數及其應用場景

        目前市場上主流的MCU中央處理器,包括由Intel開發MCS-51內核、由英國公司ARMHoldinds開發的ARM Cortex-M內核、由Motorola開發的6800內核、由MIPSTechnologies, Inc.開發的MIPS內核、由Atmel公司開發的AVR內核、由MicrochipTechnologies公司開發PIC內核、由加利福尼亞大學伯克利分校開發的RISC-V內核。

        MCU常見中央處理器

        據2020中國通用微控制器市場簡報:市場上MCU,32位占比54%、8位占比43%;RISC指令集的MCU占比76%,CISC指令集的MCU占比24%;通用型MCU為主,占比73%;市場上MCU內核類型以ARM Cortex、8051和RISC-V為主,分別占比52%、22%和2%。

        二、產業鏈概況

        MCU產業鏈上游可分為原材料供應商和代工廠商(與中游Fabless廠商合作),原材料主要為圓晶、以及來自于ARM等的內核授權;代工廠商主要包括臺積電、格羅方德、聯電、中芯國際、華虹半導體等。

        2019年頭部的臺積電、格羅方德、聯電、中芯國際等廠商市占率超過90%,其中臺積電市占率高達58.6%,由于原材料的不可替代性與代工廠商的高度集中性,上游廠商議價能力較強。

        2019年MCU代工廠競爭格局

        全球MCU供應商以國外廠商為主,行業集中度相對較高:全球MCU廠商主要為瑞薩電子(日本)、恩智浦(荷蘭)、英飛凌(德國)、微芯科技(美國)、意法半導體等,TOP7頭部企業市占率超過80%。

        中國MCU奮起直追,逐步擴大市場份額:國內MCU芯片廠商在中低端市場具備較強競爭力。兆易創新、華大半導體、中穎電子、東軟載波、北京君正、中國臺灣企業新唐科技、極海半導體等市占率穩步上升。

        另外, 國外大廠如意法半導體、瑞薩電子、德州儀器、微芯、英飛凌采用IDM模式,集芯片設計、芯片制造、芯片封裝和測試等多個產業鏈環節于一身;國外個別廠商如恩智浦以及大部分大陸廠商采用Fabless模式,只負責芯片的電路設計與銷售;中國臺灣企業盛群、松翰、新唐以及大陸廠商士蘭微、華大半導體等采用IDM模式。

        2019年全球MCU競爭格局

        2019年中國MCU競爭格局

        國外廠商產品齊全,國內廠商集中在消費電子領域:國外廠商產品種類齊全,覆蓋消費電子、汽車電子、工業控制領域,且產能分布較為均衡,國內廠商產能主要集中消費電子特別是家電領域,芯旺微、比亞迪等企業擁有車規級MCU產品,其他廠商尚處在研發或認證階段。

        國內外廠商產品位數相差不大:國外廠商如意法半導體、恩智浦、微芯科技等主流產品均為32位,部分國內廠商如中穎電子產品以8位為主,目前大部分國內廠商均具備32位產品生產能力,整體差距不大。

        內核方面,各家廠商均以ARM內核為主,國內廠商主要使用ARM Cortex-M0/M3內核,國外廠商對更性能更好的M4/M7內核使用率較低。另外部分國外廠商如微芯科技擁有自主開發的內核,國內廠商中芯旺微擁有自研內核。

        在應用領域上,全球汽車電子占比最高,中國集中在家電領域。據IC Insights數據,2019年全球MCU下游應用主要分布在汽車電子(33%)、工控/醫療(25%)、計算機(23%)和消費電子(11%)四大領域。具體到中國,2019年中國MCU市場銷售額集中在消費電子(26%)、計算機網絡(19%)領域,而汽車電子(16%)及工業控制(11%)領域的MCU占比則顯著低于全球水平,中國MCU應用仍主要集中在家電等品類。

        2019年全球MCU應用分布

        2020年中國MCU應用領域銷售額分布

        三、應用領域

        1、物聯網

        伴隨著物聯網的發展,MCU市場經歷價量齊升的過程。未來物聯網將實現端到端人機互動,幾乎每個設備每個端都需要一個甚至多個MCU。更多的數據更高的計算要求,推動設備向32位高端MCU升級。

        根據GSMA數據,2018年全球物聯網設備數量為91億個,2010-2018年復合增長率為20.9%,預計2025年全球物聯網設備將高達252億個。

        中國物聯網整體規模逐年增長,2015年中國物聯網整體規模為7500億元,預計2020年達到18300億元,2015年-2020年復合增長率為19.5%。

        全球物聯網設備連接數量及預測情況

        中國物聯網整體規模及增長率

        設備聯網的關鍵在于組網技術,組網技術有LoRa(遠距離無線電)、Zigbee(短距離低速)、WiFi、NB-IoT(蜂窩網絡)、藍牙,需要搭配響應的組網模塊才能遙控設備。

        我國物聯網連接數2020年達到35億,2017-2020的復合增長率為34%。主要的組網方式是WiFi和藍牙,2020年WiFi和藍牙組網技術占比達67.3%,蜂窩網絡組網占比逐年提升,由2017年的3%上升到2020年占8.75%。

        中國物聯網連接數(單位:億)

        根據Techno Systems Research 2017年2月及2018年2月發布的各年度研究報告,在物聯網Wi-Fi MCU 芯片領域,樂鑫是與高通、德州儀器、美滿、賽普拉斯、瑞昱、聯發科等同屬于第一梯隊的大陸企業。

        目前主流嵌入式WiFi芯片企業包括:高通(美國)、瑞昱(中國臺灣)、樂鑫、博通集成、聯盛德以及博流,國產替代率高。

        主流WiFi MCU性能對比

        2、智能家居

        家電智能化趨勢:機械按鍵交互向觸摸語音交互轉變、數碼管顯示向液晶顯示轉變、單頻向變頻轉變等。計算能力和抗干擾能力要求增大,需求向更高級的MCU轉移。

        2020年,中國智慧家庭產品出貨總量達到2.8億臺,到2025年出貨總量將增長至8.1億臺,年復合增長率可達23.7%。

        家庭視頻視訊設備(電視機、機頂盒)和智慧安防產品(攝像頭、門鎖)占比最高,分別達到39.2%和19.6%;智能白電(冰箱、空調、洗衣機)占比接近兩成,達到17.1%。

        中國智慧家庭出貨量及預測(單位:百萬臺)

        全國家用電器工業信息中心數據顯示,2019年國內市場家電零售額規模8032億元,同比增長率為-2.2%。

        根據《IDC中國智能家居設備市場季度跟蹤報告》,2019年上半年中國智能大家電市場出貨量約為2838萬臺,同比增長22.8%。

        家電市場整體表現平穩,智能家電市場的銷售保持穩步增長態勢。傳統家電智能化轉型迫在眉睫。

        2016-2019年中國家電行業零售額

        八大家電企業自給率高,紛紛加速智能化轉型,加速家電芯片國產替代進程

        一般家電芯片包括MCU主控芯片、電源管理芯片、通信芯片、驅動芯片和圖像處理芯片,目前家電企業的造芯進程中,幾乎所有芯片都已布局。八大家電企業造芯布局中,MCU的占比最高,達到34%

        家電MCU國產替代程度高,中穎電子在中國小家電MCU中處于領先地位,據中國產業信息統計數據,2017年中穎電子在中國家電MCU中的占比為19.8%,排名第三,與排名前二的MCU廠家盛群半導體(22.6%)和盛群電子(21.2%)的差距不大,預計未來小家電領域MCU國產替代率會進一步提升。

        八大家電布局芯片類型占比

        2017年中國小家電MCU競爭格局

        3、智能穿戴

        2016年蘋果發布第一代Air Pods,開創真無線耳機(TWS)時代,iPhone 12系列取消標配耳機,再次引發TWS耳機銷量暴增。

        傳統有線耳機線路簡單,無需配置MCU主控芯片。

        TWS產業鏈主要包括ODM廠商,無線耳機和充電盒元器件廠商,其包括主控芯片、存儲芯片、FPC、語音加速感應器、MEMS、過流保護IC、電池等。

        據Counterpoint預計,TWS耳機市場會有十年前智能手機一樣的增長趨勢,智能手機市場2009-2012年CAGR為80%,預計TWS市場2019-2022年CAGR為80%。

        在Air Pods引爆市場后,各手機廠商如華為、OPPO、vivo、小米以及傳統音頻廠商Sony、BOSE、1MORE、漫步者紛紛跟進推出相關產品,蘋果市場份額雖仍是第一,其他品牌耳機也在加速搶占,使得蘋果市場份額逐年減少,據Statista數據,蘋果TWS耳機市場占有率從2018年Q4的60%下降到2019年Q3的45%。

        TWS耳機市場競爭格局

        高端手表處理的任務多,需要用內嵌操作系統的SoC,而手環只需要時鐘、記步、統計熱量小號、測血壓等簡單的功能,使用MCU即可。

        隨著智能手表性能和功能的加強,使用帶系統的SoC+MCU會是的趨勢,其中WiFi模塊中集成了MCU,另外需要多一顆MCU來鏈接眾多的傳感器,輔助SoC采集數據。

        小米手環3拆解

        得益于硬件創新,智能手表逐步成熟,與智能手機組成的應用生態日趨完善。通過定位聚焦于運動、健康、移動支付領域,行業持續加速發展,預計2021年智能手表的支出將達到273.88億美元。

        智能手環相比智能手表,性能較低、功能單一、只支持蘋果或安卓單一操作系統。t4ai預測未來整個智能手環市場將持續萎縮。

        小米智能手環市場占有率高,預計未來市場集中度進一步提升。

        全球智能手表消費趨勢

        未來,智能手表行業將更進一步地向頭部集中。蘋果、三星、華為、Garmin將占據超過75%的市場份額。

        參考智能手機市場的發展,未來蘋果TWS耳機的市場份額會進一步下降,而國內廠商諸如小米、華為、OPPO、vivo等手機廠商會快速崛起,為芯片國產替代提供條件。目前充電盒國產主控MCU方案成熟,如芯??萍?、昇生微、微源半導體等均有成熟的方案且被各大TWS品牌商采用。

        2020上半年全球主要智能手表企業

        4、 汽車電子

        ECU(Engine Control Unit),即發動機控制單元,特指電噴發動機的電子控制系統。但是隨著汽車電子的迅速發展,ECU的定義也發生了巨大的變化,變成了electronic control unit即電子控制單元,泛指汽車上所有電子控制系統。而原來的發動機ECU有很多的公司稱之為EMS(Engine Management System)。

        常見的ECU有導航ECU、安全氣囊ECU、引擎ECU、電動車窗ECU、懸吊系統ECU。

        ECU由MCU、存儲器、輸入/輸出接口、模數轉換器以及驅動等集成電路組成。其中MCU是ECU真正起到控制作用的關鍵。

        汽車ECU

        汽車電子應用已經占據超過1/3的MCU市場,汽車向智能化過程中,對安全、環保要求越來越高,因此對MCU的需求增長迅猛。據IC Insights預測,車用MCU銷售額將在2020年接近65億美元,并在2023年達到81億美元。

        據Strategy Analytics統計,傳統燃油車中MCU占整車半導體價值的23%,純電動汽車MCU占整車半導體價值的11%,2018年傳統燃油車單車半導體價值量為338美元,新能源汽車單車半導體價值量為704美元,MCU價值量在傳統燃油車和新能源車中相當,均為78美元左右。

        燃油和電動汽車半導體占比

        據Strategy Analysis數據,全球以及國內車載MCU市場主要由恩智浦、瑞薩、英飛凌、德州儀器、微芯科技占領,共占約85%市場份額。

        汽車級MCU產品品質嚴苛,認證過程很復雜,投入大,短期內難有盈利。目前國內汽車級MCU已量產的公司有:杰發科技、上海芯旺微電子、賽騰微電子、中微半導體等公司。

        國內車載MCU起步晚,較少公司涉及該領域業務,未來國產替代潛力巨大。

        5、工業控制

        MCU是實現工業自動化的核心部件,如步進馬達、機器手臂、儀器儀表、工業電機等。以工控的主要應用場景——工業機器人為例,為了實現工業機器人所需的復雜運動,需要對電機的位置、方向、速度和扭矩進行高精度控制,而MCU則可以執行電機控制所需的復雜、高速運算。

        工業4.0時代下工業控制市場前景廣闊,催漲MCU需求。根據Prismark統計,2019年全球工業控制的市場規模為2310億美元,預計至2023年全球工業控制的市場規模將達到2600億美元,年復合增長率約為3%。根據賽迪智庫的數據,2020年中國工業控制市場規模達到2321億元,同比增長13.1%。2021年市場規模有望達到2600億元。

        全球工業控制市場規模及其增速

        中國工業控制市場規模及其增速

        MCU市場現被國外廠商主導,國內廠商雖百花齊放,但占比較低,國產替代空間巨大。根據前瞻產業研究院,2019年全球MCU市場主要被微芯、意法半導體、瑞薩、德州儀器、恩智浦等廠商占據,前五大廠商合計市場份額達72.8%。中國MCU市場主要被意法半導體、恩智浦、微芯、瑞薩、英飛凌等廠商占據,前五大廠商合計市場份額達74.42%。

        近期MCU市場缺貨行情持續,本土MCU產業鏈有望加速產品的市場拓展,提升產品的價值量或出貨量,從而充分受益于MCU市場高漲的應用需求。另一方面,高性能MCU的價量齊升,帶來可觀的毛利率,驅使更多國內優秀企業進軍MCU領域,加快實現國產替代。

        國內廠商在工業控制MCU產品方面,銷售收入及其占比逐年上升,產品出貨量增長顯著,國產替代指日可待。

        智東西認為,隨著我國電動汽車如火如荼的快速發展,在汽車電子上的應用使得MCU芯片未來注定在我國的芯片行業中扮演者一個十分重要的角色。但是,現階端國產MCU主要還是集中在家電等行業低端應用行業。好消息是,雖然32位MCU是現在的主流,但國內廠商有優勢的8位芯片仍然在物聯網等行業中有著廣泛的應用,在國外巨頭的統治下,國產MCU仍然有著不差的生長土壤,假以時日大規模的國產替代也不是不可能。

        • 聯系我們
        • 公眾號:起航號
        • 微信:xincanshu
        国产色视频一区,日本免费人成精品视频在线,亚洲v欧美v日韩v国产v,亚洲精品视频在线播放,欧美日韩国产综合草草