MCU通常被稱為單片機(jī)，有了解過MCU產(chǎn)品的朋友，都知道它應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，小到經(jīng)?？吹诫妱油婢吆褪謾C(jī)，大到家用電器和汽車，可以隨時看到的地方，就是需要計算機(jī)程序控制的地方，其中還可以區(qū)分8位MCU、16位MCU和32位MCU。
如今，一輛汽車需要幾十到數(shù)百個MCU來控制車身、底盤、動力總成、智能駕駛和娛樂系統(tǒng)。一旦其中一個丟失，汽車就無法生產(chǎn)。
雖然它被卡在汽車公司的脖子上，但單從技術(shù)角度來看，MCU并不是那么難-高難度的手機(jī)SOC有CPU、GPU、存儲器、基帶和其他功能模塊，內(nèi)置100億個晶體管，并通過7Nm工藝生產(chǎn)，僅設(shè)計成本就有幾億美元；相比之下，MCU中只有CPU、存儲器和外圍設(shè)備。CPU內(nèi)核可以在公開市場上購買（通常是arm），生產(chǎn)過程可以采用40nm，比7Nm落后五代。
雖然制造國產(chǎn)汽車MCU的技術(shù)壁壘不高，但當(dāng)芯片供應(yīng)危機(jī)沖擊汽車行業(yè)時，仍然沒有足夠強大的本土MCU芯片公司站起來，成為汽車企業(yè)的堅實后盾。
所以問題是，當(dāng)中國打算提高芯片自主性的比例時，為什么中國企業(yè)不能在汽車領(lǐng)域打開局面，而今天更難的手機(jī)SOC和超級計算芯片可以被國產(chǎn)芯片取代，理論上更容易突破。
高墻：高風(fēng)險低回報
2018年12月，中國首款汽車規(guī)格級32位MCU芯片亮相。MCU根據(jù)數(shù)據(jù)帶寬可分為8位MCU、16位MCU和32位MCU。位數(shù)越大，性能越好，定位越高。例如，8位MCU對于小家電和電動玩具來說已經(jīng)足夠了，而汽車電子和物聯(lián)網(wǎng)需要更多的32位支持。
然而，跨界者的渴望和老江湖的無為掩蓋了這個行業(yè)的殘酷事實：對于新進(jìn)入者來說，汽車MCU是一個“高風(fēng)險、低回報”的業(yè)務(wù)。
當(dāng)?shù)氐腗CU企業(yè)對高風(fēng)險有一個直觀的總結(jié)，“車輛法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)多，研發(fā)周期長，隱藏成本高，配套要求高，連帶責(zé)任大”
以車輛規(guī)格為基本門檻為例。在汽車MCU的競爭中，芯片的可靠性要求遠(yuǎn)比性能要求重要。因此，行業(yè)要求MCU的缺陷率為≤ 1dppm，即百萬分之一。
為了使芯片滿足嚴(yán)格的安全要求，汽車行業(yè)制定了一整套車輛規(guī)范級標(biāo)準(zhǔn)，以認(rèn)證芯片從設(shè)計到制造和封裝的全過程，這將極大地考驗MCU企業(yè)與上下游的合作。
上游芯片IP提供商需要專門開發(fā)“汽車行業(yè)特定IP”，為芯片提供安全冗余。MCU企業(yè)基于這些IP設(shè)計自己的MCU，便于車輛法規(guī)認(rèn)證。保險方面，一些MCU企業(yè)將直接要求上游提供的IP通過功能安全認(rèn)證。
中游MCU廠商在設(shè)計芯片后需要花費12-18個月進(jìn)行大量測試，以確保芯片能夠承受高低溫沖擊、復(fù)雜電磁環(huán)境，aec-q100標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證中的極端振動測試和其他測試，滿足功能安全要求，并使芯片在大規(guī)模生產(chǎn)和加載后在各種工作條件下安全運行10-15年。
即使跨過門檻，汽車MCU的市場故事對新進(jìn)入者來說也不夠誘人-在2021之前，這是一個毛利潤低、需求增長平穩(wěn)、格局相對穩(wěn)定的小細(xì)分市場。
2020年，MCU價格逐年下降，最低點的平均價格接近0.6美元。當(dāng)年，汽車MCU的市場規(guī)模為65億美元，僅占全球半導(dǎo)體市場規(guī)模的1.5%。雖然總量小，但MCU的毛利率不高。
2021芯片短缺后，瑞薩宣布將汽車MCU的產(chǎn)量擴(kuò)大50%，承接OEM訂單的臺積電也宣布將汽車MCU的產(chǎn)量擴(kuò)大60%。業(yè)內(nèi)預(yù)測，2023年，隨著新一批生產(chǎn)線的集中生產(chǎn)，汽車微控制器的短缺將得到緩解，換句話說，國內(nèi)汽車微控制器完成與汽車企業(yè)的綁定只剩下兩年左右，這一技術(shù)趨勢有可能逐步將汽車MCU推向更為集中化和高端的市場，這更有利于技術(shù)沉淀深厚的海外制造商。
近年來，汽車電子電氣架構(gòu)正逐步向集中化過渡。集中式架構(gòu)建立后，車輛中MCU的消耗將減少，高性能MCU將取代多個中低端MCU 。
在MCU本地化過程中，汽車公司在終端的行為將如何關(guān)系到這一目標(biāo)的成敗。
如果我們想建立一個新的國內(nèi)汽車MCU（8位MCU、16位MCU和32位MCU）供應(yīng)鏈，汽車企業(yè)的供應(yīng)鏈管理僅僅滲透到芯片企業(yè)是不夠的，還要進(jìn)一步延伸到芯片IP和芯片制造。
