半导体MCU产业研究：缺货潮加快国产替代，本土厂商迎机遇

（报告出品方/作者：民生证券，王芳、杨旭）

1 MCU 缺货严重，行业高景气有望贯穿至 2023 年

MCU 芯片紧缺，各大厂商全线涨价、交付延后。自 2020 年起全球陷入 MCU 缺货危机， 导致了部分车企出现停产的情况。目前各大厂商均出现交期严重延长的情况，部分甚至达到了 40 周以上。同时国内外各大半导体公司几乎全数发布涨价公告，普遍涨价 5%-15%，紧缺产品 甚至涨价幅度超 50%，部分产品涨价幅度甚至超过十倍。以 ST 主流型 32 位 MCU 为例，官网 标价 5.83 美元而立创商城标价 12.21 美元且仍需订货。

芯片紧缺下，渠道商部分产品上调幅度大于原厂。从海外 MCU 龙头看，其有 20%-70%的 营收通过渠道商，而在 2020 年底开始的芯片紧缺中，渠道商涨价现象较原厂更为显著。各别 产品调价超过 3 倍。库存方面，全国十大电子分销商万联芯城和唯样商城均面临严重的库存问 题，在售品牌库存均低于百颗；立创商城瑞萨 MCU 现货也仅余三款。

跟踪数据显示，除瑞萨交货周期一直较长外，其他公司正常交货周期普遍在 12-18 周，而 21Q1/21Q2 为增长至 16-55 周。产业链相关公司估计本轮缺货潮有望贯穿至 2023 年。

2 需求：市场空间巨大汽车、IoT 有望带来高速增长

2.1 下游涉及千行百业，体量 180 亿美元

MCU 下游市场涉及汽车、工业、消费电子等各个领域，2020 年市场规模达 175 亿美元。 MCU 作为一个具有处理器、存储器和外围设备的独立系统，广泛应用于各类电子产品中，其 中车用电子占比近 40%，工控市场占比近 30%，消费电子占比近 20%。2020 年受疫情影响， 市场规模有所下滑，为 175 亿美元，预计 2021 年重返正增长，2020-2025 年 CAGR 为 8%。

2.2 汽车、IoT 有望带来高速增长

2.2.1 工业：实现无线连接、环境感知、精准控制、电源管理等功能

工业级 MCU 主要起到无线连接、环境感知、精准控制、电源管理、人机交互等功能。工 业级 MCU 被广泛应用于工业自动化、智慧能源、智能楼宇、医疗保健等领域的多种设备。在 设备中，MCU 模块配合其它组件，可以实现无线连接、环境感知、精准控制、电源管理、人 机交互等功能。例如：

（1）在传送带、泵、风扇、压缩机等设备中，使用 MCU 的交流变频器 可以精确控制电机轴转速，从而实现变速控制。

（2）在小型工业机器人中，MCU 被用于控制 驱动机械臂的步进电机。利用旋转变压器等组件，MCU 可以提供高精度的运动控制。

（3）在 流量传感器中，MCU 能够收集流量传感器发送的信号，并将数据传输到用户交互界面。除此 之外，MCU 也被用于工业柴油机、呼吸机系统、能源网关等设备中。

2.2.2 家电：实现控制显示、马达、信号等功能

MCU 在传统白色家电中起着控制显示、马达、信号的作用。

（1）对于空调而言，空调遥 控器的 MCU 识别用户操作并控制红外线的发射以及遥控器上用户界面的显示。空调内机中的 MCU 处理遥控器和温度数据，并控制空调内机中风力风速相关的马达以及空调内机上的显示 界面,以及控制信号传递给空调外机。空调外机中的 MCU，则控制着压缩机与外机风扇。具有 节能、变频等功能的空调需要更高端的 MCU 单元进行控制。

（2）洗衣机与冰箱上的用户界面 同样由 MCU 进行显示控制。在冰箱中 MCU 控制着压缩机，而在洗衣机中则控制着进排水马 达以及洗衣马达。

结合小家电多样的功能需求，MCU 控制着各式小家电中不同的工作单元。

（1）以电饭煲 为例，MCU 首先控制着电饭煲用户界面的显示与声音提示，并且通过处理用户输入的操作以 及传感器检测到的温度，控制加热的时间与温度。

（2）除此之外，MCU 还广泛应用于微波炉、 电熨斗、饮水机、吸尘器等小家电中，主要起着显示控制、马达控制、系统控制、逆变控制等 多方面的控制功能，由于小家电功能丰富，MCU 需要控制的工作单元也十分多样。

2.2.3 汽车：电子电气架构调整，MCU 需求随之变革

传统汽车主要应用于中低端模块，数量大、单颗价值量小。汽车系统可以分为几大板块， 即动力总成、车身控制、信息娱乐、辅助驾驶系统等，而每个系统下又分多个 ECU 控制单元， 如发动机 ECU，以及雨刷、车窗、电动座椅、空调等 ECU。数量上，每个 ECU 都需要至少一 颗 MCU，平均下来传统汽车要用到几十颗 MCU，比如奥迪 Q7 和本田雅阁分别用到 38 颗和 21 颗 MCU。价值量上，由于主要应用于雨刷、车窗、座椅、灯光控制、空调面板，以及娱乐 信息、电池管理等局部功能，属于中低端 MCU 应用，单颗价值量偏低。整体看，MCU 在燃 油汽车中占全部半导体的 23%，在纯电动车占 11%。

自动化、电动化趋势下，电子电气架构重构，MCU 需求随之变革。随着汽车电子技术发 展，传统汽车分布式架构下的 ECU 数量不断增加，经济车型约需要 20 个 ECU，而高端车型 ECU 需求在 50 个以上。ECU 的增加使得汽车线束排线困难、软件维护与升级困难、模块间信 息沟通效率低，因此“域架构”概念随之被提出，如 Tier-1 厂商博世的经典五域：动力域、底盘 域、车身域、信息娱乐域，以及 ADAS 域，随之带来汽车 MCU 需求的变革。

ADAS 域：L3 及以上功能中，MCU 或被更高集成、更高算力的 SoC 替代。目前传统车 厂仍保留汽车分布式架构以实现 L0-L2 级别 ADAS 功能，MCU 增量与 ECU 增量成正比，同 时额外添加域控制器实现 L3 及以上级别功能，如奥迪和宝马的 L3 车型均追加 1 颗英飞凌的 Aurix MCU 整合到集成平台中。但集中式架构仍是未来智能汽车的发展方向，尤其在 ADAS 域上 SoC 将替代大部分 MCU 功能，MCU 需求数量将一定程度下降。如特斯拉 Autopilot 自动 驾驶平台 3.0 版本的中央超级计算机包含 ADAS 板和信息娱乐板，ADAS 板上采用 2 颗 SoC 并保留 1 颗冗余 MCU，信息娱乐板上也仅使用了 1 颗恩智浦的 MCU，整体 MCU 数量相较 1.0 版本下降；而在视觉和雷达模块上，特斯拉的三摄方案也只保留感知的基础功能，边缘 MCU 数量也下降明显。目前 L3 及以上场景中，ADAS 域控制器一般包含 1 颗或 1 颗以上的 算力更高的 SoC 芯片及 1 颗安全冗余 MCU 芯片。

动力域：纯电汽车相比传统燃油车，所需 MCU 数量、单价均提升。传统燃油车仍然是 1 个发动机管理 MCU、1 个变速箱 MCU 以及 1 个车用发电机 MCU 的设计。而电动汽车主要靠 三电系统，即电驱、电池和电控系统作为整车驱动力，MCU 需求反而会增加。从数量上看， BMS 电池管理系统大多为一主四从的经典结构，而主控制器和从控制器均各需要 1 颗 MCU； 整车控制器 VCU 需要配备 32 位 MCU，不同车型所需数量不一，电动汽车单车 MCU 将增加 6 颗以上。从价格上看，电动驱动对于 MCU 性能要求更严格，单颗 MCU 价值量更高。根据 贸泽电子数据显示，电池管理系统内 MCU 单颗价值量为百元到数百元。

车身域、底盘域：出于安全冗余考虑，MCU 数量不会下滑，但功能会简化为执行侧面。 我们认为，出于安全冗余的考虑，即便 ECU 融合，智能汽车车身及底盘相关 MCU 数量需求 也并不会下滑，但 MCU 功能会简化为执行层面，运算层级将交由集中平台处理。如特斯拉 Model3 采用 3 个车身控制器融合车身域和底盘域，前车身控制器中采用 1 颗主 MCU 和 3 颗 辅 MCU，左车身控制器采用 2 颗主 MCU 和 2 颗辅 MCU，右车身控制器采用 1 颗主 MCU 和 2 颗辅 MCU。其 3 个车身控制器融合了约 14 个 ECU 模块的功能，但最终仍采用了 11 个 MCU， MCU 数量较融合前并未产生较大变化。

2.2.4 IoT：更多产品实现联网控制，带来 MCU 增量需求

IoT 设备需求与 MCU 相契合，是未来各领域增量的重要来源。IoT 实际上并非一种新的 设备，而是指通过在传统设备上加入传感器+执行器+通信模组，以持续收集相关设备的数据并 进行分析，从而提供增强的服务和运营的产品。而 MCU 的“低功耗+安全+经济”特性，符合 IOT 设备要求，因此其他各类 IoT 设备中运用广泛，2017 年其在消费电子、汽车、工业领域的占 比分别为 33%、21%、13%。根据 IoT Analytics 预测，IoT 半导体组件市场将从 2020 年的 330 亿美元增长到 2025 年的 800 亿美元，CAGR 达 19％，其中 MCU、连接芯片组、AI 芯片组、 安全芯片组四类芯片价值量占比最大。

3 供给：国外厂商主导，中高低端错位竞争

3.1 8/32 位是主流市场，16 位被逐渐压缩

8 位常用于运算量较小的产品，32 位用于计算量较大的产品。MCU 分为 4/8/16/32 位， 其位数是指处理器寄存器的大小或宽度，即数据总线宽度，较大位数的寄存器意味着可以操作 大量的数据以减少时钟周期，从而达到更好的运算效率。正因为计算效率的不同，8/16/32 的 下游应用有所不同，8 位更适宜用于计算需求较小的产品，如 LCD、小家电、玩具等；32 位 更适宜用于计算量稍大的产品，如汽车电子（包括 ECU、雷达监测等）、工业领域。

8 位、32 位 MCU 成为市场主流，16 位定位尴尬逐渐淡出市场。从全球范围内看 8 位、 32 位 MCU 逐渐成为主流，16 位由于其不上不下的定位逐渐被挤出市场。2020 年，8/16/32 分 别占比为 23%/17%/59%。我们认为（1）32 位市场规模不断提升的原因在于：①MCU 成本快 速下降，32 位已于 8/16 位差别不大，且 MCU 本身占总生产成本比例较低，因此下游客户对 价格的敏感性一般；②产品对 MCU 的计算存储性能要求越来越高，需要 32 位 MCU 才能满 足。（2）8 位在性能不及 32 位情况下，仍具有一定市场的主要原因系：①虽然 32 位比 8 位价 格稍高，但是开发过程中难度更大且耗时，反而最终导致成本更高；②8 位也具备某些硬件优 势，比如静态电流更低导致功耗更低，某些简单计算操作下速度更快。

3.2 行业高集中度，全球七大巨头垄断市场

MCU 是电子设备的核心部件，其架构核心是 CPU 内核。MCU 是把 CPU 的频率与规格 做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A/D 转换等周边接口都整合在单一芯片上，形成芯片 级的计算机。其在计算能力要求不算高的设备上应用广泛，如体温计、无线充电器和智能手环， 大到数控机床、机器人和汽车。MCU 架构根据指令结构可以分为 CISC(Complex Instruction SetComputer)架构和 RISC(Reduced Instruction Set Computer)架构，早期的 MCU 全部是基于 CISC 架构，如 8051 架构，而目前主流的架构则基本都是基于 RISC 架构。对于 MCU 厂商，其既可 选择向外部购买架构，如 ARM 公司的 Cortex-M 系列架构，也可自主研发架构，如微芯科技 公司旗下的 16 位微控制器产品线中 PIC24 系列采用的 PIC 架构，而 8 位微控制器产品线中的 AVR 系列采用的 AVR 架构。

MCU 复杂性，决定行业高集中度。MCU 的基本结构可以分成 CPU 处理器内核、存储器、 总线和外设四部分，内核通过寄存器控制外设，外设通过中断系统通知内核，二者之间通过总 线传输数据、地址以及控制信息。由于 MCU 的工作原理是根据预先编好的运算逻辑逐条执行 程序命令，故而也需要存储器存放已编信息。一般而言外设部分包括串口控制模块、SPI 模块、 I2C 模块、A/D 模块、PWM 模块、CAN 模块、EEPROM、比较器模块等，可通过 MCU 指令 直接控制。由于 MCU 不仅涉及数字电路技术（即 CPU），还涉及外设的模拟电路，其对芯片 公司的综合能力要求较高，因此我们看到：1）全球市场海外龙头集中度较高；2）MCU 公司 通常是 MCU 与模拟芯片同时涉足。

数轮大规模并购后，CR7>80%。总体看，国外前七大厂商占据了全球超过 80%的市场份 额，头部效应显著，其中瑞萨、恩智浦 > 微芯、意法 >其他三家。我们认为集中度较高的原 因包括：1）为争夺市场份额及布局物联网应用，MCU 主要厂商之间发生了数起大规模并购， 包括 NXP2015 年收购飞思卡尔，进军汽车电子领域，市占率上升至 19%；Microchip 在 2016 年收购 Atmel，市场占有率上升至 14%；Cypress 在 2015 年收购 Spansion，市场占有率达到 4%；2020 年 Cypress 被 Infineon 所收购，预计合并后市占率超过 15%，跃升为排名第三的厂 商。 2）MCU 下游应用通常更新迭代较慢、使用周期较长，因此倾向于能提供稳定解决方案 的供应商，较少更换供应商。

从公司定位看，英飞凌TI 产品线较广，而其他公司视 MCU 为主力产品。从公司对 MCU 的定位上看，瑞萨、微芯、赛普拉斯营收中 MCU 营收占比位 50%及以上，恩智浦、意法半导 体营收中 MCU 占比也较高，而英飞凌、德州仪器 MCU 占比相对较少。

MCU 位数：8 位集中度低于整体集中度，意法通过 STM32 赢得 32 位市场。

（1）8 位：前 7 大厂商中有 5 家布局 8 位产品，CR5 在 70%上下，低于整体 MCU 市场集中度，我们认为 这与 8 位技术较为成熟且技术难度相对较低有关。

（2）16 位：7 大厂商中仅意法半导体没有布 局，CR6 接近 100%，其中微芯、德州仪器增长较快。

（3）32 位：意法在 2007 年发布了基于 ARM Cortex-M3 的 STM32 F1 系列（中低端），此后又不断开发出 F0-F7 系列，全面覆盖高中 低市场，通过更为完善的生态建设，逐步抢占 32 位市场，市占率由 2007 年的 6%提升至 2019 年的 17%，目前已与瑞萨、恩智浦市占率相当。

下游应用：汽车、工控、消费电子三大市场错位竞争。

（1）恩智浦、瑞萨定位高端汽车、 工控市场：恩智浦与瑞萨定位较为相似。其中恩智浦前期在医疗、通讯市场均有所布局，在 2015 年通过收购飞思卡尔进军汽车电子领域。瑞萨在汽车 MCU 市场具有领先地位，2014 年起就已 占据汽车半导体全球市场份额第一。

（2）微芯、意法定位中低端工控、消费电子：微芯 2016 年通过收购 Atmel，在工业控制领域形成全面覆盖的产品线。意法半导体在物联网和消费电子 领域全面布局，包括了工业网关、电信设备、家庭自动化等产品，但在高端的工控、车规领域 仍有所局限。

（3）其他：英飞凌在汽车电子、工业控制、医疗等领域长期经营，定位高端，价 格偏高，且在 2020 年完成对赛普拉斯的收购，完善汽车电子产品线的同时进入了消费电子领 域。德州仪器主要深耕工业控制与通信领域，在低功耗产品上有绝对的技术优势。

4 缺货潮下国内厂商迎发展窗口期，看好国内领先公司

4.1 现状：消费/工控有序推进，8 位对标微芯，32 位对标意法

大陆 MCU 玩家众多，但规模普遍偏小，32 位兆易体量最大，8 位中颖电子体量最大。与 全球市场厂商相比，国内厂商呈现玩家众多、规模普遍偏小的现状，且多为细分领域玩家，仅 兆易（32 位）、中颖（8 位）体量较大，营收接近 10 亿元。我们认为，目前大陆 MCU 厂商还 处于发展的早期，国产替代下看好 MCU 平台型公司的出现。

4.1.1 消费&工业：率先突破领域，部分细分市场站稳脚跟

8 位对标微芯、32 位对标意法，消费电子为主攻方向。目前国内 MCU 厂商的切入路径主 要有两条，

（1）切入技术难度较低的 8 位市场，大多数产品是基于 8051 架构，凭借性价比优 势+更全面周到的本地服务取胜，主要对标的海外公司为微芯；

（2）借力海外厂商的成熟生态， 大多数产品基于 ARM Cortex-M 架构，主要对标的外海公司为意法半导体（即对标 SMT32 产 品）。而不管是意法半导体还是微芯，其主要下游应用均是消费电子、工控。

此外，其他企业积极进入 MCU 产业。由于国内市场大+政府支持，国内 MCU 公司不断 涌现。如美的成立美垦半导体技术公司，专注家电领域芯片，产品包括 MCU、功率、电源、 IoT 等相关领域的芯片。再如力源信息自研的 MCU 芯片目前已流片成功，预计 21 年 7 月开始 让部分客户测试，21Q4 进入小批量量产。

8 位市场部分细分领域已有所突破。目前在 8 位领域做得较好的厂商包括中颖电子（专注 小家电）、宏晶电子等。以小家电市场为例，国内各小家电厂商主要通过两条路径打开市场： ①通过各种应用创新，试图通过创新技术建立起行业壁垒，如集烤/煮/炒/蒸于一体的小厨电； ②通过寻找市场空白，推出全新产品，如大力推广的消毒刀架等。相较于 MCU 其他领域来说， 小家电的 MCU 产品迭代稍快、需求差异化，而国内 MCU 厂商相对国外大厂，能够提供及时 的、更全面的本地服务。目前，大陆厂商中颖电子、台系厂商盛群半导体、义隆电子、松瀚电 子均已拥有较高市场份额，该四家厂商合计市占率达 78%。

4.1.2 汽车：从低端切入，并逐步开始高端产品研发

车规 MCU 需同时保障功能与安全性，评估指标远远严苛于消费类和工业级 MCU。车规 MCU 的评估指标无论从工作环境、使用寿命还是交付良率等方面，都要严苛于消费类与工业 级的 MCU。比如汽车发动机舱 MCU 工作温度区间为-40℃-150℃，车身控制部分为-40℃-125℃， 而消费类产品只需要达到：0℃-70℃。其它环境要求诸如湿度、发霉、粉尘、水、EMC，以及 有害气体侵蚀等等也往往都高于消费电子产品要求。

国产厂商从中低端车规 MCU 切入，并考虑研发高算力产品。车规级 MCU 由于认证周期 长、可靠性要求高，是国产替代最难突破的阵地，不过近年来不少国内厂商已经从与安全性能 相关性不大的中低端车规 MCU 切入，比如雨刷、车窗、遥控器、环境光控制、动态流水灯等 车身控制模块，并逐步开始研发未来汽车智能化所需的高端 MCU，如智能座舱、ADAS 等。 目前，行业内推进较为快速的厂商包括华大北斗、兆易创新、比亚迪半导体、杰发科技等。

4.2 切入机遇：贸易摩擦+缺货潮，国产腾飞窗口期

巨大市场空间+极低自给率，亟待国产替代。我们认为，国内 MCU 市场受益于庞大下游 制造业增长，包括家电产品、消费电子、汽车电子以及覆盖千行百业的工业产品，其增速高于 世界平均水平。2020 年中国 MCU 市场规模约 274 亿元（占全球的 23%，预计 2020-2024 年 CAGR 达 7%。从竞争格局看，2019 年 CR7=81%。中国厂商中，中国台湾厂商新唐等拥有一定市 占率，大陆厂商中颖电子、兆易创新等也开始占据一定市场份额。

硬件成本低，价格竞争不是生存之道。由于 MCU 通常较小且不需要用到先进制程（8 位 80/90nm 即可、32 位 40nm 即可），因此硬件成本较低，国内厂商较难通过价格优势切入。而 我们从产业链了解到，大陆公司价格相较海外巨头差异不明显。

生态系统是关键，大陆企业已在构建生态，32 位兆易是领头羊，8 位中颖电子已实现自 主开发。由于工程师需要在 MCU 的基础上做定制化的开放，因此除硬件性能外，良好的开发 环境、可得的学习资料对于工程师来说也极为关键。我们以业内生态建设完善著称的 STM32 为例，其生态系统主要由其自身及其合作伙伴共同建立，主要包括三大部分：硬件开发工具（包 括开发板等）、软件开发工具（从配置、开发、编程、监控的全开发过程）、学习资料（包括开 发者交流论坛、工程师培训课程、指导手册等），良好的生态，可以使得工程师无需借助 MCU 厂商的帮助即可解决开发过程遇到的各类 bugs。此外，STM 在推广过程中，还有意培养群众 基础，比如向各大高校推广宣传、向工程师免费发放开发板等。国内厂商初期主要是借力海外厂商的生态，最为多的即是开发与 SMT32 产品兼容的产品，因为这可以这使已使用 SMT32 的 产品以及学习过 SMT32 开发的工程师，在较小工作量的情况下，完成国产替代。而目前国内 厂商也开始着手构建生态，如兆易创新主要通过与六七家厂商合作构建软件生态，通过 GD32 大学计划培养群众基础，并联合全球合作伙伴开发 AIoT、电机控制和工业应用等丰富应用； 再如中颖电子自研软件开发工具。

“贸易摩擦+缺货潮”是大陆公司被市场认知的绝佳窗口期，看好未来持续性国产替代。相 较于 CPU、内存芯片等，MCU 在技术上更新迭代较慢、下游产品的生命周期较长、成本较低， 这导致厂商不会轻易替换供应商，通常在产品做更新迭代时才会考虑更换供应商。而 2019 年 开始的贸易摩擦+2020 年下半年开始的缺货潮给了国产替代良好的切入机会。如兆易从 2013 年开始向市场推广 MCU，但直到 2020 年才开始快速增长；中颖电子在大家电客户端的导入也 是在贸易摩擦之后才开始加速导入。我们认为，本次切入窗口期给予大陆 MCU 厂商被市场认 知的机会，一旦产品被认可，将会开启国产替代快速增长期。我们以意法 STM32 产品为例， 其在下游客户中的偏好程度已经连续数年超过其他厂商，而从市占率表现看，其市占率并未出 现跃升式增长，而是持续性的提升。这意味着一旦公司切入客户供应链，通过客户验证后即可 迎来持续性的放量增长。

未来格局判断：少数几家龙头+十余家细分市场中等规模公司。我们认为，在经历了上述 高增长期后，本土 MCU 厂商将会诞生数家大型企业，诸如兆易创新（大陆 32 位龙头，Flash 单元无需外购）、国民技术（32 位通用 MCU）、中颖电子（大陆 8 位龙头，家电 MCU）、比亚 迪半导体（汽车 MCU）等具备巨大潜力。此外，另有十几家中规模的企业凭借特色产品在细 分领域占有一定市场的行业格局；而其他规模较小，未能形成产品优势的企业将会陆续退出市 场。

4.3 兆易创新：大陆 32 位龙头，进入汽车领域打开发展空间

4.3.1 公司发展历程

国内存储龙头，三大业务并行。公司作为全球化芯片设计公司，拥有三大核心产品线分别 为 FLASH、32 位通用型 MCU 及智能人机交互传感器芯片，并提供整体解决方案。2005 年公 司前身芯技佳易微电子科技有限公司建立。2006 年至 2013 年期间，公司先后实现了第一代 SRAM、Nor Flash、Nand Flash 的量产，在存储领域站稳脚跟，并于 2012 年改制更名为北京兆 易创新科技股份有限公司。2016 年公司上市。2018 年收购思立微，完成传感器领域的布局。

中外合资，股权分散。公司股权结构较为分散，第一大股东董事长朱一明控股仅 8.5%， 同时朱一明曾在美国半导体行业工作多年，有着多年的行业经验。

4.3.2 公司业务分析

立足存储，布局 MCU 和传感器。公司主营三大业务，分别为存储器、微控制器和传感器。 存储器产品为公司营收占比最大的部分，公司产品涵盖了 NOR Flash 市场的全部容量范围， flash 产品累计出货量已近 160 亿颗。将于 2021H1 推出第一颗自有品牌的 DRAM 产品采用 19nm 的工艺节点，领先于行业主流的 3Xnm-20nm 工艺节点。公司在存储技术上的深厚积累 同时促进着 MCU 业务的发展。MCU 是由 CPU，存储单元和支持电路集成而成；相比于绝大 多数 MCU 公司通过第三方厂商购买存储单元，公司是行业内少数能在 MCU 采用自主生产的 Flash 的企业。

ARM 架构的 GD32 起家，并推出全球首款 RISC-V 产品，现产品种类已过百种。公司基 于 ARM Cortex-M 生产的 GD32 系列 MCU 已成为国内通用 MCU 领域主流的 32 位产品，拥 有三条产品线共 360 余款产品型号（覆盖 180-40nm 市场主流的工艺制程），累计出货数量已 超过 5 亿颗。公司在保持通用 MCU 领域领先地位的同时，积极布局超低功耗市场，传统车身 控制、新能源车新应用等汽车 MCU 市场，高性能工业控制、多媒体控制等市场，并推出配套 PMIC 和 MOSFET DRIVER 产品。2019 年公司推出了全球首颗基于 RISC-V 架构的 32 位通用 MCU 产品，主要面向物联网及超低功耗场景应用；相比 M3 内核的产品性能提升了 15%，动 态功耗降低了 50%，待机功耗更降低了 25%。公司在打造 RISC-V 开发生态已走在行业前列， 为未来在 AIoT 时代的新突破奠定基础。

4.3.3 公司财务分析

疫情期间保持增长，21Q1 迎来高增长。公司 2020 年实现营收 45 亿元，同增 40%；归母 净利润 8.8 亿元，同增 45%；净利率 20%，同增 0.7pct。21Q1 实现营收 16 亿元，同增 99%， 环增 21%；归母净利润 3 亿元，同增 79%，环增 45%；净利率 19%，同减 2pct，环增 3pct。

4.4 国民技术：国内安全领域领军，高安全性 32 位 MCU 产品

4.4.1 公司发展历程

国内安全芯片龙头，两大领域共同发展。作为国内信息安全 IC 设计领域领军企业，国民 技术专注于信息安全、SoC、无线射频等核心技术研发，拥有集成电路前端至后端全过程设计 与工程量产技术，业务聚焦两大领域：

1）集成电路领域：围绕“安全+通用”战略，提供覆盖 网络安全认证、通用微处理器、可信计算、无线通信四大类芯片产品。

2）新能源负极材料领 域：由子公司斯诺实业承担。源于国家“909”集成电路专项工程 2001 年公司成立；2010 年公 司上市；2018 年收购斯诺实业进军新能源行业，新增负极材料领域业务；2019 年推出五大系 列 30 余款 MCU 产品。

股权分散，董事长拟增资。截至 21Q1，前十大股东合计持股数仅占公司总股本的 9.5%， 其中第一大股东、董事长孙迎彤占股 3%。7 月 19 日公司发布公告宣布，董事长孙迎彤以 现金认购的方式购买公司增发的股票，认购完成后持股比例不低于 14%，且成为实际控制 人；结束公司长达 8 年的“无实控人”局面。

4.4.2 公司业务分析

安全：安全芯片领军企业，二十年技术积累。作为国家最早商用密码核心定点单位，公司 自成立以来一直深耕于深耕信息安全领域，拥有首个企业独立安全芯片攻防技术实验室，并牵 头制定了多项行业标准。公司以具有特定优势的安全密码算法性能、低功耗及无线连接传输技 术为核心，推出了多款极具竞争力的产品，所研发的新一代安全芯片产品 N32S032 获得首个 国际、国密双算法安全芯片 EAL5+级别证书。同时，公司也是国内最大的可信计算芯片厂商， 市占率超过 85%；2020 年完成了唯一一款国内、国际安全认证的可信计算芯片的研发，已进 入样品测试及产品资质认证阶。2020 年应用于 USB Key、蓝牙 Key、安全主控芯片的产品已 进入小批量阶段，公司将在保持传统网络安全领域竞争力的同时，扩展新兴产业应用。

通用：全系列 32 位 MCU 布局，深厚安全技术提供竞争力。公司聚焦于全系列、全产品 线路径 32 位 MCU，覆盖工业控制、智慧城市等多种物联网应用场景。2019 年首发推出五大 系列 30 余款 MCU，2020 年推出 70 余款基于 ARM Cortex-M0/M4 内核的通用安全 MCU 产 品。中高端系列已完成研发阶段，进入了验证和测试阶段，中低端系列则开展了平台化、系列 化的研制工作。MCU 产品将结合公司在 SoC 芯片设计、安全密码算法性能领域长期研发技术 的积累，内置嵌入式高速闪存、低功耗电源管理，集成数模混合电路，并内置硬件密码算法加 速引擎以及安全单元，使得产品具有高安全性、高集成度、高性能、高可靠性、低功耗等特色， 为客户提供具有差异化和全系列化的产品和解决方案。

4.4.3 公司财务分析

营收连年下滑，盈利能力不强。公司 2020 年实现营收 3.8 亿元，同减 3.8%；归母净利润 0.1 亿元，同减 89%；净利率-1.7%，同减 13pct。21Q1 实现营收 1 亿元，同增 23%，环减 6.7%； 归母净利润-0.2 亿元，同减 38%，环减 192%；净利率-20%，同减 2.3pct，环减 17pct。2017 年 出现亏损主要是由于产业基金的合作相关方失联。2018 年出现大幅亏损主要系：

1）主要客户 出现偿债风险。

2）安全主控芯片市场步入成熟期。

3）降低了系统集成等业务比例。

4）研发 投入增加，现有产品进行了更新换代而新产品因研发周期较长还未能产生经济效益。2020 年 公司受疫情影响，复工时间延迟，导致新产品对公司业绩贡献有所延后。

4.5 中颖电子：大陆 8 位龙头，大家电市场持续开疆拓土，汽车 电子有望年底发布

4.5.1 公司发展历程

二十七年稳步发展，成为国内 MCU 龙头。公司是专注于 MCU 及锂电池管理芯片领域的 芯片设计公司。中颖电子创立于 1994 年，2002 年开始设计自主品牌芯片。凭借深厚的技术积 累，公司分别于 2003 年推出家电控制芯片，于 2006 年推出电脑数码类控制芯片，实现了市场 份额的快速提升。2012 年公司上市。2014 年推出首颗 AMOLED 产品；2016 年推出首颗低功 耗蓝牙芯片；2018 年成为国内体量最大的 MCU 公司 2020 年收购澜至科技 WIFI 团队，增强 WIFI 蓝牙产品竞争力。

中外合资，台系管理。公司股权结构较为分散，前三大股东分别为威朗国际（24%）， Win Channel（4.9%）和诚威国际（3.6%），现任董事长傅启明通过持有威朗国际 78%股份 成为中颖电子的实际控制人。管理层大多出身于中国台湾 IC 设计企业联华科(UMC)，在 IC 设 计领域有着深厚的技术背景和丰富的管理经验。

4.5.2 公司业务分析

MCU 和 OLED 芯片为公司主营方向。公司主要从事自主品牌的集成电路芯片研发设计 及销售，并提供相应的系统解决方案和售后的技术支持服务。主要产品为工业控制级别的微控 制器芯片和 OLED 显示驱动芯片；其中 MCU 产品主要用于家电主控、锂电池管理、电机控 制、智能电表及物联网领域。

MCU：以家电市场为主，向下游拓展。公司在 MCU 市场深耕超 20 年，已成为国内体量 第一的公司。根据 2020 年年报，MCU 产品营收占比达 94%，营收达 9.5 亿元。公司针对低端 市场多采用 8 位 MCU；同时积极拓展产品应用，包括电表，电机，电脑外设等，为公司稳步 增长奠定基础。为了进军中高端市场，公司开发出了 32 位 ARM 内核产品，55nm 的高阶制程 产品现已进入研发阶段；IOT：收购澜至科技，结合自身低功耗蓝牙技术，进一步强化在该领 域的布局。

Fabless 模式，专注技术研发。2020 年公司研发投入达 1.7 亿元，占营业收入 17%， 同增 28%。截止 2020 年底，公司获得授权专利 106 项，其中 104 项为发明专利。

4.5.3 公司财务分析

20 年稳步增长，21Q1 超预期。公司 2020 年实现营收 10 亿元，同增 21%；归母净利润 2.1 亿元，同增 11%；净利率 20%，同减 2pct。21Q1 实现营收 3 亿元，同增 52%，环增 13%； 归母净利润 0.7 亿元，同增 61%，环增 15%；净利率 22%，环增 2pct。增长主要系 1）疫情期 间家电等下游需求旺盛，带动公司出货加速增长。2）MCU 产品供不应求带来的涨价效应。

来源：未来智库