芯耀
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作者：豐寧
在半導(dǎo)體行業(yè)的聚光燈下，MCU市場(chǎng)一直是兵家必爭(zhēng)之地。
曾經(jīng)，德州儀器（TI）、意法半導(dǎo)體（ST）憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)和技術(shù)積累，穩(wěn)坐行業(yè)頭把交椅，一舉一動(dòng)都牽引著整個(gè)產(chǎn)業(yè)的神經(jīng)。然而，風(fēng)云變幻的市場(chǎng)浪潮中，這兩大巨頭接連陷入困境。
與此同時(shí)，國(guó)產(chǎn) MCU廠商正憑借技術(shù)突破與成本優(yōu)勢(shì)，迅速崛起，一場(chǎng)激烈的行業(yè)角逐已然拉開帷幕。
?01、巨頭困境：TI與ST的危機(jī)時(shí)刻
今年?3?月，一則裁員消息讓?TI?站在了行業(yè)輿論的風(fēng)口浪尖。
TI對(duì)其Lehi工廠進(jìn)行了一輪裁員，以支持長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)計(jì)劃。
TI官網(wǎng)顯示，其在全球共有15個(gè)制造工廠，包括晶圓制造廠、封裝測(cè)試廠和凸點(diǎn)加工測(cè)試廠。到2030年，TI內(nèi)部制造比例將達(dá)到90%。
目前TI有8家12英寸晶圓廠，其中2家在美國(guó)猶他州Lehi，分別為L(zhǎng)FAB1和LFAB2（“L”代表?Lehi）。其中LFAB1已經(jīng)投產(chǎn)，而LFAB2還在建設(shè)中，可以推測(cè)此次裁員應(yīng)該是發(fā)生在LFAB1廠。
LFAB1，生產(chǎn)模擬和嵌入式半導(dǎo)體，2021年由美光科技的12英寸晶圓廠收購(gòu)而來，于2022年投產(chǎn)，當(dāng)時(shí)成為TI第四家12英寸晶圓廠。
LFAB2，生產(chǎn)模擬和嵌入式半導(dǎo)體，2023年破土動(dòng)工，這家工廠耗資110億美元，成為猶他州史上最大的經(jīng)濟(jì)投資，創(chuàng)造約?800?個(gè)額外的?TI?工作崗位以及數(shù)千個(gè)間接工作崗位，最早將于2026年首次投產(chǎn)。
目前TI并沒有解釋裁員的具體原因，不過根據(jù)業(yè)內(nèi)人士猜測(cè)，此次裁員計(jì)劃多源于該工廠產(chǎn)能利用率不足。
相較其他大廠，TI的裁員動(dòng)作并不算多。
去年5月，TI被曝裁撤了位于中國(guó)上海研發(fā)中心的?MCU?研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并把原?MCU?研發(fā)線遷往印度。隨后在11月，這則消息得到證實(shí)。
除了裁員動(dòng)作外，TI還有多項(xiàng)指標(biāo)已亮起紅燈。
從業(yè)績(jī)表現(xiàn)來看，TI的營(yíng)收自2022年四季度開始出現(xiàn)明顯下滑，同比下滑大致從2022年四季度（同比-3%）就開始了，一直持續(xù)到2023年和2024年，持續(xù)了近兩年時(shí)間，直到2024年四季度同比下滑才縮減到-1.7%。凈利潤(rùn)也在下跌，凈利潤(rùn)的跌幅比同期營(yíng)收跌幅更大。再看毛利率，TI的毛利率在2022年達(dá)到68.8%峰值后，近兩年大幅下跌，2024年為58.1%，已經(jīng)跌破60%。
TI的庫(kù)存水位也不甚樂觀。2024年四季度末的庫(kù)存為45億美元，比上一季度增加了2.31億美元，庫(kù)存天數(shù)為241天，環(huán)比增加了10天。預(yù)計(jì)2025年第一季度的庫(kù)存水平會(huì)進(jìn)一步增加，可能會(huì)達(dá)到1億美元以上的水平，然后可能會(huì)穩(wěn)定在該水平附近。
TI也表示，供需失衡仍然存在。曾經(jīng)的行業(yè)巨頭，正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。
ST：大規(guī)模減員，甚至面臨拆分挑戰(zhàn)
無(wú)獨(dú)有偶，ST?也在近期傳來重大人事調(diào)整消息。
本月，ST?首席執(zhí)行官?Jean-Marc Chery?宣布，公司預(yù)計(jì)未來三年將有?5000?名員工離職，其中包括今年早些時(shí)候已宣布的?2800?人裁員計(jì)劃。據(jù)介紹，約?2000?人將因自然減員離開，加上自愿離職等情況，最終離職人數(shù)將達(dá)到?5000?人。
去年11?月，意法半導(dǎo)體詳細(xì)公布了其成本削減計(jì)劃，目標(biāo)是到?2027?年節(jié)省數(shù)億歐元，措施包括通過自然減員和提前退休來縮減員工規(guī)模。
同時(shí)，根據(jù)6月4日意大利最大媒體之一的《新聞報(bào)》（La Stampa）報(bào)道，法意兩國(guó)和相關(guān)股東計(jì)劃研究重新拆分ST。
在新能源汽車浪潮興起之際，ST一度是芯片市場(chǎng)“大贏家”之一。需求下行之際，ST也不可避免陷入被動(dòng)。
再看具體表現(xiàn)，業(yè)績(jī)方面，2024年ST營(yíng)收和利潤(rùn)分別下跌23.24%、63.03%，2025年第一季度凈利潤(rùn)增速為-89.08%，創(chuàng)近十年單季利潤(rùn)增速新低。
具體產(chǎn)品方面，涉及汽車相關(guān)的模擬、功率分立器件、MCU等均大幅下跌。值得關(guān)注的是，ST財(cái)報(bào)中重點(diǎn)提及了公司在模擬、MCU及SiC等市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。
其營(yíng)收核心的MCU產(chǎn)品方面，受中國(guó)兆易創(chuàng)新等國(guó)產(chǎn)廠商影響，中國(guó)市場(chǎng)通用MCU份額持續(xù)下跌。汽車MCU同樣受英飛凌等頭部廠商沖擊以及中國(guó)大陸廠商國(guó)產(chǎn)化的影響。
那么國(guó)產(chǎn)MCU公司的研究成果究竟如何了？據(jù)悉，納芯微、兆易創(chuàng)新、極海半導(dǎo)體等企業(yè)已相繼推出對(duì)標(biāo)?TI、ST?的產(chǎn)品，開始與國(guó)際龍頭展開正面競(jìng)爭(zhēng)。
?02、國(guó)產(chǎn)MCU，硬剛國(guó)際大廠
TI C2000，迎來諸多挑戰(zhàn)者
在MCU國(guó)產(chǎn)化的征程中，實(shí)時(shí)控制堪稱最難啃的“硬骨頭”。
多年來，TI C2000獨(dú)霸實(shí)時(shí)控制這一領(lǐng)域。即便是Microchip、ST、瑞薩這些在電源和電機(jī)領(lǐng)域有所建樹的巨頭，也沒能撼動(dòng)TI C2000的地位。
近年來，隨著本土MCU廠商的興起，不少市場(chǎng)已經(jīng)開始看到了國(guó)產(chǎn)MCU廠商的身影。哪怕是之前看起來堅(jiān)不可摧的C2000，也逐漸在電機(jī)控制、變頻器和伺服器等市場(chǎng)逐漸失守。
納芯微、極海半導(dǎo)體等國(guó)產(chǎn)企業(yè)已主動(dòng)出擊，直接對(duì)標(biāo)?TI C2000?系列產(chǎn)品，向這一技術(shù)高地發(fā)起沖擊。
以納芯微為例，其推出的?NS800RT5?和?NS800RT3?兩類產(chǎn)品，精準(zhǔn)對(duì)標(biāo)?TI C2000?的?F280039、F280049?等型號(hào)。
在技術(shù)路線上，實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的用戶最關(guān)心的是內(nèi)核問題，眾所周知，C2000是TI自有的DSP?內(nèi)核，納芯微采用國(guó)產(chǎn)廠商常用的?Arm Cortex-M7?內(nèi)核，并引入自研的?eMath?數(shù)學(xué)加速核，相比通用Arm Cortex-M7的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，其在三角函數(shù)、開方、指數(shù)、對(duì)數(shù)、傅里葉變換(FFT)、矩陣運(yùn)算、FIR濾波等數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算中有大幅算力提升。
除了算力的提升外，納芯微還在NS800RT系列存儲(chǔ)的擴(kuò)展、關(guān)鍵實(shí)時(shí)外設(shè)等諸多方面做了改進(jìn)。
加量不加價(jià)，也是納芯微的優(yōu)勢(shì)之一。
據(jù)納芯微MCU市場(chǎng)總監(jiān)宋昆鵬介紹，雖說是直接對(duì)標(biāo)，但產(chǎn)品定義的環(huán)節(jié)，并非完全照搬，而是根據(jù)客戶痛點(diǎn)，在實(shí)時(shí)性、可擴(kuò)展性及安全性等方面進(jìn)行了全面創(chuàng)新，這些顯然都是實(shí)時(shí)控制MCU的關(guān)鍵。當(dāng)然，考慮到TI這兩款產(chǎn)品都是幾年前推出的，后來者做出創(chuàng)新和升級(jí)也很自然。
前不久，極海半導(dǎo)體正式發(fā)布了基于?Arm?Cortex-M52雙核架構(gòu)及支持Arm Helium技術(shù)的G32R501?實(shí)時(shí)控制MCU，正式宣告入局TI C2000所把持的市場(chǎng)。在極海半導(dǎo)體看來，實(shí)時(shí)控制MCU需要從架構(gòu)到設(shè)計(jì)上支持更低系統(tǒng)時(shí)延、高性能控制外設(shè)和靈活I(lǐng)P互聯(lián)核心等特性，公司的G32R501正是基于這些理解而誕生的。
據(jù)介紹，G32R501實(shí)時(shí)控制MCU基于Arm?v8.1-M架構(gòu)，其新一代高能效處理器具備出色的實(shí)時(shí)運(yùn)算性能，在保持Cortex-M4F、Cortex-M33遷移便捷的基礎(chǔ)上，能實(shí)現(xiàn)DSP性能2.7倍與ML性能5.6倍的提升，可滿足大部分實(shí)時(shí)控制的需求，這主要得益于Arm在該架構(gòu)上帶來的擴(kuò)展——Helium。作為Arm Cortex-M?處理器系列的?M-Profile?矢量擴(kuò)展?(MVE)，如上所述，Helium技術(shù)可為機(jī)器學(xué)習(xí)?(ML)?和數(shù)字信號(hào)處理?(DSP)?應(yīng)用提供顯著的性能提升。
基于上述硬件配置，再借助極海基于ACI的CDE(Customer Datapath Extension)接口，還可以將極海自主研發(fā)的紫電數(shù)學(xué)指令擴(kuò)展單元和Cortex-M52內(nèi)核完美融合，使其在指令集層面支持FFT運(yùn)算、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算、三角函數(shù)、傅里葉變換等多種數(shù)學(xué)加速運(yùn)算，從而進(jìn)一步提升了實(shí)時(shí)控制運(yùn)算效率，并顯著降低了CPU訪問時(shí)延。
此外，這顆芯片還支持TCM、具有增強(qiáng)型實(shí)時(shí)控制等諸多功能。
盡管上述公司還不足以威脅C2000的寶座，但可以確定的是，C2000正在受到來自市場(chǎng)的沖擊。
究其原因，一方面是因?yàn)槭袌?chǎng)的部分產(chǎn)品對(duì)實(shí)時(shí)控制沒有那么高的要求；另一方面，這些市場(chǎng)對(duì)互聯(lián)互通的總線架構(gòu)是有要求的，這恰好正是C2000內(nèi)核所缺乏而Arm擅長(zhǎng)的；此外，價(jià)格和市場(chǎng)策略，也是C2000開始丟失這塊陣地的原因之一。就像納芯微CEO王升楊所言，缺芯的那幾年讓用戶意識(shí)到，“這么關(guān)鍵的品類產(chǎn)品，如果只有一家公司獨(dú)供，是非常不安全的。”
STM32，不再孤獨(dú)
在通用?MCU?市場(chǎng)，GD32等國(guó)產(chǎn)MCU品牌與STM32的競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。
兆易創(chuàng)新的?GD32?作為中國(guó)?32?位通用?MCU?領(lǐng)域的佼佼者，憑借累計(jì)超過?2?億顆的出貨量、1?萬(wàn)多家用戶、20?個(gè)系列?300?余款產(chǎn)品型號(hào)的龐大陣容，在市場(chǎng)中占據(jù)重要地位。GD32?采用?Cortex-M3?內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)了與?STM32?相同型號(hào)的全兼容，方便用戶替換，而且主頻頻率更高，在智能家居、工業(yè)控制等眾多領(lǐng)域，成功替代?STM32?的案例不勝枚舉。
中科芯的32位MCU產(chǎn)品可批量替換STM32的F103、F030、F031和F051等系列?；?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/530604.html">ARM架構(gòu)覆蓋Cortex-MO、M3、M4內(nèi)核八大系列產(chǎn)品，硬件引腳與STM32 P2P兼容，軟件采用寄存器級(jí)兼容設(shè)計(jì)，對(duì)于已經(jīng)使用ST系列MCU開發(fā)完成的程序，HEX文件可直接燒錄到中科芯對(duì)應(yīng)型號(hào)的MCU中即可運(yùn)行，無(wú)需過多改動(dòng)。
靈動(dòng)微電子的MM32系列基于ARM Cortex-M0及Cortex-M3?內(nèi)核，產(chǎn)品包括：針對(duì)通用高性能市場(chǎng)的MM32F系列，針對(duì)超低功耗及安全應(yīng)用的MM32L系列，具有多種無(wú)線連接功能的MM32W系列，電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制專用的MM32SPIN系列，以及OTP型的MM32P系列等，同樣的管腳、型號(hào)等與ST全兼容，替換成本低。
極海半導(dǎo)體的通用MCU APM32系列是基于ARM Cortex M3系列?CPU?設(shè)計(jì)出的擁有自主設(shè)計(jì)的?32?位?CPU?的產(chǎn)品。APM32F030，APM32F103，?APM32F072可直接替換STM32對(duì)應(yīng)型號(hào)。
此外，雅特力、國(guó)民技術(shù)、芯?？萍?、華大半導(dǎo)體等諸多國(guó)產(chǎn)MCU企業(yè)均有可直接對(duì)標(biāo)STM32的產(chǎn)品。
03、等待一陣風(fēng)MCU，市場(chǎng)變了
國(guó)產(chǎn)MCU正在崛起，但也極度內(nèi)卷，這是當(dāng)下的現(xiàn)狀。
面對(duì)著國(guó)產(chǎn)MCU有著更低成本的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)口品牌紛紛這場(chǎng)價(jià)格戰(zhàn)中“敗下陣來”。受波及的遠(yuǎn)不止ST、TI這兩家。
據(jù)悉，在部分產(chǎn)品領(lǐng)域，不僅頻繁比價(jià)成為常態(tài)，哪怕已經(jīng)選用某款國(guó)產(chǎn)MCU，也隨時(shí)可能轉(zhuǎn)向價(jià)格更低的替代產(chǎn)品。
價(jià)格戰(zhàn)的背后，是多重因素共同作用的結(jié)果。一方面，全球半導(dǎo)體產(chǎn)能擴(kuò)張，導(dǎo)致?MCU?市場(chǎng)出現(xiàn)供大于求的局面；另一方面，市場(chǎng)需求結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品性價(jià)比的要求越來越高，國(guó)產(chǎn)?MCU?恰好滿足了這一需求。此外，國(guó)產(chǎn)?MCU?廠商在生產(chǎn)工藝、供應(yīng)鏈管理等方面不斷優(yōu)化，進(jìn)一步降低了成本，為價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)提供了堅(jiān)實(shí)支撐。
市場(chǎng)格局的變化不僅體現(xiàn)在價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)上，還反映在代工合作和供應(yīng)鏈調(diào)整等方面。ST?宣布將?40nm?工藝節(jié)點(diǎn)的MCU交由華虹半導(dǎo)體生產(chǎn)，這一舉措打破了以往的產(chǎn)業(yè)格局，對(duì)于?ST?來說，能借助華虹半導(dǎo)體的產(chǎn)能和成本優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化自身產(chǎn)能布局；對(duì)華虹半導(dǎo)體而言，則是提升技術(shù)、拓展市場(chǎng)的良機(jī)。
恩智浦也釋放出積極信號(hào)，表示要為中國(guó)客戶建立專屬芯片供應(yīng)鏈。這背后，是中國(guó)市場(chǎng)重要性的日益凸顯，以及國(guó)產(chǎn)?MCU?競(jìng)爭(zhēng)帶來的倒逼效應(yīng)。建立專屬供應(yīng)鏈，有助于恩智浦提高在中國(guó)市場(chǎng)的響應(yīng)速度和服務(wù)質(zhì)量，增強(qiáng)客戶粘性，同時(shí)也能在一定程度上緩解國(guó)產(chǎn)?MCU?帶來的競(jìng)爭(zhēng)壓力。
展望未來，MCU市場(chǎng)格局的變化將帶來新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。國(guó)產(chǎn) MCU 有望在高端市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)突破，通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí)，打破國(guó)際巨頭的壟斷。同時(shí)，國(guó)際廠商與國(guó)內(nèi)廠商在技術(shù)研發(fā)、市場(chǎng)渠道等方面的合作也可能更加頻繁，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。國(guó)產(chǎn) MCU 產(chǎn)業(yè)的未來，值得我們拭目以待。
