半导体深度报告之2021下半年MCU展望

厚势汽车 昨天

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导语

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。

本文来源：民生证券

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。

MCU架构根据指令结构可以分为CISC(Complex Instruction Set Computer)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。

一、MCU缺货最新跟踪


1、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。

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2、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，个别产品调价超过3倍。

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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。

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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。

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二、MCU下游主要市场


MCU下游市场涉及汽车、工业、消费电子等领域，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%。 

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1、工业方面，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、家电方面，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，如在空调上，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。在洗衣机与冰箱上，其用户界面同样由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。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。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。

3、汽车方面：电子电气架构调整，MCU需求随之变革

①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%。 

②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。

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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。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。

4、IOT方面：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。

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三、MCU上游主要供给


1、MCU的复杂性，决定行业高集中度。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，目前全球市场海外龙头集中度较高；MCU公司通常是MCU与模拟芯片同时涉足。

2、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。集中度较高的原因包括：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。 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。

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3、需求上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%。

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。
8位在性能不及32位情况下，仍具有一定市场的主要原因：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。

三、MCU缺货潮下国内厂商现状与前景


目前，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。

1、消费/工控方面，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。

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2、汽车方面，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。

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3、发展前景上，贸易摩擦+缺货潮，国产腾飞处于窗口期。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%。中国厂商中，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。
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①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。从产业链了解到，大陆公司价格相较海外巨头差异不明显。

②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。

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。

③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。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。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。

四、MCU行业A股主要标的梳理


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。

（一）兆易创新：大陆32位龙头，进入汽车领域打开发展空间

1、发展历程
①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。

②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。

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2、业务分析
①立足存储，布局MCU和传感器。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。

②ARM 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。、

3、财务指标
①疫情期间保持增长，21Q1迎来高增长。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。 
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（二）国民技术：国内安全领域领军，高安全性32位MCU产品

1、发展历程

①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：

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。

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。

②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。

2、业务分析

安全：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。

3、财务分析

①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：主要客户出现偿债风险；安全主控芯片市场步入成熟期；降低了系统集成等业务比例；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。

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（三）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

1、发展历程

①二十七年稳步发展，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。

②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。

2、业务分析

①MCU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。

②MCU：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。

③Fabless 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。

3、财务分析

①20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：疫情期间家电等下游需求旺盛，带动公司出货加速增长；MCU产品供不应求带来的涨价效应。

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（四）芯海科技：MCU+ADC平台型企业

1、发展历程

①立足两大核心技术，全信号链IC领军企业。芯海科技依托两大核心技术：高精度ADC技术及高可靠性MCU技术，成为集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链芯片设计企业。公司成立于2003年，至2009年公司已推出三款高精度ADC芯片，打破高端领域国产制造的空白。2014年公司推出物联网一站式解决方案。2016年公司上市。

②股权结构集中，董事长技术背景深厚。创始人卢国建为公司现任董事长，通过直接或间接控制公司 45%的股份成为公司最大股东；第二大股东海联智合为员工持股平台，持股17%。卢国建作为业内高精度ADC技术的专家，拥有二十年丰富芯片行业从业经验。

2、业务分析

①依托核心技术，“1+3+N”战略布局全场景应用。公司依托高精度ADC，高可靠性MCU，专注于测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计，发展模拟信号链+通用MCU+健康测量AIOT三大产品线。公司芯片产品应用于智慧健康，压力触控，智能家居感知，工业测量，通用 MCU 五大细分应用领域。公司目前以 “1+3+N”战略打造物联网全场景应用；

 “1”：代表：手机周边应用，如压感芯片和快充方案等，现已应用于16款智能手机；
“3”：代表TWS 耳机，手表手环等智能可穿戴设备，人体成分分析仪；
“N”：代表基于ADC、MCU、SoC芯片的物联网智能硬件应用，包括智能家居、消费电子、工业测量与控制、电源快充、数字电源等领域。

②公司优势技术符合未来发展。5G的逐步落地，物联网的加速发展，带动了智能终端设备小型化、智能化的需求；终端设备微型化、模块化的趋势持续演进，以及物联网设备对于智能化的需求增加，模拟芯片和 MCU 芯片的融合趋势日趋明显。公司两大核心技术将有力支撑公司未来 MCU+模拟信号链双平台融合发展。目前公司已推出了国内首款高精度 24 位SigmaDelta ADC，全球首家电阻式微压力应变技术的压力触控SoC芯片并量产，内置 USB PD3.0快充协议的32位MCU。

3、财务分析

①疫情期间稳步增长，21Q1盈利出现下滑。公司2020年实现营收3.7亿元，同增40%；归母净利润0.9亿元，同增109%；净利率21%，同增8.3pct。21Q1实现营收1亿元，同增84%，环减 5%；归母净利润-0.03亿元，同减118%，环减110%；净利率-2.8%，同减31pct，环减29pct。 

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（五）乐鑫科技：WiFi MCU大陆龙头企业

1、发展历程

全球领先的AIoT平台，WiFi MCU领域龙头企业。乐鑫科技成立于2008年。2014年起公司进军IOT领域，发布了ESP8266系列芯片。2016年公司发布ESP32 系列芯片切入 AI领域。2019 年公司上市。乐鑫（香港）投资有限公司为公司最大股东，持股比例达44%。公司董事长Teo Swee Ann间接持有公司 44%的股份，为公司实际控制人。

2、业务分析

①Fabless经营模式，深耕AIoT领域。公司产品围绕“处理”+“连接”领域展开。除2013年发布的ESP8089单Wi-Fi芯片应用于平板电脑和机顶盒市场以外，其他皆应用于物联网领域，目前已有ESP8266、ESP32、ESP32-C以及ESP32-S四大物联网芯片产品系列。自ESP32 系列起，新增蓝牙和AI算法功能，芯片产品向AIoT领域发展。“处理”以 MCU 为核心，包括 AI计算；“连接”以无线通信为核心，包括 Wi-Fi 和蓝牙技术。

②新产品陆续推出，精准聚焦未来趋势。公司继续深耕于当前主流技术WiFi 4的同时，积极向物联网未来发展趋势WiFi 6领域拓展，于21年4月9日发布首款支持 Wi-Fi 6的新品ESP32-C6，已通过Wi-Fi联盟认证。面对下游智能终端市场日益增长的需求，公司于2020年12月发布新款芯片ESP32-S3，增加了BLE 5.1、定位功能及语音交互等功能。作为双核芯片，具有极强的AI运算能力和超低的功耗模式，可适用于要求更高的A应用场景。

3、财务分析

受疫情影响严重，21Q1有所回暖。公司2020年实现营收8.3亿元，同增9.6%；归母净利润1亿元，同减34%；净利率13%，同减8.4pct。21Q1实现营收2.7亿元，同增119%；归母净利润0.3亿元，同增262%，环增46%；净利率13%，同增5pct，环增4.2pct。 
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五、MCU主要风险


1、需求不及预期

目前国内厂商订单主要来自于贸易摩擦带来的国产替代需求，此外2020年底至今的缺货潮也给予了国内厂商切入的窗口期。国产替代需求基本不存在可逆性，但缺货潮带来的需求存在一定的可逆性，如国内厂商在可靠性上表现不如预期，可能在MCU供应正常后切换回海外厂商。

2、产能瓶颈的束缚

国内MCU厂商主要采用Fabless模式，而消费/工控MCU由于使用成熟制程，单颗价值量偏低，在晶圆代工厂的排单优先级靠后，因此产能或是未来扩张中的主要掣肘。

3、国内厂商技术进步不及预期

目前国内厂商与海外厂商的差距主要在于可靠性，而这MCU在汽车电子应用的影响较大

END

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