1、 1/27 2023 年年 1 月月 10 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 MCU行业深度:行业深度:技术趋势、市场现状、技术趋势、市场现状、产业产业链及相关公司深度梳理链及相关公司深度梳理 MCU 是广泛应用的基础控制芯片,位于电路系统的中枢位置,其性能参数对整个系统具有决定性作用,搭建电路通常需要以其为核心选择元器件。目前 MCU 依然由海外龙头占据主要份额,尤其是高端工业、车规等价值量大、工艺壁垒高的领域,这使得 MCU 往往具有更高的国产替代意义。近年来,相当数量的国产厂商已经在工控、汽车等下游应用中深度布局,开始以点带面逐步突破,高质量产品竞争
2、已然如火如荼地进行中。下面我们将针对 MCU 行业的行业的分类方式、分类方式、发展历程发展历程、行业现状行业现状、市场规模市场规模、产业链及产业链及相关公司相关公司等方向进行梳理,希望对大家了解 MCU 行业有所启发。目录目录 一、行业概述.1 二、行业发展历程.6 三、市场及行业现状.7 四、产业链分析.9 五、技术演进趋势.23 六、国内相关公司.25 七、参考研报.26 一、一、行业概述行业概述 1、概念概念 MCU(Micro controller Unit),即单片微型计算机,又称微控制器、单片机,通过将 CPU、存储、外围功能都整合在单一芯片上,形成具有控制功能的芯片级计算机。不同
3、于巨型化计算机在运算速度和处理能力的极限提升,我们生产生活中各种仪器设备在计算控制方面的需求相对简易,兼具微型化特征和全面功能的 MCU 应运而生。1)中央处理器)中央处理器 CPU:包括运算器、控制器和寄存器组。:包括运算器、控制器和寄存器组。CPU(Central Processing Unit)是 MCU 内部的核心部件,包括运算器、控制器和寄存器组。运算部件能完成数据的算术逻辑运算、位变量处理和数据传送操作,控制部件则按照一定时序协调工作,分析并执行指令。2/27 2023 年年 1 月月 10 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 2)存储器:包括存储器:包括 ROM 和和 R
4、AM 两种。两种。其中,ROM 是程序存储器,即用来存放已编的程序,存储数据掉电后不消失;RAM 是数据存储器,也被称为主存,可在程序运行过程中随时写入或读出数据,存储数据在掉电后不能保持。ROM 和 RAM 都可分为片内存储器和片外(扩展)存储器两种。3)外围功能电路:根据产品需求进行系统软硬件设计,通过外围功能电路:根据产品需求进行系统软硬件设计,通过 I/O 接口,与外部电路设备相连接。接口,与外部电路设备相连接。主要包括 P0/P1/P2/P3 等数字 I/O 接口,内部电路含端口锁存器、输出驱动器和输入缓冲器等电路,其中P0 为三态双向接口,P1/P2/P3 数字 I/O 端口。MC
5、U 中的端口作为数字信号输入或输出口亦具复用功能。2、分类、分类方式方式 MCU 分类方式众多,最为主要的四大分类模式为:存储器结构、位数、用途、指令集架构。(1)存储器结构:冯诺依曼结构和哈佛结构存储器结构:冯诺依曼结构和哈佛结构 根据存储器结构中程序指令和数据是否位于相同的地址,可将 MCU 分为冯诺依曼结构和哈佛结构。冯冯诺伊曼结构:诺伊曼结构:又称为普林斯顿体系结构,特点是将程序存储器和数据存储器合并在一起,使用同一个存储器,经由同一个总线传输。由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取,并经同一总线传输,无法重叠执行,因此影响了数据处理速度的提高。哈佛结构:哈佛结构:与冯诺依曼结构的
6、区别是其将程序指令存储和数据存储分开,数据和指令的储存可以同时进行,可以使指令和数据有不同的数据宽度,并且各自有自己的总线,适合于数字信号处理。MCU 中大部分都是哈佛结构。RYlWtRnPSWkXqUXUvX6M8QaQnPqQoMtQjMqQrQkPqRnM8OrRxOMYpNqOuOmMmR 3/27 2023 年年 1 月月 10 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告(2)位数:位数:8 位市场地位稳固,位市场地位稳固,32 位占比逐渐提升位占比逐渐提升 从从 MCU 位数来看,可分成位数来看,可分成 8 位、位、16 位、位、32 位等。位等。位数是指 MCU 每次处理数据的宽