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国产MCU，与TI、ST“硬碰硬”

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国产MCU，与TI、ST“硬碰硬”

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国产MCU，与TI、ST“硬碰硬”

在半导体行业的聚光灯下 ， MCU市场一直是兵家必争之地 。
曾经 ， 德州仪器（TI）、意法半导体（ST）凭借先发优势和技术积累 ， 稳坐行业头把交椅 ， 一举一动都牵引着整个产业的神经 。 然而 ， 风云变幻的市场浪潮中 ， 这两大巨头接连陷入困境 。
与此同时 ， 国产 MCU 厂商正凭借技术突破与成本优势 ， 迅速崛起 ， 一场激烈的行业角逐已然拉开帷幕 。
01巨头困境：TI与ST的危机时刻今年 3 月 ， 一则裁员消息让 TI 站在了行业舆论的风口浪尖 。
TI对其Lehi工厂进行了一轮裁员 ， 以支持长期运营计划 。
TI官网显示 ， 其在全球共有15个制造工厂 ， 包括晶圆制造厂、封装测试厂和凸点加工测试厂 。 到2030年 ， TI内部制造比例将达到90% 。
目前TI有8家12英寸晶圆厂 ， 其中2家在美国犹他州Lehi ， 分别为LFAB1和LFAB2（“L”代表 Lehi） 。 其中LFAB1已经投产 ， 而LFAB2还在建设中 ， 可以推测此次裁员应该是发生在LFAB1厂 。
LFAB1 ， 生产模拟和嵌入式半导体 ， 2021年由美光科技的12英寸晶圆厂收购而来 ， 于2022年投产 ， 当时成为TI第四家12英寸晶圆厂 。
LFAB2 ， 生产模拟和嵌入式半导体 ， 2023年破土动工 ， 这家工厂耗资110亿美元 ， 成为犹他州史上最大的经济投资 ， 创造约 800 个额外的 TI 工作岗位以及数千个间接工作岗位 ， 最早将于2026年首次投产 。
目前TI并没有解释裁员的具体原因 ， 不过根据业内人士猜测 ， 此次裁员计划多源于该工厂产能利用率不足 。
相较其他大厂 ， TI的裁员动作并不算多 。
去年5月 ， TI被曝裁撤了位于中国上海研发中心的 MCU 研发团队 ， 并把原 MCU 研发线迁往印度 。 随后在11月 ， 这则消息得到证实 。
除了裁员动作外 ， TI还有多项指标已亮起红灯 。
从业绩表现来看 ， TI的营收自2022年四季度开始出现明显下滑 ， 同比下滑大致从2022年四季度（同比-3%）就开始了 ， 一直持续到2023年和2024年 ， 持续了近两年时间 ， 直到2024年四季度同比下滑才缩减到-1.7% 。 净利润也在下跌 ， 净利润的跌幅比同期营收跌幅更大 。 再看毛利率 ， TI的毛利率在2022年达到68.8%峰值后 ， 近两年大幅下跌 ， 2024年为58.1% ， 已经跌破60% 。
TI的库存水位也不甚乐观 。 2024年四季度末的库存为45亿美元 ， 比上一季度增加了2.31亿美元 ， 库存天数为241天 ， 环比增加了10天 。 预计2025年第一季度的库存水平会进一步增加 ， 可能会达到1亿美元以上的水平 ， 然后可能会稳定在该水平附近 。
TI也表示 ， 供需失衡仍然存在 。 曾经的行业巨头 ， 正面临着前所未有的挑战 。
ST：大规模减员 ， 甚至面临拆分挑战
无独有偶 ， ST 也在近期传来重大人事调整消息 。
本月 ， ST 首席执行官 Jean-Marc Chery 宣布 ， 公司预计未来三年将有 5000 名员工离职 ， 其中包括今年早些时候已宣布的 2800 人裁员计划 。 据介绍 ， 约 2000 人将因自然减员离开 ， 加上自愿离职等情况 ， 最终离职人数将达到 5000 人 。
去年11 月 ， 意法半导体详细公布了其成本削减计划 ， 目标是到 2027 年节省数亿欧元 ， 措施包括通过自然减员和提前退休来缩减员工规模 。
同时 ， 根据6月4日意大利最大媒体之一的《新闻报》（La Stampa）报道 ， 法意两国和相关股东计划研究重新拆分ST 。
在新能源汽车浪潮兴起之际 ， ST一度是芯片市场“大赢家”之一 。 需求下行之际 ， ST也不可避免陷入被动 。
再看具体表现 ， 业绩方面 ， 2024年ST营收和利润分别下跌23.24%、63.03% ， 2025年第一季度净利润增速为-89.08% ， 创近十年单季利润增速新低 。
具体产品方面 ， 涉及汽车相关的模拟、功率分立器件、MCU等均大幅下跌 。 值得关注的是 ， ST财报中重点提及了公司在模拟、MCU及SiC等市场竞争和波动风险 。
其营收核心的MCU产品方面 ， 受中国兆易创新等国产厂商影响 ， 中国市场通用MCU份额持续下跌 。 汽车MCU同样受英飞凌等头部厂商冲击以及中国大陆厂商国产化的影响 。
那么国产MCU公司的研究成果究竟如何了？据悉 ， 纳芯微、兆易创新、极海半导体等企业已相继推出对标 TI、ST 的产品 ， 开始与国际龙头展开正面竞争 。
02国产MCU ， 硬刚国际大厂TI C2000 ， 迎来诸多挑战者
在MCU国产化的征程中 ， 实时控制堪称最难啃的“硬骨头” 。
多年来 ， TI C2000独霸实时控制这一领域 。 即便是Microchip、ST、瑞萨这些在电源和电机领域有所建树的巨头 ， 也没能撼动TI C2000的地位 。
近年来 ， 随着本土MCU厂商的兴起 ， 不少市场已经开始看到了国产MCU厂商的身影 。 哪怕是之前看起来坚不可摧的C2000 ， 也逐渐在电机控制、变频器和伺服器等市场逐渐失守 。
纳芯微、极海半导体等国产企业已主动出击 ， 直接对标 TI C2000 系列产品 ， 向这一技术高地发起冲击 。
以纳芯微为例 ， 其推出的 NS800RT5 和 NS800RT3 两类产品 ， 精准对标 TI C2000 的 F280039、F280049 等型号 。

在技术路线上 ， 实时控制系统的用户最关心的是内核问题 ， 众所周知 ， C2000是TI自有的DSP 内核 ， 纳芯微采用国产厂商常用的 Arm Cortex-M7 内核 ， 并引入自研的 eMath 数学加速核 ， 相比通用Arm Cortex-M7的数学运算能力 ， 其在三角函数、开方、指数、对数、傅里叶变换(FFT)、矩阵运算、FIR滤波等数字信号处理运算中有大幅算力提升 。
除了算力的提升外 ， 纳芯微还在NS800RT系列存储的扩展、关键实时外设等诸多方面做了改进 。
加量不加价 ， 也是纳芯微的优势之一 。
据纳芯微MCU市场总监宋昆鹏介绍 ， 虽说是直接对标 ， 但产品定义的环节 ， 并非完全照搬 ， 而是根据客户痛点 ， 在实时性、可扩展性及安全性等方面进行了全面创新 ， 这些显然都是实时控制MCU的关键 。 当然 ， 考虑到TI这两款产品都是几年前推出的 ， 后来者做出创新和升级也很自然 。
前不久 ， 极海半导体正式发布了基于 Arm Cortex-M52双核架构及支持Arm Helium技术的G32R501 实时控制MCU ， 正式宣告入局TI C2000所把持的市场 。 在极海半导体看来 ， 实时控制MCU需要从架构到设计上支持更低系统时延、高性能控制外设和灵活IP互联核心等特性 ， 公司的G32R501正是基于这些理解而诞生的 。

据介绍 ， G32R501实时控制MCU基于Arm v8.1-M架构 ， 其新一代高能效处理器具备出色的实时运算性能 ， 在保持Cortex-M4F、Cortex-M33迁移便捷的基础上 ， 能实现DSP性能2.7倍与ML性能5.6倍的提升 ， 可满足大部分实时控制的需求 ， 这主要得益于Arm在该架构上带来的扩展——Helium 。 作为Arm Cortex-M 处理器系列的 M-Profile 矢量扩展 (MVE) ， 如上所述 ， Helium技术可为机器学习 (ML) 和数字信号处理 (DSP) 应用提供显著的性能提升 。

基于上述硬件配置 ， 再借助极海基于ACI的CDE(Customer Datapath Extension)接口 ， 还可以将极海自主研发的紫电数学指令扩展单元和Cortex-M52内核完美融合 ， 使其在指令集层面支持FFT运算、复杂数学运算、三角函数、傅里叶变换等多种数学加速运算 ， 从而进一步提升了实时控制运算效率 ， 并显著降低了CPU访问时延 。

此外 ， 这颗芯片还支持TCM、具有增强型实时控制等诸多功能 。
尽管上述公司还不足以威胁C2000的宝座 ， 但可以确定的是 ， C2000正在受到来自市场的冲击 。
究其原因 ， 一方面是因为市场的部分产品对实时控制没有那么高的要求；另一方面 ， 这些市场对互联互通的总线架构是有要求的 ， 这恰好正是C2000内核所缺乏而Arm擅长的；此外 ， 价格和市场策略 ， 也是C2000开始丢失这块阵地的原因之一 。 就像纳芯微CEO王升杨所言 ， 缺芯的那几年让用户意识到 ， “这么关键的品类产品 ， 如果只有一家公司独供 ， 是非常不安全的 。 ”
STM32 ， 不再孤独
在通用 MCU 市场 ， GD32等国产MCU品牌与STM32的竞争也日趋激烈 。
兆易创新的 GD32 作为中国 32 位通用 MCU 领域的佼佼者 ， 凭借累计超过 2 亿颗的出货量、1 万多家用户、20 个系列 300 余款产品型号的庞大阵容 ， 在市场中占据重要地位 。 GD32 采用 Cortex-M3 内核 ， 实现了与 STM32 相同型号的全兼容 ， 方便用户替换 ， 而且主频频率更高 ， 在智能家居、工业控制等众多领域 ， 成功替代 STM32 的案例不胜枚举 。
中科芯的32位MCU产品可批量替换STM32的F103、F030、F031和F051等系列 。 基于ARM架构覆盖Cortex-MO、M3、M4内核八大系列产品 ， 硬件引脚与STM32 P2P兼容 ， 软件采用寄存器级兼容设计 ， 对于已经使用ST系列MCU开发完成的程序 ， HEX文件可直接烧录到中科芯对应型号的MCU中即可运行 ， 无需过多改动 。
灵动微电子的MM32系列基于ARM Cortex-M0及Cortex-M3 内核 ， 产品包括：针对通用高性能市场的MM32F系列 ， 针对超低功耗及安全应用的MM32L系列 ， 具有多种无线连接功能的MM32W系列 ， 电机驱动及控制专用的MM32SPIN系列 ， 以及OTP型的MM32P系列等 ， 同样的管脚、型号等与ST全兼容 ， 替换成本低 。
极海半导体的通用MCU APM32系列是基于ARM Cortex M3系列 CPU 设计出的拥有自主设计的 32 位 CPU 的产品 。 APM32F030 ， APM32F103 ，APM32F072可直接替换STM32对应型号 。
此外 ， 雅特力、国民技术、芯海科技、华大半导体等诸多国产MCU企业均有可直接对标STM32的产品 。
03MCU ， 市场变了国产MCU正在崛起 ， 但也极度内卷 ， 这是当下的现状 。
面对着国产MCU有着更低成本的优势 ， 进口品牌纷纷这场价格战中“败下阵来” 。 受波及的远不止ST、TI这两家 。
据悉 ， 在部分产品领域 ， 不仅频繁比价成为常态 ， 哪怕已经选用某款国产MCU ， 也随时可能转向价格更低的替代产品 。
价格战的背后 ， 是多重因素共同作用的结果 。 一方面 ， 全球半导体产能扩张 ， 导致 MCU 市场出现供大于求的局面；另一方面 ， 市场需求结构发生变化 ， 消费者对产品性价比的要求越来越高 ， 国产 MCU 恰好满足了这一需求 。 此外 ， 国产 MCU 厂商在生产工艺、供应链管理等方面不断优化 ， 进一步降低了成本 ， 为价格竞争提供了坚实支撑 。
市场格局的变化不仅体现在价格竞争上 ， 还反映在代工合作和供应链调整等方面 。 ST 宣布将 40nm 工艺节点的MCU交由华虹半导体生产 ， 这一举措打破了以往的产业格局 ， 对于 ST 来说 ， 能借助华虹半导体的产能和成本优势 ， 优化自身产能布局；对华虹半导体而言 ， 则是提升技术、拓展市场的良机 。
恩智浦也释放出积极信号 ， 表示要为中国客户建立专属芯片供应链 。 这背后 ， 是中国市场重要性的日益凸显 ， 以及国产 MCU 竞争带来的倒逼效应 。 建立专属供应链 ， 有助于恩智浦提高在中国市场的响应速度和服务质量 ， 增强客户粘性 ， 同时也能在一定程度上缓解国产 MCU 带来的竞争压力 。
展望未来 ， MCU 市场格局的变化将带来新的机遇与挑战 。 国产 MCU 有望在高端市场实现突破 ， 通过技术创新和产品升级 ， 打破国际巨头的垄断 。 同时 ， 国际厂商与国内厂商在技术研发、市场渠道等方面的合作也可能更加频繁 ， 实现优势互补 。 国产 MCU 产业的未来 ， 值得我们拭目以待 。
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