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國產MCU，與TI、ST“硬碰硬”

裁員數學arm半導體

國產MCU，與TI、ST“硬碰硬”

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國產MCU，與TI、ST“硬碰硬”

在半導體行業的聚光燈下 ， MCU市場一直是兵家必爭之地 。
曾經 ， 德州儀器（TI）、意法半導體（ST）憑借先發優勢和技術積累 ， 穩坐行業頭把交椅 ， 一舉一動都牽引著整個產業的神經 。 然而 ， 風云變幻的市場浪潮中 ， 這兩大巨頭接連陷入困境 。
與此同時 ， 國產 MCU 廠商正憑借技術突破與成本優勢 ， 迅速崛起 ， 一場激烈的行業角逐已然拉開帷幕 。
01巨頭困境：TI與ST的危機時刻今年 3 月 ， 一則裁員消息讓 TI 站在了行業輿論的風口浪尖 。
TI對其Lehi工廠進行了一輪裁員 ， 以支持長期運營計劃 。
TI官網顯示 ， 其在全球共有15個制造工廠 ， 包括晶圓制造廠、封裝測試廠和凸點加工測試廠 。 到2030年 ， TI內部制造比例將達到90% 。
目前TI有8家12英寸晶圓廠 ， 其中2家在美國猶他州Lehi ， 分別為LFAB1和LFAB2（“L”代表 Lehi） 。 其中LFAB1已經投產 ， 而LFAB2還在建設中 ， 可以推測此次裁員應該是發生在LFAB1廠 。
LFAB1 ， 生產模擬和嵌入式半導體 ， 2021年由美光科技的12英寸晶圓廠收購而來 ， 于2022年投產 ， 當時成為TI第四家12英寸晶圓廠 。
LFAB2 ， 生產模擬和嵌入式半導體 ， 2023年破土動工 ， 這家工廠耗資110億美元 ， 成為猶他州史上最大的經濟投資 ， 創造約 800 個額外的 TI 工作崗位以及數千個間接工作崗位 ， 最早將于2026年首次投產 。
目前TI并沒有解釋裁員的具體原因 ， 不過根據業內人士猜測 ， 此次裁員計劃多源于該工廠產能利用率不足 。
相較其他大廠 ， TI的裁員動作并不算多 。
去年5月 ， TI被曝裁撤了位于中國上海研發中心的 MCU 研發團隊 ， 并把原 MCU 研發線遷往印度 。 隨后在11月 ， 這則消息得到證實 。
除了裁員動作外 ， TI還有多項指標已亮起紅燈 。
從業績表現來看 ， TI的營收自2022年四季度開始出現明顯下滑 ， 同比下滑大致從2022年四季度（同比-3%）就開始了 ， 一直持續到2023年和2024年 ， 持續了近兩年時間 ， 直到2024年四季度同比下滑才縮減到-1.7% 。 凈利潤也在下跌 ， 凈利潤的跌幅比同期營收跌幅更大 。 再看毛利率 ， TI的毛利率在2022年達到68.8%峰值后 ， 近兩年大幅下跌 ， 2024年為58.1% ， 已經跌破60% 。
TI的庫存水位也不甚樂觀 。 2024年四季度末的庫存為45億美元 ， 比上一季度增加了2.31億美元 ， 庫存天數為241天 ， 環比增加了10天 。 預計2025年第一季度的庫存水平會進一步增加 ， 可能會達到1億美元以上的水平 ， 然后可能會穩定在該水平附近 。
TI也表示 ， 供需失衡仍然存在 。 曾經的行業巨頭 ， 正面臨著前所未有的挑戰 。
ST：大規模減員 ， 甚至面臨拆分挑戰
無獨有偶 ， ST 也在近期傳來重大人事調整消息 。
本月 ， ST 首席執行官 Jean-Marc Chery 宣布 ， 公司預計未來三年將有 5000 名員工離職 ， 其中包括今年早些時候已宣布的 2800 人裁員計劃 。 據介紹 ， 約 2000 人將因自然減員離開 ， 加上自愿離職等情況 ， 最終離職人數將達到 5000 人 。
去年11 月 ， 意法半導體詳細公布了其成本削減計劃 ， 目標是到 2027 年節省數億歐元 ， 措施包括通過自然減員和提前退休來縮減員工規模 。
同時 ， 根據6月4日意大利最大媒體之一的《新聞報》（La Stampa）報道 ， 法意兩國和相關股東計劃研究重新拆分ST 。
在新能源汽車浪潮興起之際 ， ST一度是芯片市場“大贏家”之一 。 需求下行之際 ， ST也不可避免陷入被動 。
再看具體表現 ， 業績方面 ， 2024年ST營收和利潤分別下跌23.24%、63.03% ， 2025年第一季度凈利潤增速為-89.08% ， 創近十年單季利潤增速新低 。
具體產品方面 ， 涉及汽車相關的模擬、功率分立器件、MCU等均大幅下跌 。 值得關注的是 ， ST財報中重點提及了公司在模擬、MCU及SiC等市場競爭和波動風險 。
其營收核心的MCU產品方面 ， 受中國兆易創新等國產廠商影響 ， 中國市場通用MCU份額持續下跌 。 汽車MCU同樣受英飛凌等頭部廠商沖擊以及中國大陸廠商國產化的影響 。
那么國產MCU公司的研究成果究竟如何了？據悉 ， 納芯微、兆易創新、極海半導體等企業已相繼推出對標 TI、ST 的產品 ， 開始與國際龍頭展開正面競爭 。
02國產MCU ， 硬剛國際大廠TI C2000 ， 迎來諸多挑戰者
在MCU國產化的征程中 ， 實時控制堪稱最難啃的“硬骨頭” 。
多年來 ， TI C2000獨霸實時控制這一領域 。 即便是Microchip、ST、瑞薩這些在電源和電機領域有所建樹的巨頭 ， 也沒能撼動TI C2000的地位 。
近年來 ， 隨著本土MCU廠商的興起 ， 不少市場已經開始看到了國產MCU廠商的身影 。 哪怕是之前看起來堅不可摧的C2000 ， 也逐漸在電機控制、變頻器和伺服器等市場逐漸失守 。
納芯微、極海半導體等國產企業已主動出擊 ， 直接對標 TI C2000 系列產品 ， 向這一技術高地發起沖擊 。
以納芯微為例 ， 其推出的 NS800RT5 和 NS800RT3 兩類產品 ， 精準對標 TI C2000 的 F280039、F280049 等型號 。

在技術路線上 ， 實時控制系統的用戶最關心的是內核問題 ， 眾所周知 ， C2000是TI自有的DSP 內核 ， 納芯微采用國產廠商常用的 Arm Cortex-M7 內核 ， 并引入自研的 eMath 數學加速核 ， 相比通用Arm Cortex-M7的數學運算能力 ， 其在三角函數、開方、指數、對數、傅里葉變換(FFT)、矩陣運算、FIR濾波等數字信號處理運算中有大幅算力提升 。
除了算力的提升外 ， 納芯微還在NS800RT系列存儲的擴展、關鍵實時外設等諸多方面做了改進 。
加量不加價 ， 也是納芯微的優勢之一 。
據納芯微MCU市場總監宋昆鵬介紹 ， 雖說是直接對標 ， 但產品定義的環節 ， 并非完全照搬 ， 而是根據客戶痛點 ， 在實時性、可擴展性及安全性等方面進行了全面創新 ， 這些顯然都是實時控制MCU的關鍵 。 當然 ， 考慮到TI這兩款產品都是幾年前推出的 ， 后來者做出創新和升級也很自然 。
前不久 ， 極海半導體正式發布了基于 Arm Cortex-M52雙核架構及支持Arm Helium技術的G32R501 實時控制MCU ， 正式宣告入局TI C2000所把持的市場 。 在極海半導體看來 ， 實時控制MCU需要從架構到設計上支持更低系統時延、高性能控制外設和靈活IP互聯核心等特性 ， 公司的G32R501正是基于這些理解而誕生的 。

據介紹 ， G32R501實時控制MCU基于Arm v8.1-M架構 ， 其新一代高能效處理器具備出色的實時運算性能 ， 在保持Cortex-M4F、Cortex-M33遷移便捷的基礎上 ， 能實現DSP性能2.7倍與ML性能5.6倍的提升 ， 可滿足大部分實時控制的需求 ， 這主要得益于Arm在該架構上帶來的擴展——Helium 。 作為Arm Cortex-M 處理器系列的 M-Profile 矢量擴展 (MVE) ， 如上所述 ， Helium技術可為機器學習 (ML) 和數字信號處理 (DSP) 應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的紫電數學指令擴展單元和Cortex-M52內核完美融合 ， 使其在指令集層面支持FFT運算、復雜數學運算、三角函數、傅里葉變換等多種數學加速運算 ， 從而進一步提升了實時控制運算效率 ， 并顯著降低了CPU訪問時延 。

此外 ， 這顆芯片還支持TCM、具有增強型實時控制等諸多功能 。
盡管上述公司還不足以威脅C2000的寶座 ， 但可以確定的是 ， C2000正在受到來自市場的沖擊 。
究其原因 ， 一方面是因為市場的部分產品對實時控制沒有那么高的要求；另一方面 ， 這些市場對互聯互通的總線架構是有要求的 ， 這恰好正是C2000內核所缺乏而Arm擅長的；此外 ， 價格和市場策略 ， 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到 ， “這么關鍵的品類產品 ， 如果只有一家公司獨供 ， 是非常不安全的 。 ”
STM32 ， 不再孤獨
在通用 MCU 市場 ， GD32等國產MCU品牌與STM32的競爭也日趨激烈 。
兆易創新的 GD32 作為中國 32 位通用 MCU 領域的佼佼者 ， 憑借累計超過 2 億顆的出貨量、1 萬多家用戶、20 個系列 300 余款產品型號的龐大陣容 ， 在市場中占據重要地位 。 GD32 采用 Cortex-M3 內核 ， 實現了與 STM32 相同型號的全兼容 ， 方便用戶替換 ， 而且主頻頻率更高 ， 在智能家居、工業控制等眾多領域 ， 成功替代 STM32 的案例不勝枚舉 。
中科芯的32位MCU產品可批量替換STM32的F103、F030、F031和F051等系列 。 基于ARM架構覆蓋Cortex-MO、M3、M4內核八大系列產品 ， 硬件引腳與STM32 P2P兼容 ， 軟件采用寄存器級兼容設計 ， 對于已經使用ST系列MCU開發完成的程序 ， HEX文件可直接燒錄到中科芯對應型號的MCU中即可運行 ， 無需過多改動 。
靈動微電子的MM32系列基于ARM Cortex-M0及Cortex-M3 內核 ， 產品包括：針對通用高性能市場的MM32F系列 ， 針對超低功耗及安全應用的MM32L系列 ， 具有多種無線連接功能的MM32W系列 ， 電機驅動及控制專用的MM32SPIN系列 ， 以及OTP型的MM32P系列等 ， 同樣的管腳、型號等與ST全兼容 ， 替換成本低 。
極海半導體的通用MCU APM32系列是基于ARM Cortex M3系列 CPU 設計出的擁有自主設計的 32 位 CPU 的產品 。 APM32F030 ， APM32F103 ，APM32F072可直接替換STM32對應型號 。
此外 ， 雅特力、國民技術、芯海科技、華大半導體等諸多國產MCU企業均有可直接對標STM32的產品 。
03MCU ， 市場變了國產MCU正在崛起 ， 但也極度內卷 ， 這是當下的現狀 。
面對著國產MCU有著更低成本的優勢 ， 進口品牌紛紛這場價格戰中“敗下陣來” 。 受波及的遠不止ST、TI這兩家 。
據悉 ， 在部分產品領域 ， 不僅頻繁比價成為常態 ， 哪怕已經選用某款國產MCU ， 也隨時可能轉向價格更低的替代產品 。
價格戰的背后 ， 是多重因素共同作用的結果 。 一方面 ， 全球半導體產能擴張 ， 導致 MCU 市場出現供大于求的局面；另一方面 ， 市場需求結構發生變化 ， 消費者對產品性價比的要求越來越高 ， 國產 MCU 恰好滿足了這一需求 。 此外 ， 國產 MCU 廠商在生產工藝、供應鏈管理等方面不斷優化 ， 進一步降低了成本 ， 為價格競爭提供了堅實支撐 。
市場格局的變化不僅體現在價格競爭上 ， 還反映在代工合作和供應鏈調整等方面 。 ST 宣布將 40nm 工藝節點的MCU交由華虹半導體生產 ， 這一舉措打破了以往的產業格局 ， 對于 ST 來說 ， 能借助華虹半導體的產能和成本優勢 ， 優化自身產能布局；對華虹半導體而言 ， 則是提升技術、拓展市場的良機 。
恩智浦也釋放出積極信號 ， 表示要為中國客戶建立專屬芯片供應鏈 。 這背后 ， 是中國市場重要性的日益凸顯 ， 以及國產 MCU 競爭帶來的倒逼效應 。 建立專屬供應鏈 ， 有助于恩智浦提高在中國市場的響應速度和服務質量 ， 增強客戶粘性 ， 同時也能在一定程度上緩解國產 MCU 帶來的競爭壓力 。
展望未來 ， MCU 市場格局的變化將帶來新的機遇與挑戰 。 國產 MCU 有望在高端市場實現突破 ， 通過技術創新和產品升級 ， 打破國際巨頭的壟斷 。 同時 ， 國際廠商與國內廠商在技術研發、市場渠道等方面的合作也可能更加頻繁 ， 實現優勢互補 。 國產 MCU 產業的未來 ， 值得我們拭目以待 。
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