【摘要】過去,全球實時控制MCU市場長期被德州儀器C2000系列壟斷,TI憑借其技術迭代、價格策略及市場粘性持續向本土廠商施壓。
中國半導體行業在缺芯潮催化下加速自主替代進程,疊加政策支持與新能源汽車、機器人等新興市場的爆發,本土MCU廠商迎來了新的突圍窗口。
當前,國產廠商納芯微、極海半導體等正向這座“大山”發起進攻。
然而,技術積累薄弱、客戶信任度不足、國際巨頭降維打擊,也是國產替代面臨的現實困境。
必須承認,TI C2000系列短時難以逾越,但眼下依然是國產芯片的黃金時代。
以下為正文:
01
MCU的“大山”:TI C2000
無敵是寂寞的。
過去很長一段時間,TI C2000都獨霸實時控制MCU領域,一波又一波國際大廠與國產廠商試圖挑戰其權威,但都無功而返。
專用性極強是實時控制MCU的一大難點,這要求廠商提升定制化水準,實現軟硬件的深度耦合,對中小型廠商而言,如何控制成本成為最大的難題。
與此同時,實時控制這類大型嵌入式系統往往具有較強的客戶粘性,由此,盡管過去TI C2000價格偏高,甚至是缺芯潮最嚴重的時刻,部分客戶也不愿輕易更換其他低價本土產品。
得益于產品低延遲和實時控制等優勢,TI C2000長期制霸于電機控制、數字電源管理、自動化和工業控制、可再生能源系統、汽車電子、機器人和醫療設備等市場。
更加重要的是,TI本身在不斷進化。當前,公司已發布帶有NPU的P55,并升級了DSP內核,推出最新的64位C29x DSP,在處理性能、實時響應、中斷響應、功能安全與信息安全方面都做了重要革新。
此外,公司也學會了價格戰,這既是規模化降本的逐漸成熟,也是與中國本土廠商競爭的被動轉向。
2021-2023年,TI中國市場的營收占比從25%下滑到19%,而這主要源于國內廠商的價格內卷。
過去一年中,TI通用運算放大器LM358的市場報價在0.26-0.55元不等,而有些國產替代品牌廠商的價格在0.11-0.15元左右,甚至有批次僅需0.08元。
價格戰導致的市場流失之下,TI也開啟了降本與調價行動。
值得一提的是,今年年初,商務部啟動了對美國出口成熟制程芯片的反傾銷反補貼調查。
但從整體上看,在技術水準與價格水平的遙遙領先之下,國產MCU廠商仍被進一步拉開了差距。
然而,大山是用來跨越的,“硬骨頭”總會有人啃下來。
從半導體整個行業來看,那些全球領先的芯片公司里,往往同時擁有模擬和數字產品,國產廠商想要榜上有名就勢必要殺進MCU賽道。
在這個必須攻下的山頭,納芯微、極海半導體、思瑞浦、圣邦股份等半導體公司都在加碼對標TI C2000。
02
納芯微
作為一家模擬信號鏈的芯片廠商,納芯微長期聚焦在泛能源和汽車領域,尤其是汽車的“小三電”市場,而這些都離不開實時控制MCU。
從信號鏈走向MCU,TI C2000無疑是納芯微最理想的對標產品。
然而,實時控制MCU與模擬信號鏈在商業模式與開發生態上都截然不同,單靠納芯微自身的力量是萬萬不行的。
由此,公司聯手具有車規級MCU量產經驗的芯弦團隊,以品牌合作的形式發布NS800RT系列產品。
公司目前已經推出了NS800RT5和NS800RT3兩類產品,其中RT5系列對標的是TI C2000的F280039和F280049等,RT3系列對標的是TI的28002x和28001xx系列。
采取國產廠商主流的路線,納芯微選擇了Arm Cortex-M7內核,作為NS800RT系列實時控制MCU的主要算力支撐,引入自研的eMath數學加速核提升算法效率。
2024年,為完善在半導體產業鏈的布局,公司收購從事磁性感應技術芯片研發的麥歌恩。
值得關注的是,在芯流科技評論《納芯微與TI的世紀大戰,虧損陣痛下國產芯片如何對抗C2000中高端產品線》一文發布后,部分從業者表示,公司似乎在技術層面存在較大的漏洞。
納芯微官方多次表示,國產替代不能止步于模仿,必須圍繞應用創新,但部分客戶卻對相關MCU產品,給出了“原味替代”、“技術積累為0”的評價,產品數據與文檔的保密性、創新性或有待檢驗。
有從業者透露,在TI、ADI等國際巨頭俯身下去提供中文手冊,以滿足國內用戶需求的時刻,納芯微卻仍僅開放英文數據手冊,這一舉動帶來了頗多不便。
此外,盡管納芯微宣稱已經與多家客戶建立合作關系,其中不乏海外客戶,但當前多數項目仍處于驗證及小批量交付階段,大規模量產仍有待時日。
面對著國外巨頭多年積累的市場壁壘,與虎視眈眈的國內廠商,納芯微似乎正被冠以需求不及預期、產品研發不及預期、客戶導入不及預期的悲觀標簽。
在2024年財報過度增長的業務成本下,在國潤瑞祺、慧悅成長、蘇州華業等原始股東加速減持離場的境遇下,納芯微的挑戰會更多。
03
極海半導體
作為一家集成電路設計和嵌入式系統開發企業,極海半導體在工業級/車規級微控制器、模擬混合信號IC及系統級芯片方面擁有豐富的行業經驗。
據悉,公司的極海APM32 工業級MCU出貨量已突破7億顆,車規級MCU也通過ISO 26262 ASIL-B功能安全產品認證和AEC-Q100 Grade1/2車規可靠性認證,并已廣泛量產上車。
而基于 Arm? Cortex?-M52雙核架構及支持Arm Helium?技術的G32R501實時控制MCU,正式宣告極海入局TI C2000所把持的市場。
G32R501實時控制MCU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。
與此同時,極海與廣汽合作的國產首款AK2超聲波傳感器芯片與雙通道DSI3網絡收發器芯片的研發及產業化展開深度合作,G32A217(G-S01)與GAIF2042(G-T03)系列芯片已完成驗證,進入批量量產階段。
在近期的廣汽科技日上,廣汽集團正式發布C01、G-T01、G-T02等12款車規級芯片,合作企業包括中興微電子、裕太微電子、仁芯科技、矽力杰、極海、奕斯偉、杰華特、國芯、美泰等多家公司。
由此,在多家半導體企業共同爭取廣汽的定點之下,極海眼下需要考慮的重心是如何“備胎轉正”,獲取長期穩定的量產定點。
值得關注的是,其母公司極海微的前身艾派克,曾于2020年引進國家大基金二期在內的多名戰略投資者,合計融資32億元人民幣,大基金二期增資15億元。
2023年,極海微電子已與中信證券簽署上市輔導協議。
然而,兩年時間過去了,公司的上市進程似乎并未實現有效進展,也并未公開發布相關融資信息。
在靠資金支持技術續命的MCU領域,融資的節奏對于技術布局至關重要,極海應該緊張起來了。
04
國產替代的曲折之路
半導體產業的發展往往是曲折中伴隨著前進。
從國產MCU的替代進程來看,幾年缺芯潮的經歷,已經讓本土客戶逐漸將供應鏈安全放在關鍵地位。
2025年4月11日,中國半導體行業協會發布《關于半導體產品“原產地”認定規則的緊急通知》,其中集成電路原產地按照四位稅號改變原則認定,即芯片的“流片地”認定為原產地。
特朗普2.0風暴帶來的關稅大戰下,“美國制造”或將成為重點關注對象。
據每日經濟新聞產業人士報道,“TI(德州儀器)絕大部分晶圓廠都在美國。”
這就意味著,國內客戶在實時控制MCU領域或將面臨著巨大的供貨風險,TI的高額關稅或不可避免,國產MCU廠商迎來了新機會。
與此同時,TI C2000產品并不是完美無缺。
在存儲資源、內核架構以及軟件兼容和生態等方面,TI C2000仍有一定局限性,這就給Arm MCU提供更多的替代可能。
此外,國產新能源汽車市場的穩步增長與機器人產業的爆發式突圍正為本土半導體企業提供更為廣闊的市場空間。
總的來看,國產MCU廠商仍有較大的可為空間,但技術水平是決定硬科技企業市場站位的重中之重,在技術迭代與創新能力上必須只爭朝夕。
必須承認,TI C2000系列短時難以逾越,但眼下依然是國產芯片的黃金時代。
對國產半導體廠商而言,MCU仍是必須要成功的業務。
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