拿下欧洲芯片巨头订单，国产MCU赛道有望打破壁垒|mcu

对于自主率不足5％的国内车规级MCU市场而言，拿下欧洲芯片巨头意法半导体的订单，意味着进入全球车规级MCU芯片行业的壁垒已开始松动。

华虹拿下意法半导体订单

欧洲芯片大厂意法半导体日前在法国巴黎举办投资者日活动，宣布了将与中国第二大晶圆代工厂合作，在中国生产 40nm节点的微控制器（MCU），以支持其中长期的营收目标的实现。而华虹半导体是中国大陆第二大晶圆代工企业，在分析机构 TrendForce 集邦咨询的 2024 年第二季度全球晶圆代工业者营收排名中以 7.08 亿美元位居第六。

对于这次合作，意法半导体首席执行官 Jean-Marc Chery 在活动上表示，中国是电动汽车最大、最具创新性的电动汽车市场，对于意法而言不可或缺，而该企业不可能从外部进行充分竞争。

Chery 称“传教士的故事结束了”：意法半导体正在将从中国市场学到的最佳实践和技术应用于西方市场。

意法半导体制造主管 Fabio Gualandris 表示，选择直接中国生产的原因包括中国供应链的成本效益、兼容性问题，此举还可加速意法对中国电动汽车行业需求的响应，确保跟上中国企业的开发节奏。

从意法半导体的角度看，将代工部分交予中国半导体企业，最大的优势莫过于“近水楼台先得月”，更靠近中国高速发展的电动汽车产业，而成本因素则是驱动意法半导体执行该决策的关键动力。

意法半导体最新财报显示，其Q3营收同比下降 27% 至 32.5 亿美元，净利润同比下降 67.8% 至 3.51 亿美元。意法半导体 Q3 营收下滑的原因是，其汽车行业客户面临日益恶化的不利因素。该公司表示，2024 年全年营收将达到约 132.7 亿美元，较上年下降 23%，而这已经是该公司今年以来第三次下调其年度营收预期。

该公司还制定了 2027-2028 年的中期计划，目标是在成本节约计划的支持下，实现 180 亿美元的营收和 22%-24% 的营业利润率。该公司在一份声明中表示：“与目前的成本基础相比，预计到 2027 年将节省数百万美元。”

有望拿到车规级MCU门票

纵观国内MCU芯片市场，我国在家电、消费电子类MCU芯片上本省具有极大优势，整个行业也因为产能过剩处于低迷期，意法半导体投入资源在消费电子及家电MCU芯片领域厮杀的话，投资回报率并不靠谱，而新能源汽车、智能汽车需要的车载MCU本身处于“缺芯”和高增长周期，意法半导体在该领域也拥有极大优势，将低利润率的代工部分交给本土企业，有助于其同美欧日等国家地区企业争夺市场份额。

如果说意法半导体将40nm节点的微控制器（MCU）放到中国生产是为了省钱，那华虹半导体除了通过此次合作赚到代工的“辛苦钱”外，还能获得什么呢？车规级MCU市场的门票！

对华虹半导体而言，这次合作标志着华虹半导体在40nm制程技术上的进一步突破和应用拓展，有助于提升其在成熟制程领域的竞争力。通过与意法半导体的合作，华虹半导体能够利用其先进的OFT（氧化物填充沟槽）和BCD（集成双极型晶体管、CMOS、功率DMOS晶体管于同一芯片的半导体）技术，进一步完善其工艺平台。

而车规级MCU芯片本身是一个进入壁垒较高的领域，汽车芯片工作环境复杂，一旦失灵就意味着严重后果，因此车规 MCU 对于安全性和稳定性要求极高。与消费和工业级 MCU 相比，车规级芯片工作环境复杂多变，具有高振动、多粉尘、多电磁干扰、温度范围广等特点，对温度耐受性要求一般在-40-155℃，同时还要具备耐振动冲击、高低温交变、防水、防晒、抗干扰能力。

同时，由于汽车生命周期较长，产品工作寿命要求为15-20 年，供货周期要求也在 15 年以上，因而对产品不良率和可靠性也提出了极为严苛的标准。

华虹半导体能够承接意法半导体订单，意味着其生产工艺、产能、产品均得到国际大厂认可，其制造流程和工艺完全可以满足国内车规级MCU芯片量产所需。

MCU 目前国产替代率不高，技术难点固然是一方面，更多的挑战在于下游市场除了对产品的可靠性和稳定性要求较高，终端客户导入 MCU 厂商通常需要较长的验证时间。以车规级 MCU 为例，一般需要经历初步设计验证、原型测试、环境测试、寿命测试等，以确保产品能够在汽车的极端工作条件下稳定运行这一过程通常需要2年以上。

具体而言，汽车芯片在进入整车供应链前，须同时满足 AEC-Q100、IATF16949 和 ISO26262 的三大车规标准:在设计阶段，必须严格遵循 ISO26262 的功能安全标准;在流片和封装阶段，AECQ 和 IATF16949 则是必须满足的标准;而在测试阶段，需遵循 AEC-Q100/Q104 进行测试。

由于车规 MCU 厂商多采用 Fabless 模式，因此主要适用于 AEC-Q 系列和ISO26262 两项认证。其中:AEC-Q 系列主要对元器件进行可靠性测试，涵盖 Grade 0 至3 四个等级，其中 Grade0级的工作温度范围达到了-40 至 150 度，是进入汽车前装市场的准入“门票”。

ISO26262 标准覆盖了从概念设计、产品开发、批量生产到报废的全生命周期所需的失效防治技术和管理流程，以确保芯片符合汽车安全完整性等级(ASIL)。

根据危险事件严重度、暴露率和可控性等指标，ASIL被分为A到D四等，其中ASIL-D为最高等级，对功能安全要求最为严格， QM 则表示不具有功能安全风险。

综上可以看出，车规级芯片认证过程困难重重，周期较长，从流片到量产出货，往往需要2到 3年的时间。然而一旦成功打入整车供应链，就能享受至少10 年以上的供货周期，从而和下游车厂建立深度绑定。

依托晶圆代工优势

奋起直追的国产MCU

MCU 产业链是一个较为复杂的全球生态系统，产业高度全球分工化是该领域特色。

MCU产业链涉及环节众多，中游为芯片设计原厂，主要由美、欧、日芯片巨头所把控，中国企业当前市场份额较小但正在奋起直追，其上游可分为芯片设计、材料及设备、晶圆代工及封测三大领域，其中，芯片设计所需的 EDA 软件和 IP 核主要由英、美企业提供;半导体材料和设备主要由美欧日企业主导，而晶圆制造和封装测试工厂则主要分布在东亚和东南亚，国产化率相对较高，但制造环节有向欧美回流的态势。

下游主要由汽车电子、工业控制和消费电子三大市场构成，由于 MCU 产品较为复杂，种类料号繁多，下游客户较为分散，因此 MCU 产品的销售主要通过经销商模式向下游终端客户分销。

MCU产业链的中游主要是 MCU 原厂，按照商业模式可分为 IDM 和 Fabless 模式，前者主要以外资大厂为主，国内企业则多采用 Fabless 模式，更依赖晶圆代工厂支持。

目前，大多数车用芯片采用8英寸晶圆生产，部分厂商转向12英寸线，台积电、联电等晶圆代工厂的扩产主要集中于先进制程，而车规MCU所需的40-55nm制程产能扩产有限。中国晶圆代工行业正在加速扩张成熟制程产线，ICInsight数据显示中国晶圆代工市场规模年复合增长率为15.12%，高于全球增长水平。

中芯国际计划在未来3-5年内增加28nm以上产能34万片/月，总投资超过260亿美元，有效缓解车载MCU制程晶圆的产能短缺情况。麦肯锡数据预测，到2026年，中国40-55nm制程晶圆自给自足需求比例将超过70%，国内车规MCU厂商获得晶圆制造产能支持的难度降低，供应链风险将能有效减弱。

2022年末以来，晶圆代工行业正从去库存的高峰期过渡到尾声，TrendForce预测晶圆代工成熟制程产能利用率将在明年下半年缓步回升，中芯国际和华虹集团的8英寸厂产能利用率复苏将快于行业平均水平。

另一方面，消费电子市场需求疲软导致通用、消费类MCU价格回落。车规级MCU的价格波动较大，如NXP和英飞凌的某些车用MCU价格暴涨，显示市场需求旺盛。DIGITIMES Research的调查显示，自2022年第四季以来，汽车行业的芯片缺货情况逐渐改善。

近年来，以兆易创新为代表的国内相关企业加快MCU芯片的研发、制造和应用能力，逐步完成了中低端MCU领域的国产化，并持续向高端领域(如高端工业、汽车等)渗透。国内MCU厂商专注的领域各有不同，兆易创新已形成MCU平台，产品较为通用，覆盖领域广;中颖电子、中微半体偏重家电;乐鑫科技、国民技术、芯海科技等偏重消费电子和物联网;复旦微电偏重电表、工控等。

尽管起步晚、积累不足，但国产MCU在车规领域的替代空间仍然巨大。随着新能源汽车市场的兴起车规MCU成为国产厂商不可错过的发展机遇。面对挑战，国产CU厂商需加快技术积累，提升产品性能和可靠性，以适应日益增长的市场需求。