摘要: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。
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。
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。
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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来源:半导体产业纵横一点号