內(nèi)卷的MCU——鬧劇完結(jié)后偷笑的Arm與8位的安魂曲

如果說2023年半導(dǎo)體圈最值得關(guān)注的話題，不是中美之間的半導(dǎo)體制裁與反制，也不是ZEKU這樣三千人規(guī)模的IC設(shè)計(jì)公司突然解散，更不是美國芯片補(bǔ)貼政策與臺(tái)積電和三星之間的互相算計(jì)，真正值得我們關(guān)注的還是半導(dǎo)體供應(yīng)鏈從2021年的嚴(yán)重缺貨轉(zhuǎn)向現(xiàn)在的庫存過剩，導(dǎo)致了整個(gè)芯片價(jià)格跳崖式暴跌，除了周期性價(jià)格波動(dòng)的存儲(chǔ)器和部分依然緊俏的汽車芯片之外，絕大部分芯片都遇到了前所未有的價(jià)格戰(zhàn)，這其中最特別的就是MCU了。

從溢價(jià)到內(nèi)卷——MCU的天堂和地獄

在2020年下半年開啟那場史詩級(jí)芯片缺貨大潮中，由于MCU是汽車電子中應(yīng)用最廣泛的芯片，所以其他應(yīng)用的MCU價(jià)格成為飆升最厲害的芯片類別。以因?yàn)槟軌蚍€(wěn)定供貨華為而更為緊俏的STM32為例，據(jù)說官方價(jià)格漲了2倍左右的基礎(chǔ)上，市面上部分型號(hào)可以直接在售價(jià)上加上個(gè)0出手都能被搶瘋，甚至部分帶有STM32的開發(fā)板官方價(jià)格已經(jīng)不如其中那顆MCU貴了。在不考慮分銷商囤貨炒貨基礎(chǔ)上，MCU的平均價(jià)格在2021年和2022年上半年實(shí)現(xiàn)了普遍的翻倍。幾乎所有的MCU廠商在疫情前兩年最大的任務(wù)就是不停應(yīng)付客戶的催貨要求。

然而一年之后的現(xiàn)在呢？據(jù)供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)表示，STM32同型號(hào)已經(jīng)持平了疫情前的價(jià)格，甚至開始出現(xiàn)折扣。其他的MCU產(chǎn)品的價(jià)格則出現(xiàn)了近乎腰斬的降價(jià)，按照業(yè)內(nèi)的部分消息，一年多前1塊錢（人民幣）基本拿不下任何一顆32位MCU，現(xiàn)在1塊錢買到2顆Arm核MCU還能附送個(gè)二極管啥的。這一切似乎就如一股突如其來的寒流，讓供應(yīng)鏈上的很多人措手不及。2023年春天，MCU廠商面臨的最大任務(wù)就是如何確保自己的出貨量能跟生產(chǎn)量保持持平。

從一片難求到現(xiàn)在的庫存高企，從十倍溢價(jià)到現(xiàn)在的折扣好商量，誰也說不清到底MCU的銷售從天堂到地獄的轉(zhuǎn)變怎么就這么措手不及。MCU的內(nèi)卷已經(jīng)從價(jià)格上很明顯的體現(xiàn)出來。如果說當(dāng)年STM32的0.32美元開創(chuàng)了Arm核MCU的低價(jià)標(biāo)桿，那么現(xiàn)在已經(jīng)有國內(nèi)廠商開始供應(yīng)0.08美元的Arm核MCU。而無論是ST還是TI，最新的M0+內(nèi)核MCU發(fā)布后遲遲不肯給出一個(gè)明確的價(jià)格，就是在觀望市場的走向，準(zhǔn)備拿出一個(gè)“頗具競爭力的低價(jià)”搏殺市場。從目前部分國內(nèi)上市公司披露的MCU庫存數(shù)據(jù)變化來看，在未來12個(gè)月MCU的價(jià)格將持續(xù)在較低的水平，因?yàn)閹缀跛蠱CU廠商都將面臨巨大的出貨壓力。

內(nèi)卷，必然是32位MCU在2023年的關(guān)鍵主題，但正如很多行業(yè)的內(nèi)卷中卷死的往往是非參與者一樣，這場MCU內(nèi)卷大戲的贏家還看不到，但輸家已經(jīng)出現(xiàn)，那就是8位單片機(jī)。

8位MCU的安魂曲

其實(shí)十幾年之前就有人在預(yù)測8位MCU什么時(shí)候會(huì)退出市場，不過由于其成本具有明顯的優(yōu)勢，8位MCU依然在諸多領(lǐng)域大殺四方，甚至跟32位MCU的市場份額在長時(shí)間里維持一種微妙的平衡。畢竟幾塊錢的32位MCU對(duì)比幾毛錢的8位MCU顯得昂貴太多以至于可以忽略性能的差距，但當(dāng)0.08美元的Arm核MCU出現(xiàn)，似乎一切都發(fā)生了改變。

首先是一眾國內(nèi)廠商的悉數(shù)布局低價(jià)32位MCU，特別是曾經(jīng)8位的51單片機(jī)領(lǐng)頭羊STC明確將2023定義為32位51單片機(jī)元年，公開表示要全面進(jìn)軍32位MCU市場。而在Arm核MCU的陣營中，不管是已經(jīng)上市的幾家MCU大廠，還是籌劃上市的MCU新秀，在疫情嚴(yán)重缺貨期間，紛紛將性價(jià)比市場當(dāng)作國產(chǎn)可替代的主戰(zhàn)場，希望用低價(jià)策略拿下國外大廠曾經(jīng)的客戶。加之因?yàn)閲鴥?nèi)對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的高度重視，國產(chǎn)芯片廠商紛紛拿到各種投資和優(yōu)惠政策，更有資格去硬抗價(jià)格戰(zhàn)。

另一方面，而在疫情期間成功拿下通用32位MCU市場第一的ST，則從2021年下半年登頂市占第一之后宣布不再支持STM8產(chǎn)品的10年供貨承諾，并鼓勵(lì)用戶開始轉(zhuǎn)向32位產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并推出了主打針對(duì)STM8平行替代的M0+內(nèi)核32位MCU。多年不再低成本MCU市場發(fā)力的TI更是破天荒的開始準(zhǔn)備全面推廣其32位M0+的產(chǎn)品。

一個(gè)很明顯的選擇就擺在了8位MCU的現(xiàn)有客戶面前。除了繼續(xù)生成的原有方案外，如果需要對(duì)舊方案進(jìn)行升級(jí)，那么現(xiàn)實(shí)的問題就是，性能3分的3元BOM的8位方案，對(duì)比性能6分的4.5元BOM的32位方案，哪一個(gè)更容易贏得客戶的訂單呢？哦，忘了說一點(diǎn)，32位方案還能附加一個(gè)Arm生態(tài)可以擴(kuò)展開發(fā)。

這一切的一切，并不是因?yàn)檫@次史詩級(jí)缺貨之后迅速而來的供應(yīng)嚴(yán)重過剩，而是源自2017年Arm為了干掉8位MCU而做的布局——DesignStart項(xiàng)目，該項(xiàng)目取消新客戶采用Cortex M0和M3的預(yù)授權(quán)費(fèi)，并且降低了M系列內(nèi)核版權(quán)費(fèi)，500萬級(jí)出貨大概只需要每顆4美分，并且更高出貨量還可以擁有更靈活的折扣。由于M0是Arm最具性價(jià)比的產(chǎn)品內(nèi)核，此舉瞄準(zhǔn)的除了萬億級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)終端生態(tài)外，另一個(gè)目標(biāo)就是希望拿走靠性價(jià)比取勝的8位MCU市場。

當(dāng)然Arm當(dāng)時(shí)的布局并沒有快速起到效果，因?yàn)榘凑照５拈_發(fā)周期，2017年立項(xiàng)的MCU設(shè)計(jì)起碼要到2019年才有機(jī)會(huì)全面量產(chǎn)，而2019年底開始已經(jīng)涌現(xiàn)出一些缺貨的苗頭，正值MCU價(jià)格高漲期，怎么可能有人用七八塊的32位去頂替幾毛錢的8位呢？但是隨著MCU供過于求，一切就完全不同了。

其實(shí)除了Arm的良苦布局之外，RISC-V陣營的逐步發(fā)力也進(jìn)一步拉低了32位MCU設(shè)計(jì)的準(zhǔn)入門檻，并攪動(dòng)了MCU大戰(zhàn)的一池清水。不管是阿里平頭哥的免費(fèi)MCU內(nèi)核授權(quán)，還是國內(nèi)芯片廠商的RISC-V MCU，都希望能憑借免費(fèi)的授權(quán)生態(tài)拉低整個(gè)MCU的價(jià)格門檻，這無疑讓8位MCU市場雪上加霜。

當(dāng)然，8位并不是完全沒有了生存空間，短期內(nèi)大多數(shù)原有設(shè)計(jì)依然會(huì)繼續(xù)存在，而8位MCU在功耗和系統(tǒng)BOM方面的成本優(yōu)勢依然在某些成本極敏感應(yīng)用中具有優(yōu)勢，特別是一些低端消費(fèi)產(chǎn)品，8位MCU還將至少存在幾十年。

現(xiàn)在是否看到公章鬧劇背后的真實(shí)原因？

 伴隨疫情告一段落的，是前后折騰了近3年的公章爭奪戰(zhàn)，最終還是以母公司的勝利告一段落。其實(shí)，在這場糾紛開始前，很多人表達(dá)過完全不同的各類觀點(diǎn)，現(xiàn)在看，其實(shí)糾纏的核心已經(jīng)很明晰了，中國客戶的授權(quán)費(fèi)用問題。

當(dāng)年合資公司剛成立半年之后，DesignStart項(xiàng)目就宣布啟動(dòng)，而其中享受最多的就是中國的本地用戶，隨著中國芯片公司得到越來越多的資本和政府的扶持，未來這部分客戶無疑將成為Arm最大的新收入增長點(diǎn)。特別是龐大的本土MCU廠商，必然是Arm核出貨量增長最重要的群體，而這部分群體的價(jià)值，無疑對(duì)Arm上市的估值和未來的股價(jià)產(chǎn)生重要的影響。但因?yàn)楹腺Y公司的問題，這部分收益和背后的“人情”可能會(huì)被合資公司所攤薄，那么致力于被收購或者被上市的Arm自然不希望這方面因此受到損失，所以，搶班奪權(quán)的問題就上演了。

很明顯，新的管理層上任后，Arm也開啟了獨(dú)立上市的新進(jìn)程，下一步很可能合資公司會(huì)專注于研發(fā)本地化IP，而部分產(chǎn)品授權(quán)費(fèi)將悉數(shù)轉(zhuǎn)化為母公司的分紅，這些我們可以靜觀其變。畢竟短期內(nèi)Arm肯定是MCU混戰(zhàn)市場背后的大贏家，但長期來看呢，同質(zhì)化的Arm核MCU最怕的就是價(jià)格大戰(zhàn)，因?yàn)锳rm生態(tài)幾乎確保了大部分主打性價(jià)比市場的MCU可以平移替代，特別是本身就主打性價(jià)比和國產(chǎn)可替代兩大特色的國產(chǎn)MCU，價(jià)格戰(zhàn)真的打得起么？

資料來源：ICInsights

  為什么價(jià)格戰(zhàn)主戰(zhàn)場是MCU？

 缺貨的是汽車電子，砍單的是消費(fèi)電子，但是橫跨消費(fèi)和工業(yè)兩大市場的MCU為何成為漲價(jià)潮和價(jià)格戰(zhàn)的主戰(zhàn)場？這就要特別點(diǎn)明MCU這款產(chǎn)品的獨(dú)特之處了。

MCU本質(zhì)上是這次缺貨的罪魁禍?zhǔn)?，首先，MCU算是用成熟制程的最大用戶，幾乎三分之一的成熟數(shù)字工藝用來生成MCU。其次，MCU的用量巨大，幾乎主要幾家廠商的年出貨量都是以“十億”量級(jí)為單位的，而很多大客戶單客年訂單就可以上億。第三點(diǎn)，汽車是MCU最大的細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域，MCU則是汽車電子中用量最大的單一品類。所以前兩年的市場缺貨，基本上最缺的就是汽車用MCU，因?yàn)镸CU用量實(shí)在太大，所以很多廠商的訂單即使臨時(shí)趕工，也很難短時(shí)間內(nèi)滿足客戶需求。特別是汽車電子最基本的前提需要滿足車規(guī)認(rèn)證，這對(duì)晶圓代工廠的資質(zhì)就有硬性要求，而MCU的成熟制程工藝基本在代工廠這邊利潤不高，所以生產(chǎn)線必須排滿才能維持一定的運(yùn)營利潤，臨時(shí)增加訂單只可能推升代工廠的費(fèi)用要價(jià)，是很難短期帶來大量的生成能力提升的。

另一個(gè)問題屬于典型的灰犀牛效應(yīng)。首先是美國制裁華為，導(dǎo)致華為不得不大量囤積芯片，只能高價(jià)搶占了大概3-6個(gè)月各代工廠的產(chǎn)能，這本身就打破了很多代工廠生產(chǎn)計(jì)劃的平衡，不過華為搶的多數(shù)是先進(jìn)產(chǎn)能，并不直接影響MCU市場。不過隨之而來的是大量美國企業(yè)無法正常供貨華為，華為只能選擇通用MCU大廠里僅有的非美企業(yè)ST來合作，這直接拉升了ST的市場需求量，導(dǎo)致本來就市場供應(yīng)緊俏、占有率節(jié)節(jié)攀升的STM32系列價(jià)格一天一變。一個(gè)最能代表這方面的坊間傳聞是，深圳賽格廣場大樓搖晃，其中一個(gè)有趣的流言是樓里囤積了太多的STM32，因?yàn)闈q價(jià)太快，讓大樓都笑得晃動(dòng)了。當(dāng)然這只是一個(gè)STM32，其他廠商產(chǎn)品緊缺的原因也是雷同的，因?yàn)楹ε旅绹闹撇?，因此很多國?nèi)企業(yè)開始競相囤積美資企業(yè)的芯片，從而直接拉高市場的半導(dǎo)體整體價(jià)格，而這其中MCU又是最重要的一款，據(jù)供應(yīng)鏈人士保守估計(jì)，在華為被制裁執(zhí)行日后的3個(gè)月內(nèi)，國內(nèi)各大廠商和分銷商瘋狂進(jìn)貨超過千億美元，大概相當(dāng)于囤積了6個(gè)月的半導(dǎo)體消耗量，這是引發(fā)這次半導(dǎo)體生產(chǎn)供應(yīng)危機(jī)最直接的原因之一。

如果說漲價(jià)是以MCU為主體帶動(dòng)的，那么降價(jià)為什么也是MCU表現(xiàn)的最明顯呢？畢竟這次降價(jià)是由于大量消費(fèi)電子砍單造成的，而消費(fèi)電子只是MCU的第三甚至第四大應(yīng)用市場，在汽車電子依然供應(yīng)不足，工業(yè)市場始終穩(wěn)步發(fā)展的前提下，MCU咋就成了降價(jià)風(fēng)波中最悲慘的一個(gè)呢？還是因?yàn)榱看蠛瓦^度競爭！可能僅僅因?yàn)橐粏螏装偃f上千萬訂單的取消，最后造成的連鎖反應(yīng)足以影響整個(gè)MCU市場的供應(yīng)。

在整個(gè)半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域，如果MCU的競爭敢說第二，估計(jì)沒人敢說第一了。按照正常的邏輯，某個(gè)行業(yè)只有前三能掙到錢，但是MCU市場前五的市場份額差別不大，競爭堪稱慘烈，而市場第六還是德州儀器這個(gè)龐然大物。問題的關(guān)鍵在于，MCU市場中不僅有汽車用MCU，還有更敏感的通用MCU市場，這個(gè)市場除了國際巨頭外，國內(nèi)以MCU為主要產(chǎn)品方向的上市公司就有六家。這個(gè)市場的競爭已經(jīng)到了牽一發(fā)動(dòng)全身的程度，在主要的幾個(gè)核心芯片細(xì)分領(lǐng)域里，MCU是唯一領(lǐng)導(dǎo)者沒有掌控權(quán)的領(lǐng)域。手機(jī)是砍單的重災(zāi)區(qū)，高通可以通過協(xié)商專利費(fèi)甚至是返利的辦法，維持高價(jià)格并且要求客戶放棄競爭對(duì)手而保證自己產(chǎn)品的采購量，但MCU的廠商顯然沒有這樣的“霸權(quán)”。在短暫的缺貨和漲價(jià)潮期間，很多國內(nèi)廠商憑借著自己有庫存和價(jià)格低的優(yōu)勢，已經(jīng)打入了部分國際巨頭客戶的設(shè)計(jì)中。而當(dāng)國際MCU廠的供應(yīng)恢復(fù)價(jià)格穩(wěn)定，留給系統(tǒng)級(jí)客戶的選擇就會(huì)重新豐富起來，當(dāng)供貨都不是問題，當(dāng)價(jià)格也可以商量，那么留給MCU廠商之間的只有一個(gè)必然結(jié)果，卷起來吧!

內(nèi)卷背后是……Arm

 還是那個(gè)問題，為啥內(nèi)卷最嚴(yán)重的是MCU，特別是通用MCU呢？為啥國內(nèi)廠商只能盯著電動(dòng)汽車MCU打轉(zhuǎn)，卻沒人愿意去把MCU做進(jìn)燃油車的動(dòng)力總成里？為啥談到國產(chǎn)可替代時(shí)MCU成為最多品類Pin to Pin兼容的？背后原因很簡單，從沒有一種半導(dǎo)體芯片像MCU（特指32位通用Arm核MCU）那樣能夠容易平行替代，因?yàn)榇蠹叶紝儆谝粋€(gè)內(nèi)核平臺(tái)——Arm Cortex M系列。

曾幾何時(shí)，MCU的內(nèi)核也是百花齊放的，不管是MCU的鼻祖8051，還是來自北歐和中國雙重特色的AVR，或是曾經(jīng)火爆一時(shí)的Zilog，這些8位內(nèi)核都擁有自己特定的用戶群體，而在32位MCU領(lǐng)域里，光是Freescale就擁有四種不同架構(gòu)面向不同的應(yīng)用，Microchip曾經(jīng)憑借PIC系列火爆多年，日本的瑞薩的自有架構(gòu)同樣大紅大紫，MIPS和Power架構(gòu)更是神奇的霸占了動(dòng)力總成MCU領(lǐng)域幾十年，據(jù)說核心不是硬件而是一段只有兩三百行的驅(qū)動(dòng)只能跑在該內(nèi)核上。

但是吧，一切在Arm這家IP公司加入之后變得不一樣了，在幾乎一統(tǒng)移動(dòng)手機(jī)AP市場的同時(shí)，Arm把自己的觸手伸向了更為龐大的MCU市場（單論出貨量，MCU大概是手機(jī)AP的20-22倍）——當(dāng)Arm殺入市場時(shí)，32位可以占據(jù)MCU市場的40%，年出貨量為50億顆左右，現(xiàn)在32位MCU年出貨量接近200億，而這其中增長的部分絕大多數(shù)是Arm核的MCU，即使Arm按0.04美元每顆收費(fèi)，這是一個(gè)多么龐大的市場。

關(guān)于Arm生態(tài)的MCU大家已經(jīng)看得很多了，一言概括就是基于Arm核的MCU只需要做好外圍器件就可以實(shí)現(xiàn)性能功耗都非常出色的MCU芯片，關(guān)鍵的處理器內(nèi)核只需要從Arm獲得授權(quán)即可，這大大降低了MCU的準(zhǔn)入門檻；另一方面，Arm核MCU可以充分享受Arm生態(tài)帶來的各種優(yōu)勢，通過Arm多年的市場鋪墊和教育培訓(xùn)，大量新的開發(fā)者成為Arm生態(tài)的熟練開發(fā)者，這些人能夠快速上手Arm核MCU開發(fā)而不需要太多的內(nèi)核熟悉過程。這就讓Arm核MCU對(duì)比其他內(nèi)核MCU擁有更好的上手體驗(yàn)，從而可以快速搶奪市場。參考Arm在手機(jī)AP市場的多年搏殺經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)年魔改Arm的高通也不得不屈服于公版Arm性能和功耗效率提升的速度，那么在MCU市場，Arm的優(yōu)勢對(duì)比那些架構(gòu)開發(fā)團(tuán)隊(duì)更少的內(nèi)核，自然擁有無與倫比的優(yōu)勢。第一個(gè)戰(zhàn)略性全面轉(zhuǎn)向Arm核MCU的STM32用了14年從others成為了32位通用MCU市場的老大，而拋棄了自己多個(gè)優(yōu)勢內(nèi)核，晚幾年轉(zhuǎn)向Arm核的飛思卡爾雖然公司被收購了，但這條MCU產(chǎn)品線依然是全球老大。

Arm核MCU能夠快速搶占市場，擠壓其他MCU，這得益于Arm生態(tài)的綜合優(yōu)勢，但物極必反，Arm核MCU最大的問題就是產(chǎn)品同質(zhì)化明顯，同內(nèi)核產(chǎn)品之間替代性高，能夠用極小的代價(jià)進(jìn)行不同產(chǎn)品設(shè)計(jì)替換。如果說新市場足夠龐大，這點(diǎn)還不是太大的問題，一旦市場趨于飽和或者Arm核生態(tài)足夠龐大，那么內(nèi)卷幾乎成為必然的結(jié)果。這一點(diǎn)，打著國產(chǎn)可替代旗號(hào)的MCU幾乎都是Arm核的，如果不是借助Arm生態(tài)，國內(nèi)可能也不會(huì)有那么多的MCU企業(yè)能夠快速壯大起來，成為市場的挑戰(zhàn)者，但同樣是因?yàn)锳rm生態(tài)，讓國產(chǎn)MCU的競爭力除了低價(jià)之外，幾乎沒有任何其他的特色可言。這點(diǎn)，在內(nèi)卷的時(shí)代是最尷尬和致命的。

如果說國產(chǎn)MCU廠商過去幾年吃了政策和缺貨的紅利，那么未來一兩年這點(diǎn)優(yōu)勢將成為最大的隱患，甚至可能成為內(nèi)卷江湖中最致命的短板，畢竟如果再去低價(jià)搶市場，也需要有自己的護(hù)城河，而國內(nèi)企業(yè)除了價(jià)格護(hù)城河之外，在軟件和方案方面實(shí)在沒啥能競爭過國際大廠的優(yōu)勢點(diǎn)，當(dāng)然在存儲(chǔ)上有自己優(yōu)勢并且已經(jīng)經(jīng)歷過正常市場搏殺的GD日子應(yīng)該會(huì)好過一點(diǎn)。

當(dāng)然最令人擔(dān)憂的是，當(dāng)有的國產(chǎn)廠商拋出0.08美元的低價(jià)之時(shí)，其他廠商該怎么應(yīng)對(duì)，在8美分授權(quán)費(fèi)的時(shí)代，STM32將價(jià)格壓低到0.32還有大量空間可以盈利，那么在0.04美分授權(quán)費(fèi)時(shí)代（當(dāng)然可能更便宜），買0.08美元真的還有任何利潤空間么？如果沒有利潤空間，賣一顆賠一顆的市場形勢國內(nèi)恐怕不止一家廠商要面對(duì)了，屆時(shí)比的也只有誰的資本更雄厚了，而殺價(jià)的最后只有Arm坐看風(fēng)起云涌了。