2024年兆易创新研究报告：“存”如基石“算”如冀，花月正春风

1、兆易创新：打造“感存算控连”一体化芯生态

兆易创新是一家致力于开发存储器技术、MCU、传感器、电源解决方案的领先无晶圆厂半导体公司。总部设于中国北京，在中国上海、深圳、合肥、西安、成都、苏州和香港，美国、韩国、日本、英国、德国、新加坡等多个国家和地区均设有分支机构和办事处，营销网络遍布全球，为客户提供优质便捷的本地化支持服务。公司的核心产品线为存储器（Flash、利基型DRAM）、32 位通用型 MCU、智能人机交互传感器、模拟产品及整体解决方案。在SPI NORFlash领域，公司市场占有率全球第二、中国第一，累计出货量超 237 亿颗。在MCU领域，公司可提供超过51 个系列、600+款型号选择，累计出货量超 15.7 亿颗。在指纹芯片领域，公司深耕传感器、信号链、算法及解决方案，做全生态的重要贡献者。

1.1 发展历程：存储器/微控制器/传感器多赛道多产品线布局

打造“感存算控连”一体化芯生态拥抱智能互联“芯”时代。（1）存：2008年，公司成功研发出了中国大陆第一颗 8M 位 SPI Nor Flash 芯片，填补了国内空白，打破了国外技术垄断；2009 年，公司率先实现 SPI Nor Flash 芯片大规模量产；2010 年，公司512K~32M容量芯片产品全部实现量产；2011 年，公司 64M~128M 容量芯片产品实现量产，同时将工艺节点水平提升至 90nm；2012 年，公司成功将工艺节点水平提升至 65nm；2014 年，公司NORFlash产品成功进入可穿戴设备、智能家居市场。截至 2023 年底，公司SPI NORFlash车规级产品2Mb~2Gb 容量已全线铺齐，为市场提供全国产化车规级闪存产品。目前公司55nm工艺节点全系列产品均已量产，并持续开展工艺制程迭代。在 NAND Flash 产品方面，38nm和24nm两种制程全面量产，并正在以 24nm 为主要工艺制程，容量覆盖1Gb~8Gb，其中SPI NANDFlash在消费电子、工业、汽车电子等领域实现了全品类的产品覆盖。公司38nmSLCNANDFlash车规级产品容量覆盖 1Gb~4Gb，搭配车规级 SPI Nor Flash，为进入车用市场提供更多机会。在DRAM 产品上，公司 DDR4、DDR3L 产品，在网络通信、电视、机顶盒、工业、智慧家庭等领域广泛应用。（2）算：2013 年，发布第一颗国产 Cortex M3 内核的32 位MCU；2016年，发布 Cortex-M4 32 位 MCU；2018 年，发布第一颗 Cortex-M23 32 位MCU；2019年，自主研发了第一颗国产 RSIC-V 32 位 MCU。截至 2024 年上半年，作为国内32bit MCU产品领导厂商，公司 GD32 MCU 产品已成功量产 51 大产品系列、超过600 款MCU产品，实现对通用型、低成本、高性能、低功耗、无线连接等主流应用市场的全覆盖。公司产品内核覆盖ARM®Cortex®-M3、M4、M23、M33 及 M7，也是全球首个推出并量产基于RISC-V内核的32位通用MCU 产品。（3）感：2019 年兆易创新通过收购思立微进入传感器市场，补齐了传感器产品线，以声、光、电为基础，开发了光学指纹、光学 ToF、电容指纹、触控芯片、超声波指纹等产品，覆盖了智能手机平板、工业控制、汽车、健康和可穿戴应用市场。截至2023 年底，公司传感器业务，目前包括触控芯片和指纹识别芯片。公司触控芯片支持ITO 大阻抗、单层多点、超窄边框功能，广泛应用于 OGS 触摸屏；产品通道数可包含从最小 26 通道到最大72 通道，同时实现了从 1 英寸~20 英寸的屏幕尺寸全面覆盖。公司指纹识别芯片多年来已在多款旗舰/高/中阶智能手机商用前置/后置/侧边电容和光学方案，成为市场主流方案商。

1.2 股权结构：股权相对分散，实控人产业背景背书

朱一明为公司实际控股人，亦为长鑫科技董事长。公司实际控制人为朱一明先生，直接持股6.86%，为公司第一大股东。朱一明先生曾任 iPolicy Networks Inc.资深工程师，MonolithicSystem Technologies Inc.（NASDQ：MOSY）项目主管，美国技佳总经理。2010年获得了“海外高层次人才”的荣誉，并入选国家“千人计划”，被北京市授予“特聘专家”称号，被中共中央组织部与人力资源部和社会保障部授予“国家特聘专家”称号。2018 年7 月至2018年12月，任长鑫存储技术有限公司首席执行官及董事（现任长鑫存储母公司长鑫科技董事长）；2021年2月至今，任睿力集成电路有限公司董事长；2005 年 4 月至 2018 年7 月，任公司总经理；2005年 4 月至今，任公司董事长。 牵手长鑫存储，拓宽存储赛道。长鑫存储技术团队拥有丰富的技术研发经验和创新能力，已推出多款 DRAM 商用产品，广泛应用于移动终端、电脑、服务器、虚拟现实和物联网等领域。根据公司 2024 年 3 月 29 日发布的《关于拟对长鑫科技集团股份有限公司增资暨关联交易的补充公告》披露，长鑫科技是国内稀缺的 DRAM 存储产品 IDM 企业，是公司在DRAM业务领域重要的合作伙伴。基于双方战略合作关系，长鑫科技开放部分产能为公司DRAM业务提供代工服务。公司与长鑫科技开展 DRAM 产品采购代工等业务，截至2024 年3 月28日交易额已超过 1.8 亿元。

1.3 产品矩阵：开展四大业务，坚持多元布局

公司现有产品主要分为存储器产品、微控制器产品以及传感器产品。（1）存储器：公司产品包括闪存芯片（NOR Flash、NAND Flash）和动态随机存取存储器（DRAM）。公司NORFlash产品广泛应用于工业、消费类电子、汽车、物联网、计算、移动应用以及网络和电信行业等各个领域。公司 NAND Flash 产品属于 SLC NAND，为移动设备、机顶盒、数据卡、电视、汽车电子等设备的多媒体数据存储应用提供所必需的大容量存储。公司自有品牌DRAM产品中，利基型 DDR3L 产品在网络通信、电视、机顶盒、工业、智慧家庭等领域，是应用极为广泛的DRAM系统解决方案之一；利基型 DDR4 产品为机顶盒、电视、网络通信、智慧家庭、车载影音系统等诸多领域的理想之选。（2）MCU：公司微控制器产品（Micro Control Unit，简称MCU）主要为基于 ARM Cortex-M 系列、以及基于 RISC-V 内核的 32 位通用MCU产品。GD32™系列MCU 采用了 ARM® Cortex®-M3、Cortex®-M4、Cortex®-M23、Cortex®-M33、Cortex®-M7和RISC-V 内核，在提供高性能、低功耗的同时兼具高性价比，公司产品支持广泛的应用，如工业应用（包括工业自动化、能源电力、医疗设备等）、消费电子和手持设备、汽车电子（包括汽车导航、T-BOX、汽车仪表、汽车娱乐系统等）、计算等。（3）传感器：包括触控芯片、指纹识别芯片。公司触控芯片包含自容和互容两大品类，涵盖手机、平板及智能家居等人机交互领域。公司指纹芯片包括电容指纹、OLED 屏下镜头式指纹等，为手机等市场提供主流选择方案，同时为智能门锁提供更小面积的嵌入式电容方案，为笔记本提供与电源键集成的Windows电容方案。

1.4 经营概况：提升销量/扩大市占率为主，抢占市场份额

消 费 / 网 通 市 场 回 暖 ， 带 动 公 司 营 收 增 长 。 2019-2023 年公司营业收入分别为32.03/44.97/85.10/81.30/57.61 亿元，同比增长 42.62%/40.40%/89.25%/-4.47%/-29.14%。受全球经济环境、行业周期等影响，2023 年公司所处半导体行业仍面临需求复苏缓慢的严峻考验，同行业竞争激烈，公司努力开拓市场，产品出货量同比增加，但由于产品价格大幅下降，2023年度公司营业收入、毛利润和毛利率出现下滑。2024 年上半年，公司保持以市占率为中心的经营策略，持续进行研发投入和产品迭代，不断丰富产品矩阵，优化产品成本，进一步提升各产品线竞争力。2024H1 公司实现营收 36.09 亿元，同比增长 21.69%，归母净利润为5.17亿元，同比增长 53.88%。24Q2 公司实现营收 19.82 亿元，同比增长21.99%，环比增长21.78%；归母净利润 3.12 亿元，同比增长 67.95%，环比增长 52.46%。营收/业绩变动主要原因：（1）存储：下游终端需求有所回升，公司继续在消费市场、网通等市场领域实现增长，带动整体出货量和营收均实现同比大幅增长。自有品牌 DRAM 产品上，上半年市场拓展效果明显，总成交客户数量进一步增加。公司 DDR3L、DDR4 产品出货量持续增加，现已覆盖网络通信、TV等应用领域以及主要客户群。（2）MCU：公司推出低功耗系列、超值系列和高性能系列新产品，进一步丰富产品线矩阵。2024 年上半年，消费和工业市场为前两大营收贡献领域。得益于光伏、工控、光模块等需求的拉动，工业领域的收入贡献有所提升，在消费、汽车、网络通信和存储计算领域实现出货量同比增长。在汽车市场，公司车规闪存产品出货量保持良好增长。车规MCU产品与多家国内、国际头部 Tier 1 公司建立和保持深入合作关系，产品应用包括车灯方案、AVAS方案、无线充电方案、汽车直流无刷电机控制系统、汽车仪表盘等。目前，公司车规产品方案已被批量应用于多家汽车厂商，整体销售量实现同比大幅增长。（3）传感器：2024 年上半年实现出货量及营收同比增长。

存储芯片/MCU 为营收主要贡献来源，传感器业务稳步发展。2023 年，终端市场需求疲弱，同行业竞争激烈，产品价格下降明显。2023 年前三季度公司所有产品线单价都呈下滑态势，到第四季度多条产品线价格接近或触达底部区域。在激烈的竞争环境下，2023 年公司坚持以市占率为中心开拓市场，产品出货量达到 31.22 亿颗，同比增加 12.98%。由于产品价格的大幅下降，经 营 业 绩 出 现 较 大 幅 度 下 滑 。（ 1 ） 存 储 芯 片 ： 2020-2023 年公司该业务营收分别为32.83/54.51/48.26/40.77 亿元，占总营收比例分别为 73.00%/64.05%/59.36%/70.78%，存储芯片毛利率分别为 35.00%/39.71%/40.09%/32.99%。在 NOR Flash 产品上，2023年出货量创新高，达到 25.33 亿颗，实现 16.15%增长，其中在第四季度传统淡季，亦保持较好的出货量和经营水平。在 SLC NAND Flash 产品上，经过多年的发展，公司产品在消费电子、工业、汽车电子等领域已经实现了全品类的产品覆盖，出货量在 2023 年实现同比大幅度增长。在DRAM产品上，2023 年市场拓展效果明显，总成交客户数量稳步增加。（2）MCU：2020-2023年公司MCU 业 务 实 现 营 业 收 入 分 别 为 7.55/24.56/28.29/13.17 亿元，占总营收比例分别为16.79%/28.86%/34.80%/22.86%，毛利率分别为 47.61%/66.36%/64.85%/43.10%。在MCU产品上，2023 年需求保持低位，行业竞争加剧，产品价格持续下降。从收入水平看，2023年上半年 MCU 营收出现大幅下降，下半年降幅逐渐收窄，第四季度环比第三季度已经呈现企稳迹象。至 2023 年底，公司 MCU 产品累计出货已超过 15 亿颗。公司围绕MCU布局的PMU产品，继续提升研发能力，积极开拓消费、工业、网通等市场。（3）传感器：2020-2023公司传感器业务营收分别为 4.50/5.46/4.35/3.52 亿元，占总营收比例分别为 10.01%/6.42%/5.35%/6.12%，毛利率分别为 37.00%/24.13%/16.36%/16.00%。

持续研发投入，保持技术创新和技术领先。公司一直以来高度重视研发团队建设及研发过程管理，保持较高水平研发投入；在产品力的打造和研发上，坚持产品创新、技术创新和技术微创新，更好贴近市场需求，面向多样化应用场景，提升和满足客户使用体验。2024H1，公司研发投入达到 6.37 亿元，约占营业收入 17.65%，技术人员占比约73.38%，硕士及以上学历占比约 56.38%。截至 2024 上半年末，公司拥有 1,043 项授权专利，其中2024 年新增65项授权专利。此外，公司还拥有 165 项商标、54 项集成电路布图，50 项软件著作权，以及12项非软件的版权登记。公司通过专利布局，为技术创新构筑知识产权护城河。

终端需求影响毛利率下降，22/23 年费用端绝对值无显著变化。受全球经济环境、行业周期等影响，2023 年公司所处半导体行业仍面临需求复苏缓慢的严峻考验，国内市场和行业竞争加剧，在消费、工业、汽车等领域情况略有差异。消费领域 2023 年全年呈现区域性、局部性热点需求，工业领域全年需求不及预期，汽车领域供应短缺情况已缓解，各领域各行业需求尚在寻底和恢复。产品价格下降导致了公司毛利下滑明显，综合毛利率由47.66%下降到34.42%。从费用端绝对值看，2023 年公司销售费用/管理费用/研发费用/财务费用分别为2.70/3.70/9.90/-2.58亿元，与 2022 年相比无明显变化（2.66/4.25/9.36/-3.43 亿元）。

2、存储：Nor 基本盘稳中有增，紧握DRAM超级周期/大厂产能结构调整机遇

全球半导体 24 年预计强劲复苏，存储有望于 25 年突破2,000 亿美元关卡。根据WSTS数据，2024 年全球半导体市场将受逻辑芯片与存储芯片带动实现强劲复苏，预计2024年全球半导体市场规模为 6,112.31 亿美元，同比增长 16.01%，其中存储芯片市场规模为1,631.53亿美元，同比增长 76.79%，逻辑芯片市场规模为 2,181.89 亿美元，同比增长10.68%。展望2025年，WSTS 预测全球半导体市场将增长 12.46%，约为 6,873.80 亿美元。预计这一增长将主要由内存和逻辑领域推动，内存/逻辑市场规模有望在 2025 年均突破2,000 亿美元以上，内存和逻辑同比增长分别为 25.21%、10.39%。从存储占整个半导体市场比例分析，2023年预计为相对低点，存储占半导体市场比例仅为 17.52%，2025 年有望回升至29.72%。

DRAM 及 NAND 为存储器最大市场，二者合计占 97%。半导体存储器利用半导体介质实现信息存储，存储与读取过程体现为电荷的贮存或释放。按照是否需要持续通电以维持数据，半导体存储器可分为易失性存储和非易失性存储。1）易失性存储主要指随机存取存储器（RAM）。RAM 需要维持通电以保存数据供主系统 CPU 读写和处理。RAM根据是否需要周期性刷新以维持数据存储，进一步分为静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。静态随机存取存储器不需要周期刷新，而动态随机存取存储器（DRAM）需要周期性刷新来维持数据，故称“动态”存储器。DRAM 作为一种高密度的易失性存储器，主要用作CPU处理数据的临时存储装置，广泛应用于智能手机、个人电脑、服务器等市场。2）非易失性存储是无需持续通电也能长久保存数据的存储器，主要包括 NAND 和NOR 闪存。NAND闪存是使用电可擦技术的高密度非易失性存储，是目前全球市场大容量非易失存储的主流技术方案。NOR闪存特点在于应用程序可直接运行其上，但写入和擦除速度慢且成本相对较高的特点不适宜大容量存储。从存储器类别分析，DRAM 及 NAND Flash 为存储器中最为重要品类，根据ICInsights数据，2021 年 DRAM、NAND Flash、NOR Flash 等占存储器市场份额分别为56%、41%及2%。根据中商产业研究院数据，2023 年全球 DRAM 市场规模最大，占比约为55.9%，NANDFlash占比约为 44.0%。

2.1 Nor：Nor Flash 需求稳定增长，兆易创新产品覆盖512Kb-2Gb

2.1.1 原理：Bit Line 下基本存储单元并联，常被用作引导存储器

NOR Flash 特点在于程序可以直接放在 NOR Flash 上执行，无需放到RAM中执行。通过NOR FLASH 的结构原理图,可见每个 Bit Line 下的基本存储单元是并联的,当某个WordLine被选中后，就可以实现对该 Word 的读取。NOR Flash 存储单元的并联结构决定了其具有可独立寻址并且读取效率高的特性，因此适用于存储程序，而且程序可以直接在NOR中运行（即具有RAM 的特性）。1）存储能力：NOR Flash 可以用于存储程序代码、固件、操作系统以及其他数据。2）性能：与 NAND Flash 相比，NOR Flash 具有较低的存储密度和较高的成本，但具有较快的读取速度、较低的读取延迟和较好的随机访问性能。典型的读取时间在几十纳秒到几微秒之间，支持按字节编程，这意味着可以直接在需要更改的位置写入数据，而不需要整体擦除。3）寻址能力：它能够提供完整的寻址与数据总线，并允许随机存取存储器上的任何区域。4）耐用性：NOR Flash 可以忍受一万次到一百万次的抹写循环,是早期的可移除式闪存储媒体的基础。5）NOR Flash 常被用作引导存储器。通过在 NOR Flash 中存储引导代码，可以实现设备的快速启动和稳定运行。

2.1.2 市场：29 年全球市场规模约40 亿美元，兆易创新占有率持续增长

29 年全球市场规模约 40 亿美元，占总体存储市场约 2%。根据Yole 数据，2023年全球NORFlash 市场为 25 亿美元（约占存储市场 2.60%），2029 年该市场规模有望达40亿美元（约占存储市场 1.71%），2023-2029 年平均复合增长约为 16%。NOR Flash 发展历经三个时代：1）功能机时代：由于功能手机功能简单，对存储空间要求不高，且存储芯片的需求主要为内存数据的读取，写入和擦除的需求较少,这与 NOR Flash 存储空间较小，写入和擦除速度较慢但读取速度快的特点相适配，因此 NOR Flash 在这一时期得到广泛应用，市场规模迅速发展。2）智能机时代：相比功能机，智能手机的应用软件种类更为多样，功能更为复杂，大幅提高了对存储容量的需求。NOR Flash 的容量低、成本高缺点凸显，逐渐被 NAND Flash 取代，加之功能机数量减少，2006 年之后 10 年间，NOR Flash 市场不断萎缩，根据前瞻产业研究院数据，2016年全球NOR Flash 市场仅为 18.57 亿美元。3）物联网时代：物联网的蓬勃发展为NORFlash注入全新增长活力，以 TWS 耳机为代表的端侧设备对存储空间的需求较小，对可靠性、读取速度要求较高，故 NOR Flash 成为物联网端侧设备的主流存储方案。

市场集中度提升，兆易创新市场份额迅速提升。就全球NOR Flash 芯片竞争格局而言，旺宏、Cypress、华邦电、美光和兆易创新成为 NOR Flash 全球前五大供应商，根据前瞻产业研究院数据，2020 年全球 Nor Flash 前五大占据 78%以上市场份额。随着NOR技术接近极限，美光和赛普拉斯（被英飞凌收购）将主要精力投入车规和工控用高容量产品，主要国际对手逐渐淡出消费性产品，因此 2020 年后 NOR Flash 市场份额主要被旺宏（汽车电子为主）、华邦电子（应用笔记本电脑、工业、消费电子为主）及兆易创新占据。根据华经产业研究院数据，2021年全球 NOR FlashCR3 占比超 90%，其中大陆企业兆易创新占比23.2%，较2016年上升16.2pcts（根据前瞻产业研究院数据，2016 年全球 Nor Flash 市场中兆易创新市场份额仅为7%）。根据兆易创新 2024-07-18 投资者问答显示，据 Web-Feet Research 报告，兆易创新2023年SerialNOR Flash 市占率排名进一步提升至全球第二位。

头部厂商应用市场差异/制程逐渐缩小。（1）应用市场：根据各公司官网介绍，行业前三大厂商均已布局 PC、消费电子、通讯、汽车、工业等应用场景。（2）制程：①Nor Flash主流制程仍然停留在 55nm：根据华邦电子财报数据，2022Q2-2024Q2 期间，Flash 产品58nm制程占比在 61%-67%之间；②45nm 制程或为 Nor Flash 短期内制程结点：根据华邦电子Flash技术路线图，截至 2026Q4，华邦电子 512kb-8Mb Nor Flash 制程为90nm，1Mb-2GbNorFlash制程为 58nm，4Mb-2Gb Nor Flash 制程为 45nm。

2.1.3 需求：AI 赋能各细分领域，Nor Flash 需求稳定增长

Nor Flash 的应用主要集中于手机模组、网络通讯、数字机顶盒、汽车电子、安防监控、行车记录仪、穿戴式设备等消费领域。此类终端电子产品因内部指令执行、系统数据交换、用户数据存储、厂商配置数据存储等需求，必需配备相应容量的代码存储器和数据存储器Nor Flash是其不可或缺的重要元器件。行业内通常将 32Mbit 以下 NOR Flash 认定为小容量，能够实现简单的代码执行功能，在 PC 主板、机顶盒、路由器、蓝牙耳机、AMOLED、TDDI、可穿戴设备和安防监控产品等领域有广泛的应用；通常将 32Mbit-128Mbit 视为中容量，能够实现较为复杂的程序执行功能，如苹果 TWS 耳机采用 128Mbit NOR Flash，主要是为了语音、降噪等功能预留了存储空间；通常将 128Mbit 以上视为大容量，大容量的 NOR Flash 则强调功能复杂性以及快速启动、可靠性的特点，主要用于 5G 基站、车载电子等工业、汽车电子市场，上述市场采用大容量 Nor Flash，主要原因是只有操作频率高、数据传输速率快的Nor 产品才能满足汽车、工业等对快速启动和可靠性的需求。根据智研咨询数据，2022 年中国NOR Flash 电脑及消费电子领域占比 71.31%，工业控制与汽车电子分别占比 6.5%与 9.43%，通讯领域及其他占比领域占比12.76%。

1）TWS 耳机

TWS 耳机为存储固件和程序代码，需要配置一颗小体积、低功耗的Nor Flash。随着TWS耳机降噪、音质及智能化会带动功能复杂度提升，算法代码存储需求也会增大，TWS耳机为存储更多固件和代码程序，必须外扩一颗串行 Nor Flash，一对TWS 耳机则需要两颗Nor Flash。目前 TWS 耳机 Nor Flash 存储容量最大到 128M，未来存储容量有望进一步升级至256M。苹果Airpods 采用 2 颗 128M Nor Flash，而其他品牌 TWS 耳机存储容量在4M-128M之间。随着苹果推出 AirPods 产品并取消有线耳机的插口，自2019 年开始TWS耳机迎来了爆发增长。TWS 耳机摆脱了连接线的束缚，便携性大大提升，同时增加了各类功能（如主动降噪、手势控制等）。全球 TWS 耳机近几年出货量逐年递增，在 2021 年、2022 年克服了消费电子类产品整体较为低迷的出货预期，实现稳定增幅。根据我爱音频数据，2023 年全球TWS耳机出货量约为 3.86 亿台，呈现出平稳增长的态势，同比增长 9%。根据我爱音频网引用Statista数据，预计 2024 年，全球耳机品类产品的销量将增长 3.0%，保持稳定增长态势。

换机周期&功能发展&第二耳机需求&新兴市场带动 TWS 市场增长。始于2017年的真无线耳机在 2019 年后逐渐获得用户青睐，AirPods Pro、AirPods 3 等耳机的发布已过两年，意味着许多用户耳机到达换机时间节点；近年以来，空间音频、高解析度音频、主动降噪等功能的发展迭代，也使得无线耳机的发展有显著提高，间接提高用户对耳机功能的期望，两者为市场增长提供基本动能。第二耳机需求的兴起是无线蓝牙耳机新增长点，在较通用TWS耳机普及以后，用户对特定场景，例如运动、办公、游戏竞技等时使用耳机的需求提升，使得满足于特定场景的第二耳机需求开始兴起。最后，发达市场逐渐饱和之下，无线音频在印度、东南亚等新兴市场的强劲表现，新兴市场的兴起，也为无线蓝牙耳机市场发展带来了新的强劲动力。

2）智能手机

外接 Nor Flash 存储所需外部补偿数据及程序代码。OLED 屏是当前智能手机屏幕主流选择，AMOLED 作为 OLED 的首选驱动方案，随着智能手机销量的不断增长以及AMOLED在智能手机中渗透率的不断提高，市场规模逐步扩大。由于工艺原因，AMOLED存在亮度均匀性和残像两大难题，针对 AMOLED 显示屏面临显示亮度不均匀（mura）的共性问题，AMOLED显示驱动芯片需要集成 Demura（消除显示器 mura,使画面亮度均匀的技术）补偿算法来优化显示效果。业界普遍采用内置 SRAM（静态随机存储器）+内置 OTP（一次性可编辑存储器）+外置NOR Flash（闪存）的外部补偿模式，即外置一个存储器随时解决AMOLED面板mura的问题。NOR Flash 具备高可靠性、快速读取等特性，加之在外部补偿模式下，屏幕对于容量的要求并不高，因此成为传统 AMOLED 显示驱动芯片方案的主流选择。随着AMOLED在智能手机当中的渗透率不断提高，与之配置的 Nor Flash 的市场容量也随之扩大。24Q1 AMOLED 季度出货量首次超过 TFT LCD，AMOLED 渗透率有望持续增长。根据Omdia 数据，2024 年第一季 AMOLED 季度出货量达到 1.82 亿部，同比增加39%；TFTLCD的出货量下降至 1.72 亿部，同比减少 10%，标志着 AMOLED 季度出货量在2024Q1首次超过TFT LCD；到 2024Q2，AMOLED 将占智能手机显示面板出货量的53%，并将在第三季度扩大至 56%；且 iPhone 16 的推出将显著提升 AMOLED 在 2024 年第四季度的出货量，AMOLED预计将在 2024 年全年超过 TFT LCD。从 2024 年开始，AMOLED 将在智能手机显示面板出货量方面领先市场。

3）PC

BIOS 是连接软件程序与硬件设备"桥梁”，负责解决硬件的即时要求。BIOS是英文"Basiclnput Output System"的缩略语，直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统”。BIOS它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序。其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。BIOS 设置程序是储存在 BI0S 芯片中的，B10S 芯片是主板上一块长方形或正方形芯片，只有在开机时才可以进行设置。从奔腾时代开始，现代电脑主板都使用NorFlash来作为 BIOS 存储芯片。除容量比 EEPROM 更大外，主要是Nor Flash 具有写入功能，运行电脑通过软件方式进行 BIOS 更新，无需额外硬件支持（通常 EEPROM的擦写需要不同的电压和条件）且写入速度快。 AI 赋能 PC 新一轮增长，BIOS 中 Nor Flash 容量有望增长。AI PC指的是具备AI 加速计算能力或能在本地运行 AI 大模型的 PC 产品，其具备深度学习以及自然语言处理等能力，可以完成多种复杂 AI 任务。传统 PC 采用 CPU+GPU 架构，聚焦本地计算与存储，虽然也能运行大语言模型，但 AI 时代数据量庞大，传统 PC 算力不足发展受限。与之相比，AI PC采用的是CPU+GPU+NPU（神经网络处理单元）异构方案，NPU 作为AI PC 算力中枢，主要用于加速人工智能和机器学习任务，包括图像识别、语音识别、自然语言处理等，与传统的通用处理器相比，NPU 在神经网络计算方面具备更高的计算效率和能耗效率，可以令AI 大模型在本地化运行变得更加高效，从而满足 PC 用户对 AI 能力的需求。根据 Canalys 数据，2024 年全球预计有4,800万台具有人工智能功能的 PC 出货，占 PC 总出货量 18%；预计2025 年支持人工智能的PC出货量将超过 1 亿台，占所有 PC 出货量的 40%。PC 的 BIOS 需要Nor Flash储存，该类需求有望受惠 AI PC 带动的换机潮增长，其中 Nor Flash 容量逐步向128 以及256Mb推进。

4）IOT

物联网（IoT）是指能够使用互联网协议（IP）相互自主通信的物理和虚拟设备网络。物理设备嵌入了传感器、软件和连接功能，使它们能够通过互联网收集和交换数据。其范围涵盖从家用物品到更复杂的工业应用的广泛用例。其中，消费物联网包括最终用户出于个人目的使用的连接设备，例如智能安全摄像头或智能家居集线器；智能金融涵盖金融领域使用的物联网应用，例如保险远程信息处理/基于使用的保险、房地产、ATM；医疗保健中的物联网涵盖医疗保健环境中的所有物联网应用，例如用于患者护理、远程患者监控和手术的应用；工业物联网涵盖工业环境中的物联网应用，例如工厂和农业自动化、供应链优化和预测性维护；汽车物联网涵盖移动和交通环境中的物联网用例，例如 V2X 连接、高级驾驶员辅助系统（ADAS）和远程信息处理解决方案；其他物联网涵盖了一些用例，例如职业体育中使用的用例，例如运动员或设备跟踪。物联网设备的特点是具备网络连接功能与简单的计算能力，与手机、计算机等设备相比，一般的物联网设备对存储空间要求较低，一般在几兆（Mb）至几百兆之间。Nor Flash主要用来存储代码及部分数据，具备随机存储、可靠性强、读取速度快及芯片内执行等特性，被认为是物联网设备代码闪存应用的首选。近年来，物联网技术得以不断积累与升级，产业链也逐渐完善和成熟，加之受基础设施建设、基础性行业转型和消费升级等周期性因素的驱动，处于不同发展水平的领域和行业交替式地不断推进物联网的发展，带动了全球物联网行业整体呈现爆发式增长态势。据 Statista 统计数据，2023 年全球物联网市场规模达到 8,483.2 亿美元，有望于2025年突破万亿美元（10,590.7 亿美元）。根据 IDC 数据，2027 年中国物联网支出规模将趋近3,000亿美元，位居全球第一，占全球物联网总投资规模的 1/4 左右。此外，中国物联网IT 支出以13.2%的五年 CAGR 稳定增长，增速超过全球平均水平。

5）汽车

汽车电子将是国内 NOR 闪存供应商获得进一步发展的市场新机会。在汽车领域，NORFlash是仪表盘仪表组、信息娱乐系统和高级驾驶辅助系统（ADAS）的关键组件。即时启动（instant-on）是汽车仪表板要使用 NOR Flash 的主要原因，因其可以在芯片内直接执行程序，所以能立即启动汽车的基本功能，而 NAND Flash 则需要特殊软件才能控制程序。随着汽车智能化的发展，自动驾驶的技术层次正从仅提供驾驶辅助的 Level 2，延伸至 Level 3，乃至于Level 4，这对存储器的要求也日益提高。ADAS、自动紧急刹车系统（AEB）等对中高容量NOR闪存的需求尤为强烈。根据赛普拉斯存储器产品部门执行副总裁 Sam Geha 的介绍，在汽车ADAS中，多个摄像头都需要由 NOR 闪存进行启动，差不多 82%的汽车摄像头都是由NOR闪存启动的。而ADAS年均增长率达到了 22%，因而 NOR 闪存也将增势强劲。而AEB 系统大多通过车前雷达与车内感应镜头来侦测前方突如其来的情况，若驾驶人来不及反应，系统就会介入强制刹车。由于需要高响应速度，对 NOR 闪存的高容量与读写性能提出更高要求。2030 年全球智能汽车渗透率有望达 95%以上。根据灼识咨询数据，2023 年全球共售出的60.3 百万辆新乘用车，其中约 39.5 百万辆是具备驾驶自动化功能的智能汽车，渗透率达65.6%。预计到 2026 年及 2030 年，全球智能汽车销量将分别进一步增加至55.9/81.5 百万辆，渗透率分别达 80.3%/96.7%。中国是全球最大乘用车新车市场，2023 年的新增乘用车销量为21.7百万辆，其中智能汽车为 12.4 百万辆，渗透率达 57.1%。根据灼识咨询数据，预计到2026年及2030年，中国智能汽车销量将分别达到 20.4 百万辆及 29.8 百万辆，渗透率分别达81.2%及99.7%。预计到 2027 年，中国乘用车部署的驾驶自动化解决方案中将有接近一半是高阶自动驾驶解决方案，而到 2030 年，该比例将进一步提高到 80%以上，远快于高阶自动驾驶解决方案在全球市场的渗透速度。

2.1.4 产品：覆盖 512Kb-2Gb，55nm 工艺节点全系列量产

兆易创新是率先研发并成功推出 SPI NOR Flash 的公司之一。兆易创新SPI NORFlash可提供多达 16 种容量选择，覆盖 512Kb 到 2Gb，可满足多种实时操作系统所需的不同存储空间；并且，拥有四种不同电压范围，分别为 3V、1.8V、1.2V 以及针对电池供电应用推出的1.65V~3.6V宽压供电的产品系列；同时，提供多达 20 种不同的封装选项，可满足客户不同应用领域对容量、电压以及封装形式的需求。目前兆易创新 55nm 工艺节点全系列产品均已量产，并持续开展工艺制程迭代。

公司 Nor Flash 继续保持技术和市场的领先，针对不同应用市场需求分别提供大容量、高性能、高可靠性、高安全性、低功耗及低电压、小封装等多个系列产品：（1）大容量。公司推出国内首款容量高达 2Gb、高性能的 SPI NOR Flash 产品系列，是物联网设备代码存储应用的首选。（2）高性能。公司首款国产超高速 8 通道 SPI NOR Flash 产品，主要应用于5G基站、汽车、工业等领域。（3）低功耗、低电压。该等产品能充分满足目前低功耗移动设备轻薄小、待机久的多维需求，为物联网、可穿戴、消费类以及健康监测等对电池寿命和紧凑型尺寸要求严苛的应用提供优异的选择。（4）小封装。公司产品采用 WLCSP 封装，并推出了业界最小的USON6 封装，尺寸仅为 1.2mmx1.2mm，为 IoT 设备、可穿戴应用和其他紧凑型电池应用带来优异的设计灵活性。（5）高安全性。随着 IoT 设备的推广普及，以及在一些关键应用场景的布局，对安全性的要求愈发严格，公司内置 RPMC 功能系列产品，提供了卓越的安全性能。（6）高可靠性。公司 T/LT 系列以及 X/LX 系列广泛应用于对可靠性有严格要求的车载、工业等应用领域。（7）在汽车应用上，公司 GD25 产品全面满足车规级AEC-Q100 认证，GD55的2Gb大容量产品也通过了该认证。公司 SPI NOR Flash 车规级产品2Mb~2Gb 容量已全线铺齐，为市场提供全国产化车规级闪存产品。

2.2 DRAM：紧握存储周期&大厂产能转移机遇，预计25年覆盖主要利基 DRAM

2.2.1 原理：利用电容内存储电荷的多寡来代表一个二进制比特

DRAM 是动态随机存取存储器，主要是通过利用电容内存储电荷的有无来代表二进制比特（bit）来实现数据存储。DRAM 具有读写速度快的特点，常被用于系统硬件的运行内存，对系统中的指令和数据进行处理。DRAM 主要可以分为 DDR（Double Data Rate）系列、LPDDR（LowPower Double Data Rate）系列和 GDDR（Graphics Double Data Rate）系列及HBM系列。DDR 是内存模块中使输出增加一倍的技术，是目前主流的内存技术。LPDDR具有低功耗的特性，主要应用于便携设备。GDDR 一般会匹配使用高性能显卡共同使用，适用于具有高带宽图形计算的领域。 WL（X）：字节线（Word Line），x 地址寻址线（Row Address）；BL（Y）：比特线（Bit Line）,Y地址寻址线（Column Address）和数据出入输出线（Data In/Out）；Transistor:金属氧化物半导体场效应（MOS）晶体管开关；Capacitor: 电荷储能单元即电容。内存芯片中每个单元都有以字节线和比特线组合的独立地址，以 2016 年主流 4GB 单面8 芯片内存条为例，每粒内存芯片有 4G 个独立地址。

2.2.2 市场：24 年 DRAM 市场有望达780 亿美元，各类次世代DRAM渗透率逐步提升

生成式人工智能为存储需求增长重要推动力，DRAM 市场集中度较高。生成式人工智能的快速崛起致使数据中心市场对高速 DDR5 和 HBM 技术需求增加，并引发对连接到人工智能服务器的企业级 SSD 需求增加。此外，第一批具有设备端生成人工智能功能的智能手机和个人电脑现已上市；由于搭载大型语言模型，AI 设备需要大量内存/存储内容，并将推动移动和消费市场存储的比特需求进一步增长。根据中商产业研究院数据，受到存储芯片整体减产的影响，2023年全球 DRAM 市场规模达到 505.3 亿美元，同比下降 36.12%，由于2024 年全球存储渠道行情整体向上，市场需求大幅提升，DRAM 市场规模将增至 780 亿美元。DRAM存储器市场份额高度集中，主要被三星、SK 海力士和美光三者垄断，2023 年三家企业市场份额分别为41.4%、31.7%和 22.9%，竞争格局稳定。南亚科技和华邦电子占比分别为1.9%和0.9%。国内DRAM厂商主要有兆易创新、北京君正、东芯股份、长鑫存储（未上市）、紫光国微、福建晋华（未上市）等企业。

2022 年 DDR4 占据主要市场，DDR5 预计于 2028 年占据绝大市场份额。根据华经产业研究院数据，第一代 DDR 已停产，DDR2 在 2010 年占比高达 30%，而这一比例到2020年为1%，仅应用于利基市场。2020 年 DDR 型 DRAM 市场上，速度更快DDR4 占主要比例（78%左右），在 DDR5 未全面量产下有望进一步提高比例。DDR5 内存模块配备了两个独立的32位通道(40位 ECC)，还将提供更高的每个内存模块容量，新加入电源管理芯片（PMIC），保证其在更高速率下，操作稳定性。根据 Yole 数据，到 2023 年 DDR5 出货量或首次超过DDR4，2028年DDR5出货量将占 DDR 出货总量 98.77%（2022 年，该数据仅为 2.17%），DDR4 出货量占DDR出货总量的比例下降至 0.015%（2022 年，该数据为 97.85%）。

低功耗为 LPDDR 产品主要属性，LPDDR4 仍为市场主流。LPDDR采用多项改进技术，将电压从 2.5V 降到 1.8V 再由于温度补偿更新技术而进一步降低功耗，因此LPDDR具有低功耗、高可靠性特征。LPDDR3 加入“写入均衡与指令地址调驯”和片内终结器（ODT）等新技术。根据集邦咨询数据，2022 年 LPDDR5（X）市场占有率为 18%，到2023 年市占率预计上升至28%，其比例远低于 LPDDR4（X）市场份额，LPDDR4（X）市占率有所下降，但仍为市场主流产品，其市占率从 2022 年 79%下降至 2023 年 70%。

GDDR 搭配高端显示芯片设计显卡，与市面上标准 DDR 内存不兼容。GDDR是为高端显卡而专门设计的高性能专用显存，有专属工作频率、时钟频率和电压，比主内存中使用的DDR存储器有更高的时钟频率和更小功耗。第一代 GDDR 由 NVIDIA 公司基于DDR与DDR2做了微小改进。GDDR3 是一款第三代显卡专用内存，由 ATI 公司(2006 年被AMD公司收购)及JEDEC合作完成。GDDR5 及 GDDR4 皆基于 DDR3 改造而来，基本内存架构与DDR3相似。

2.2.3 现状：存储周期&大厂产能转移，利基型存储厂商迎来发展机遇

在人工智能增长浪潮下，三星、SK 海力士和美光将更多晶圆产能用于满足HBM需求，导致整体比特生产放缓，加速非 HBM 产品供应不足。由于内存生产周期较长（约6个月），2022年底减产直到 2023 年第三季度才会生效，当 OEM 库存开始收紧，内存市场出现反弹。交期维持稳定，部分价格回升。从存储交货周期看，除部分AI 用存储产品外，大部分都处于正常供应态势。价格端看，原厂价格持续上升。其中，美光预计2024 年DRAM和NAND定价进一步上涨；SK 海力士上半年 DRAM 和 NAND 价格分别环比上升超20%和30%；三星预计下半年整体价格仍将上涨。结合 Wind 数据， 2024 年初以来，头部存储供应商通过强势减产控价，推动产品进入涨价周期。根据集邦咨询数据，受惠于位元需求成长、供需结构改善拉升价格，加上 HBM（高带宽内存）等高附加价值产品崛起，预估 DRAM（内存）及NANDFlash（闪存）产业 2024 年预计营收同比增长分别为 75%和 77%。而 2025 年产业营收将维持成长，DRAM同比增长约 51%、NAND Flash 同比增长约 29%，并推动资本支出回温、带动上游原料需求，存储器买方成本压力将随之上升。

存储需求呈现复苏状态，大厂资本支出主要应用于偏先进产品扩产。从原厂订单及未来预期分析，当前存储市场需求呈现逐步复苏态势，AI、汽车维持快速增长，消费类需求改善明显，2024年全年发展预期维持乐观。从厂商发展重点看，随着行业供需关系大幅改善，存储原厂增加资本支出主要用于偏先进产品扩产。其中，SK 海力士 2024 年微弱增加资本支出并主要用于高价值产品扩产，计划 TSV 产能翻倍，扩大 256GB DDR5、16-24GB LPDDR5T 等供应，并拓展移动模组如 LPCAMM2 和 AI 服务器模组如 MCR DIMM 等产品矩阵；三星继续增加HBM、1βnmDDR5、QLC SSD 等的供应。

头部厂商减产 DDR3，国内厂商在中低端市场替代潜力巨大。三星、SK 海力士正加大对HBM、DDR5 等高端产品投入，计划逐步退出 DDR3 等市场。根据芯八哥数据，三星、美光、南亚科为 DDR3 前三大厂商，市占率分别为 40%/22%/22%。作为DDR3 主要供应商，产能调整对于终端供应及价格影响较大。目前 DDR3 等产品价格处于相对底部，根据Wind 数据，以DDR3（4Gb（512Mx8），1600MHz）为例，2024 年 9 月 11 日价格为0.9050 美元，随着DDR3供应缩减，下半年涨价预期值得重点关注。随着三星、SK 海力士及美光等头部厂商加速扩产HBM等高端应用品类，国产厂商在 DDR3 等中低端市场替代潜力巨大。从量产进展看，包括兆易创新及北京君正等均实现了规模出货，在 DDR3 产品性能比肩海外厂商，但料号数量方面仍有差距。

2.2.4 产品：积极拓展 DDR3/DDR4 系列，预计25 年覆盖主要利基型DRAM

在 DRAM 产品上，持续丰富产品线，积极拓展 DDR3、DDR4 系列。公司DRAM产品可广泛应用在网络通信、电视、机顶盒、智慧家庭、工业、车载影音系统等领域。2024年上半年内，公司不断丰富自研 DRAM 产品组合，通过可靠的品质表现及产品力满足市场需求。公司DRAM 产品包括 DDR3L 和 DDR4 两个品类，DDR3L 产品提供市场通用的1Gb/2Gb/4Gb容量；DDR4 8Gb 产品已流片成功，并已为客户提供样片，以 4Gb/8Gb 容量为市场提供广泛的应用选择。后续公司会继续研发 LPDDR4 产品，预计到 2025 年，公司DRAM产品能覆盖主要利基市场需求，并实现量产供应。

1）利基型 DDR3L——更低功耗，为经典 DDR 应用提供更优越的产品选择

在网络通信、电视、监控、机顶盒、工业、智慧家庭等领域，利基型DDR3L是应用极为广泛的 DRAM 系统解决方案之一。兆易创新利基型 DDR3L 兼容1.5V/1.35V电压供电，读写速率为 1866Mbps，最高可达 2133Mbps，满足主流应用需求。兆易创新拥有多款利基型DDR3L产品， 能提供 1Gb/2Gb/4Gb 容量， x8/x16 数据接口，适应 0 ~ 95℃/ -40 ~ 95℃/ -40~105℃不同温度范围的应用场景。

2）利基型 DDR4——更高数据速率、更大存储容量

近年来，随着生活娱乐、车载影音、网络通信、智慧家庭等各种消费类电子应用的蓬勃发展，利基型 DDR4 接口的 DRAM 需求迅猛上升，未来更多新兴应用和产品的诞生，将进一步驱动市场对利基型DDR4的需求。兆易创新利基型DDR4采用1.2V低电压供电，读写速率为2666Mbps，最高可达 3200Mbps， 是机顶盒、电视、监控、网络通信、智慧家庭、车载影音系统等诸多领域的理想之选。兆易创新拥有多款利基型 DDR4 产品，能提供4Gb/8Gb 容量，x8/x16数据接口，适应 0 ~ 95℃ / -40 ~ 95℃ / -40 ~ 105℃不同温度范围的应用场景。

3）LPDDR4X——更低功耗，更高速率、更大存储容量

随着家庭娱乐、车载影音、智慧家庭、网络通信等多种消费类电子应用技术迭代，对于数据存储要求越来越高。兆易创新推出了 LPDDR4X，为终端客户提供更高能效、更低能耗的存储产品，不断优化用户体验。兆易创新推出的 LPDDR4X 产品，电压兼容1.8V/1.1V/0.6V，读写速率可高达 4266Mbps，容量覆盖 2GB/3GB/4GB，工作温度-25℃~85℃，位宽X32，能为移动模块、IoT、8K IPTV、智慧家庭、车载影音系统等提供合适的存储产品，让存储助力现代科技生活。

2.3 NAND：24nm/38nm 全面量产，进一步拓展汽车电子

根据存储原理，NAND Flash 可分为 SLC、MLC、TLC、QLC 四类。SLC/MLC/TLC/QLC每个单元可以存储的信息位数分别为 1 位/2 位/3 位/4 位，这使得SLC NAND具有四类NAND芯片中最高的可靠性，但与此同时低数据密度也导致其价格较高。SLCNAND因其高可靠性具有较高的不可替代性，同时也是进入 MLC NAND、TLC NAND 以及3DNAND的必经之路；随着 SLC NAND 容量越来越大，可逐渐替代 MLC NAND 的部分应用。

据 CFM 闪存市场数据，受存储容量大幅提升的带动，2022 年全球NAND总的生产量达到6,100 亿当量，同比增长约 6%。而 DRAM 生产量大约在 1,900 亿GB 当量，上涨约2%；市场规模方面，2022 年全球存储市场规模为 1391.87 亿美元，其中NAND Flash 市场规模为601.26亿美元，DRAM 市场规模为 790.61 亿美元。竞争格局方面，2022 年NANDFlash市场则由三星、铠侠、SK 海力士、西部数据和美光主导，CR5 达 95.5%。根据Gartner 数据统计，2019年 SLC NAND 全球市场规模达到 16.71 亿美元，预计在原有刚性需求的支撑和下游不断出现的新兴应用领域的影响下，2019 年至 2024 年 SLC NAND 全球市场份额预计复合增长率将达到6%，2024 年全球 SLC NAND 市场规模为 23.24 亿美元。从竞争格局分析，国外行业龙头三星电子、铠侠和中国台湾 IDM 模式厂商华邦电子、旺宏电子占据较高市场份额，国内主要厂商为兆易创新、东芯股份、芯天下、复旦微等。

SPI NAND Flash 为网通、安防、IOT、消费电子等应用提供大容量代码数据存储解决方案。兆易创新在 2013 年推出业界第一颗 SPI NAND Flash，经过多年的发展，在消费电子、工业、汽车电子等领域已经实现了全品类的产品覆盖。兆易创新的SPI NANDFlash 内置可开关ECC模块，支持 QSPI 接口，具有高速，高可靠性，低功耗的特点。相较于传统并行接口，具有封装体积小，引脚少，易于使用的优势，并且可以与 SPI NOR Flash 共用Layout 设计，易于切换。自推出以来就得到了用户的广泛好评，是嵌入式应用代码数据存储的重要解决方案。在NANDFlash 产品方面，38nm 和 24nm 两种制程全面量产，并正在以24nm为主要工艺制程，容量覆盖 1Gb~8Gb，其中 SPI NAND Flash 在消费电子、工业、汽车电子等领域实现全品类的产品覆盖。公司 38nm SLC NAND Flash 车规级产品容量覆盖1Gb~4Gb，搭配车规级SPI NORFlash，为进入车用市场提供更多机会。

3、MCU：智能化助力市场增长，超600 款产品打造MCU百货商店

3.1 原理：基于 CPU 对指令的执行和数据的处理

微控制器（MCU）是一种集成电路芯片，它集成了中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口和其他外设电路，可以用于控制和管理各种设备和系统。MCU 的工作原理基于CPU对指令的执行和数据的处理。当 MCU 接收到外部输入或产生内部事件时，会触发相应的中断处理程序，进而执行相应的操作。例如，当 MCU 接收到外部输入信号时，会读取该信号的值并进行处理；当 MCU 产生内部事件时，会修改相应的寄存器值或触发其他操作。MCU 的基本组成部分包括：1）CPU：MCU 的中央处理器，负责执行指令和处理数据。2）存储器：MCU 内部集成了 ROM 和 RAM 两种存储器，用于存储程序和数据。3）I/0接口：MCU通过 I/0 接口与其他设备进行通信和控制。常见的 I/0 接口包括GPIO、UART.SPI、12C等。4）定时器：MCU 内置了多种定时器，用于产生定时中断或计数。5）中断：MCU支持外部中断和内部中断，当特定事件发生时，会触发中断处理程序。6）PWM 输出：MCU可以通过PWM技术输出方波信号，用于控制电机、LED 灯等设备。7）ADC 和 DAC：MCU 内置了模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC），用于将模拟信号转换为数字信号或将数字信号转换为模拟信号。除以上基本组成部分，不同类型的 MCU 还可能具有其他特定的外设模块，例如温度传感器、气压传感器、蓝牙模块等。

MCU 按照位数（数据总线宽度）划分，可分为 4 位、8 位、16 位、32 位和64位等，市场主流的还是 8 位和 32 位；（1）8 位 MCU：具有功耗低、成本低、使用便捷等优点，应用场景：工商业。（2）16 位 MCU：性能不及 32 位，性价比不如 8 位MCU，市场份额被边缘化。（3）32 位 MCU：运算能力强，价格接近 8 位 MCU，可满足大多数复杂嵌入式场景。根据ICInsights预测，2022 年全球 MCU 市场中 32 位占⽐将达到 67%，⽽16 位MCU 的运算性能不如32位产品，性价比又无法与 8 位 MCU 相⽐，市场份额逐步萎缩。 按存储器结构划分，可分为冯诺依曼结构和哈佛结构。冯诺依曼结构将程序指令存储器和数据存储器合并在一起。哈佛结构将程序指令和数据分开存储，分开读取，因此程序指令和数据指令可以有不同的数据宽度，通常具有较高的执行效率。 按指令集划分，可分为复杂指令集 CISC（如 X86）、精简指令集RISC（如Arm、MIPS、RISC-V）。根据半导体行业观察数据，Arm 生态建设完善，是目前的主流架构，国内市场占比高达 52%，广泛应用于手机、平板等智能移动终端， RISC-V 作为新兴精简指令集，2021年市场份额达到 2%。 按应用领域划分，可分为通用型和专用型。通用型 MCU 是指具有MCU的基本组成，但是将 MCU 中可利用的资源（包括 RAM、ROM、串并行接口等）全部提供给用户，不是为了某种专门用途设计的。专用型 MCU 是指按照具体用途而专门设计的MCU，秉承“MCU+特定组件”的形式，通常会在 MCU 内集成具有特定功能的硬件单元，比如数字信号处理单元、蓝牙协议栈等。

3.2 市场：2028 年有望达 320 亿美元，国外巨头为主要玩家

近年来，受益于 AI、物联网、智能家居、汽车电子、工业控制等市场蓬勃发展，MCU芯片市场规模迅速增长。据 Yole 研究报告显示，2023 年全球 MCU 市场规模约229亿美元，预计至2028 年将以 5.3%的年复合增速达到 320 亿美元。未来，随着新能源汽车渗透率进一步提高，电动化、智能化不断升级，会有愈来愈多的场景需要高性能MCU 来支持复杂的实时控制功能，有望推动车规级 MCU 量价齐升。在工业领域，机器人、电子元件制造设备和工业网络等领域也存在着巨大的市场潜力，都将为 MCU 产品广泛采用提供助力。

国内外应用结构差异较大，国外偏汽车电子/国内偏消费电子。根据ICInsights数据，全球MCU 下游应用市场，汽车电子、工控、消费电子领域排名前三，应用占比依次为：40%、27%、18%。⽽中国 MCU 下游应用结构有较大不同，对于产品质量可靠性要求较低的消费电子占比最高，为 27%，而汽车电子和工控占比分别为 24%、23%。由于工业级、车规级MCU产品标准较高，尤其车规级 MCU 产品，需要通过 ACE-Q100 标准和IS0 26262 标准验证，目前由国际巨头主导，但近年来国内厂商已经从中低端车规 MCU 切入，如雨刷、车窗等车身控制模块，逐步研发高端车规 MCU，如智能座舱、ADAS 等。

全球 MCU 市场份额 Top5 厂商均为海外巨头。根据 Gartner 数据，2021 年恩智浦、瑞萨电子、意法半导体、微芯科技、英飞凌的全球市场份额分别为：17%、16%、15%、14%、13%。（1）汽车电子领域，瑞萨电子、恩智浦和英飞凌处于绝对领先地位，三者市场份额合计高达79%。瑞萨电子在发展过程中与日本知名车企（本田、丰田）形成密切合作，通过稳定供应和迭代提升汽车电子 MCU 产品竞争⼒；恩智浦在 2015 年收购飞思卡尔之后强化汽车领域，车用MCU实力大幅提升；英飞凌深耕汽车电子、工业控制、通信、医疗等领域，在收购赛普拉斯后，完善汽车电子 MCU 产品线。（2）工业领域，微芯科技、德州仪器、意法半导体较有优势。微芯2016年通过收购 Atmel，在工业控制领域形成覆盖全面的产品线；德州仪器专注于模拟芯片和嵌入式处理芯片，全信号链设计能力在需要动态检测生产信号并及时做出调整的工业市场得以充分发挥，且在低功耗产品上有绝对技术优势。（3）消费电子领域，微芯科技和意法半导体处于领先地位，两者市场份额合计高达 67%。微芯科技的 8 位 MCU 凭借较好的性能占据较大市场份额；意法半导体在物联网和消费电子领域全面布局，包括工业网关、电信设备、家庭自动化等产品。

交期持续缩短，整体价格趋稳。根据富昌电子数据（2024Q2），从MCU交货周期层面分析，仅 Microchip MCU 交货趋势处于维持状态（8 位 4-12 周，32 位4-18 周），Infineon、NXP、Renesas及 STMicroelectronics 等期货趋势均处于下降状态（上述厂商交货趋势至少在10周以上）。从价格方面，各大厂商 24Q2 价格趋势处于维持状态。

3.3 需求：汽车电子/工业控制/消费电子共促MCU需求稳步增长

3.3.1 汽车电子：电汽化/智能化/网联化带动车规MCU需求提升

汽车电子控制系统是汽车电子的核心，决定了汽车电子的有效运行。汽车电子控制系统主要由传感器、电子控制单元（ECU）、执行器和其他电子元器件组成。汽车在运行时，各传感器不断检测汽车运行的工况信息，并将这些信息转换为数字或模拟信号通过接口传送给ECU。ECU根据预先内部编写好的程序，对接收到的信息进行相应的决策和处理后，通过接口将控制信号输出给相应的执行器，由执行器负责执行相应的操作。汽车的车身控制系统、安全舒适系统、信息娱乐与网联系统、动力与底盘系统和辅助驾驶系统等汽车电子系统包含数个ECU，而每个ECU中至少需要一颗 MCU 执行运算和控制功能，因此，每辆汽车的MCU 用量随ECU数量的变化而变化。燃油车单车 MCU 使用量一般在数十颗左右，智能汽车MCU使用量更高，可达百颗以上。

“三化”进程加速，有望驱动车规级 MCU 需求增长。（1）电动化：新能源汽车的“三电”系统将带动 MCU 的增量需求，如在新能源汽车的电池系统中，MCU 用于电池模组的分布式管理；在电驱系统中，MCU 用于逆变器实现直流电向交流电转换；在电控系统中，MCU用于电池管理系统（BMS）进行温度控制和充放电管理，用于整车控制器（VCU）中实现命令传输、任务调度和能量管理。除“三电系统”外，新能源汽车的车载无线充、声学汽车警报系统（AVAS）、新能源汽车配套的充电枪、充电桩等储能相关设备等也需要运用MCU 执行运算和控制功能。（2）智能化：①自动驾驶：MCU 在 L1 至 L2 级的高级辅助驾驶中应用广泛，如自动泊车系统、自适应巡航、车道偏离报警系统、车道保持系统和雷达探测等都需要MCU实现相应的功能。当前我国正处于 L2 至 L3 级的过渡阶段，随着自动驾驶等级的提升，MCU面临的数据更加复杂，其对自身的算力也提出了更高的要求，集成 AI 模块和具备高处理能力的高阶MCU将会在高级自动驾驶中得到应用。②智能座舱：伴随汽车电子和人机交互等技术迭代，整合液晶仪表盘、中控屏、抬头显示系统（HUD）、流媒体后视镜、信息娱乐系统、智能座椅等电子设备的智能座舱成为汽车座舱的发展新趋势。智能座舱能够实现多模态人机交互（HMI），提供地图导航服务，丰富车机娱乐内容和生活服务信息，致力打造以乘客为中心的“第三生活空间”。智能座舱的多数电子设备需要配置 MCU 实现相应的运算和控制功能。如汽车仪表盘需要MCU进行图像处理，信息娱乐系统需要 MCU 进行信息和数据处理，智能座椅利用MCU进行空间调整等。（3）网联化：T-BOX 对内与主机通过 CAN 总线通信，实现指令和信息的传递，包括车辆状态信息、按键状态信息和控制指令等，对外与手机 APP 进行信息交互，用户可以通过手机APP实现车辆的远程控制，如车辆启动、车窗升降、车辆定位、车辆状态查询等。T-BOX内部集成GPS、外部通信接口、MCU、移动通信单元、存储器等功能模块。

智能化相关 MCU 平均售价最高（相较于其他域），车身域MCU 门槛较低。从单车MCU附加值看，座舱域和智驾域对 MCU 有较高的运算能力及高速通信需求，单芯片ASP（平均售价）最高（相较于其他域），目前主要量产国产厂商有国芯科技、芯驰科技等；动力域及底盘域涉及驾驶安全，对于 MCU 的工作温度和功能安全等级要求非常高，附加值较高，因此单芯片ASP（平均售价）集中在 3-20 美元/颗区间，主要国产厂商国芯科技及芯旺微等；车身域MCU是目前进入门槛相对较低的领域（相较于其他域），利润相对微薄，是杰发科技、比亚迪半导体及芯旺微等出货量较大的国产厂商目前主要发力市场，单芯片 ASP（平均售价）最低（相较于其他域）。

看好 24H2 MCU 需求增长，国产替代仍为我国市场趋势之一。从龙头厂商发展预期看，包括英飞凌、恩智浦及 ST 等均看好下半年 MCU 等为代表的车规级芯片需求增长，TI 更是表态持续加大对于汽车市场投资力度。根据国芯科技 2024 年 03 月06 日投资者问答信息披露，目前汽车电子 MCU 芯片去库存正在加速进行，市场需求正在回暖，汽车电子MCU芯片的需求正在逐步提升，国产替代仍将是我国汽车电子芯片的市场趋势之一。

从整体进度上看，国内车规 MCU 芯片厂商大多还停留在针对门窗、照明、区域控制器网关等车身控制领域，以及液晶仪表、抬头显示控制器、电子后视镜等座舱应用，只有少数几家企业布局了对安全和性能要求更高的电机、BMS、智能驾驶等动力集成以及底盘类高阶应用。

3.3.2 工业控制：智能制造持续推进，带动MCU需求增量

MCU 是工业控制领域的通用部件，广泛应用于工业机器人、步进马达、机器手臂、仪器仪表、工业电机、能源网关等各类型工控产品，实现运算、控制、收集信号、传输数据等作用。

1）人形机器人

2024 年人形机器人产业正在加速驶入快车道，作为人工智能的终极形态，优必选工业版人形机器人 WalkerS、智元机器人、宇树 Unitree H1、追觅通用人形机器人等数十款新品在一年内陆续发布，充分展示了我国在人形机器人领域的创新活力。其中，优必选工业版人形机器人WalkerS 进入汽车工厂参与“实训”，WalkerS 可以完成对蔚来汽车门锁、安全带、车灯盖板的检测，还以流畅、柔顺的动作贴好车标，使人形机器人开始进厂照进现实。工业控制MCU可视为机器人技术的“大脑”，负责处理机器人的运动控制、数据处理、传感器信号处理等关键任务。工业机器人单支机器手臂中，内建的控制器平均约有八成为 MCU 芯片。据国际机器人协会预测，至 2030 年，全球人形机器人市场规模年复合增长率将高达 71%。中国电子学会预计，到2030年，我国人形机器人市场规模有望达到 8700 亿元，具备较大的增长空间。随着机器人技术的应用日趋广泛，对工业控制 MCU 的需求也随之增加，推动 MCU 技术的持续发展和创新。

2）制造业智能化

根据芯师爷引用 Statista 数据，2022 年全球工控及自动化市场规模达2,343亿美元，预计2026 年将达到 3,396 亿美元，未来 4 年 CAGR 达 9.7%。根据中国工控网，2021年我国工业自动化市场规模达 2,530 亿元，2023 年我国工业自动化市场规模预计为3,115 亿元，增速高于全球，未来前景广阔。随着我国制造业智能化水平的不断升级，数控机床、精密机械、锂电设备、新能源汽车、机器人等科技含量更高的新兴产业逐渐崭露头角，MCU 作为工业自动化所必需的零部件，也势必朝向更高算力、更高智能和更低功耗的方向发展，从而带动工控MCU的需求和性能不断升级。为此，MCU 头部厂商相继推出新品新技术：1）意法半导体：发布新一代STM32MP2 系列工业级微处理器（MPUs），以推动智能工厂、智能医疗、智能楼宇和智能基础设施等领域未来的发展。2）恩智浦：推出 MCX A14x 和 MCX A15x 微控制器，该系列MCU经过优化，拥有丰富的功能、创新的电源架构和软件兼容性，能够满足广泛嵌入式应用的需求，包括工业传感器、电机控制、电池供电或手持式电源系统控制器、物联网设备等。

3.3.3 消费电子：用于数据处理/通信/定时控制等，提升产品智能化

1）智能手机

负责协调和管理手机的各种功能，配合应用处理器完成相应处理任务。手机内部有许多的功能模块，如电容式触摸感应接口、触摸屏接口、摄像头接口、不同模拟传感器输入检测等。这些模块需要 MCU 来进行数据处理和协调，确保各个模块之间的通信和数据交换得以顺利进行。（1）实现通信和数据传输：手机需要与外部进行通信，如蓝牙、Wi-Fi、4G/5G网络等。MCU作为主控制器，负责管理与外部设备的通信，并处理和传输来自外部的数据。（2）处理多媒体数据：手机需要处理大量的多媒体数据，如音频、视频、图片等。MCU 可以处理这些数据，并协调其他部件进行播放或显示。（3）电池管理和节能：MCU 可以监控电池的状态，并根据需要调整处理器的运行状态，以实现电池的优化使用和节能。同时，通过 MCU 进行电池充电的监控，可以有效防止过充和短路等问题。（4）安全控制：MCU 可以集成一些安全控制的功能，如面部检测、指纹识别等，以提高手机的安全性。（5）用户界面控制：通过MCU，可以控制手机用户界面，例如 LCD 屏幕显示、触摸屏、按键等。（6）应用处理：在一些高级功能如人脸识别、语音识别、AI 应用等中，MCU 作为协处理器，配合应用处理器完成相应的处理任务。以iPhone15Pro为例，意法半导体的安全 MCU 芯片提供额外数据安全保障。

2）可穿戴设备

①数据处理与控制：在可穿戴设备中，MCU 主要负责对各种传感器采集到的数据进行处理和控制。例如，在智能手表中，MCU 需要实时处理来自加速度计、陀螺仪、心率传感器等传感器的数据，并根据这些数据生成相应的界面显示和操作指令。此外，MCU还需要对设备的电源管理、屏幕显示、按键输入等功能进行控制。②通信模块；为了实现与其他设备或网络的连接，可穿戴设备通常需要具备通信功能。MCU可以集成各种通信模块，如蓝牙、Wi-Fi、NFC 等，实现与手机、电脑等设备的无线连接。通过通信模块，用户可以将可穿戴设备上的数据同步到其他设备，或者通过其他设备对可穿戴设备进行远程控制。 ③系统软件：MCU 还需要运行操作系统和应用程序，以实现可穿戴设备的各种功能。操作系统负责管理系统资源，提供底层驱动和接口；应用程序则为用户提供各种功能和服务。例如，在智能手表中，操作系统可以实现时间显示、闹钟提醒等功能；应用程序则可以实现计步器、天气预报、语音助手等功能。

3）XR

①MR：以 Meta Quest 3 为例，其采用两颗 MCU 芯片（意法半导体的STM32G071EB及芯科科技的 EFM8BB51F8G）。其中，STM32G071EB 基于高性能Arm@Cortex®-M0+32位RISC 内核，运行频率为 64MHz，集成了 MPU、36 KB SRAM 和128kB 闪存、DMA、增强型I/0 和外设。工作温度为-40℃至 85℃℃。在 Ouest 3 中负责接收并预处理深度传感器传递过来的信息，降低功耗。EFM8BB51F8G 基于高效的宽电源电压8051 平台搭建，工作频率50MHz，包括 8kB 闪存，1.28KBRAM、16 个数字 I/0 引脚、4x16 位定时器、3 个PCA通道、-40℃~85℃温度范围、3x30FN20 封装以及其他通信外设。在 Ouest 3 中负责接收并处理接近传感器传递过来的信息。 ②智能眼镜：以 Ray Ban Meta 智能眼镜为例，其主板分布2 颗MCU芯片（NXP的MIMXRT685SF 及其他）。其中，音频解码 MCU——MIMXRT685SF，属于RT600系列双核微控制器，具有 32 位 Arm Cortex-M33 CPU 与 Cadence Xtensa HiFi 4 音频DSPCPU。ArmCortex-M33 CPU 采用 3 级指令管道，并包含支持推测分支的内部预取单元，同时具有两个硬件协处理器，为其他 DSP 算法和加密提供加速支持。Cadence Xtensa HiFi4 音频DSP专为高效执行音频和语音编解码器以及预处理和后处理模块设计，支持四个32x32 位MAC，并且能够在每个周期发出两个 64 位负载。有一个浮点单元，每个周期提供四个单精度IEEE浮点MAC。具有 4.5MB SRAM，12 位 1Msamples/sADC。工作电压 1.71V 至3.6V，工作温度-20℃至70℃，工作频率 300MHz 具有 FC、SPI、UART、USB 接口，采用176 针VFBGA封装。另一颗MCU位于主板正面，主要用于信号处理与信号分发，配合音频解码MCU 进行音频信号的分发，实现位于智能眼镜左右两个镜腿上的音频功放的同步，同时处理摄像头传来的信号。

3.4 产品：51 大产品系列/超 600 款MCU产品，塑造MCU百货商店

已成功量产 51 个产品系列、超 600 款 MCU 产品供市场选择。公司微控制器产品（MCU）主要为基于 ARM Cortex-M 系列、以及基于 RISC-V 内核的32 位通用MCU产品。GD32™系列MCU 采用 ARM® Cortex®-M3、Cortex®-M4、Cortex®-M23、Cortex®-M33、Cortex®-M7和RISC-V 内核，在提供高性能、低功耗的同时兼具高性价比，公司产品支持广泛的应用，如工业应用（包括工业自动化、能源电力、医疗设备等）、消费电子和手持设备、汽车电子（包括汽车导航、T-BOX、汽车仪表、汽车娱乐系统等）、计算等。作为国内32bit MCU产品领导厂商，公司 GD32 MCU 产品已成功量产 51 个产品系列、超过 600 款MCU 产品，实现对通用型、低成本、高性能、低功耗、无线连接等主流应用市场的全覆盖。公司产品内核覆盖ARM®Cortex®-M3、M4、M23、M33 及 M7，也是全球首个推出并量产基于 RISC-V 内核的32 位通用MCU产品。

（1）创新：2023 年公司推出了中国首款基于 Arm® Cortex®-M7 内核的GD32H系列超高性能微控制器，可广泛用于数字信号处理、电机变频、电源、储能系统、民用无人机、音频视频、图形图像等各类应用。得益于超高主频以及大存储容量，该系列MCU 也适用于机器学习和人工智能等应用。（2）产品：不断演进“MCU 百货商店”的定位与内涵，在现有600余款产品基础上，进一步提升研发效率和工程效率，继续丰富产品线。在车规MCU 产品上，公司车规级GD32A系列 MCU 目前提供 4 种封装共 10 个型号供市场选择，以均衡的处理性能、丰富的外设接口和增强的安全等级，为车身控制、车用照明、智能座舱、辅助驾驶及电机电源等多种电气化车用场景提供主流开发之选。目前已成功与国内头部 Tier 1 平台合作开发产品，如埃泰克车身控制域、保隆科技胎压监测系统，并同时已与多家国际头部公司开展合作。在家电领域，借助多年来的行业技术积累和市场领先地位，加快攻关核心技术，增强自主创新能力，面向家电市场的广阔需求持续重点突破。（3）制程：目前公司 MCU 产品覆盖 110nm、55nm、40nm、22nm工艺制程，在行业处于领先地位。公司在向市场提供丰富产品系列的同时，以遍布海内外的服务网络为客户提供优质便捷的本地化支持服务，品牌价值不断提升，不断展现公司在MCU市场的强大实力。（4）格局：根据 Omdia 统计，2022 年全球前 5 大 MCU 生产厂商分别为意法半导体、瑞萨电子、NXP、微芯科技以及英飞凌，份额总占比超过 75%；2022 年兆易创新MCU市场排名上升至全球第 7 位。兆易创新是中国品牌排名第一的 32 位 Arm®通用型MCU供应商，也是中国排名第一的 MCU 供应商。

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