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  • 2022-04-29 14:07:12 发布

半导体行业:自主数字信号处理核和领先架构~探索提升微控制单元性能、构建完整生态新路径.docx

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'内容目录1公司概况:定位于电源快充、电机控制、智能交互的优质MCU企业41.1公司简介:具备定制化芯片设计和指令开发的MCU企业41.2公司经营情况:产品开发与市场拓展稳步进行42国外厂商占据绝对市场份额,独立自主发展是实现MCU国产化的必经之路52.1国外前八大厂商占据88%市场份额,国内MCU厂商与国际一流水平差距较大52.2国内厂商逐步完成中低端MCU国产化,积极布局中高端市场62.3独立自主是国内MCU厂商实现国产替代和打造核心竞争力的必经之路73企业亮点:拥有优秀团队和自主DSP核,打造一体化产品方案强化市场服务能力83.1团队成员行业背景深厚,团队紧密协作83.2拥有自主DSP核和领先的MCU+DSP架构,打造低功耗高性价比产品93.3宏云提供优质的一体化产品方案,打造强大的市场服务能力104风险提示11 图表目录图表1江苏宏云产品开发及量产情况4图表2江苏宏云市场开拓情况4图表32016年全球主要MCU企业及营收(百万美元)5图表4国内MCU领域主要上市及新三板挂牌企业6图表5国内MCU主要应用领域7图表6MCU主要部件及功能7图表7江苏宏云管理团队9图表8江苏宏云DSP产品规划10图表9江苏宏云在相关应用领域的核心技术10 1公司概况:定位于电源快充、电机控制、智能交互的优质MCU企业1.1公司简介:具备定制化芯片设计和指令开发的MCU企业江苏宏云技术有限公司是一家集成电路设计企业,成立于2012年11月,由曾任职世界著名通信和半导体公司经验丰富的IC设计团队创建。公司主要从事DSP芯片和MCU的研制,设计自定义指令集的数字信号处理器(DSP),自投入运营以来,公司先后建立了单核MCU和MCU+DSP双核平台,在这两个平台上推出多款MCU、SOC芯片,其芯片产品可用于AI机器人、无人机、移动设备的快速充电管理、无线充电、电机控制、大功率电子烟、逆变器、可穿戴设备等。1.2公司经营情况:产品开发与市场拓展稳步进行公司重视研发,在电机控制、快充及无线充电方面已量产多款芯片。江苏宏云目前主要的人员配置是在研发上,在MCU方面具有较强的研发能力,自2014年起已完成了多颗芯片的开发和量产,同时公司还拥有MCU、DSP、电机控制算法、快速充电等方面多项发明专利。图表1江苏宏云产品开发及量产情况时间芯片及方案开发情况4月完成八万转BLDC量产准备,用于扫地机器人,手持吸尘器2017年3月完成FOC变频电风扇量产准备3月完成500W正弦波逆变器量产准备10月JMTCF3.0,TYPE-C加QC快充量产2016年4月JMT1808,MCU+DSP芯片量产1月JMT1808FOC正弦波无霍尔传感器的控制器方案完成12月JMT1808FOC正弦波有霍尔传感器的控制器方案完成2015年10月JMT1808BLDC方波无霍尔传感器的控制器方案完成8月JMT1808BLDC方波有霍尔传感器的控制器方案完成5月JMT1808MCU+DSPMPW芯片投片成功2014年9月JMT1801MCUMPW芯片投片成功资料来源:江苏宏云目前在电机控制和快速充电方面已实现批量出货,其他领域如智能家居、智能穿戴领域目前正在积极开拓客户,公司目前市场开拓及未来产能情况如下:图表2江苏宏云市场开拓情况应用领域应用产品业务进展/出货规模 立扇/吊扇定制电机,已出货2万颗,预计月出货量将达到30万颗。FOC电动车产品导入中。空气净化器已出货,月出货量可达20万颗。冷风机月出货量达10万颗以上。电机控制扫地机器人已出样,预计年出货量达百万颗量级。打印机已出数万颗芯片,预计后续月出货量达十万颗以上。水泵客户导入中,月出货量可达10万颗自动门窗客户导入中,月出货量可达20万颗新风系统已出货5000颗,后续月出货量可达10万颗100W快充客户定制产品,调试中,基本功能实现,量产改版中。快充移动电源客户一,基本调试完。3节电池串联快充客户二,在调试,需要改版,预计月出货量达十万颗量级。客户三,数万颗订单,芯片调试中。资料来源:1国外厂商占据绝对市场份额,独立自主发展是实现MCU国产化的必经之路1.1国外前八大厂商占据88%市场份额,国内MCU厂商与国际一流水平差距较大国外前八大厂商占据全球88%的市场份额,头部集中效应显著。2015年开始,为争夺市场份额,布局强劲增长的物联网应用,MCU主要厂商之间发生了数起大规模并购。NXP在2015年以118亿美元收购飞思卡尔,完成了在汽车电子领域的布局,市场占有率达到19%,排名也一举从第六上升至第一;Microchip在2016年完成对Atmel的收购,成为全球第三大MCU厂商,市场占有率上升至14%;Cypress在2015年以40亿美元收购spansion,市场占有率达到4%。根据市场调研机构ICInsights的统计,从收购完成合并后的销售数据看,目前全球前八大MCU厂商的市场占有率达到88%。图表32016年全球主要MCU企业及营收(百万美元)排名企业名称地区主营产品营收市场占有率应用领域1NXP荷兰8051内核的8、16、32位MCU291419%智能卡、汽车电子2Renesas日本32位MCU245816%汽车电子、通信设备3Microchip美国8、32位MCU202714%工业控制、汽车电子4Samsung韩国4、8、32位MCU186612%消费电子 5ST意大利、法国Cortex-M32位MCU157310%电机控制、物联网6Infineon德国8、16、32位MCU11067%汽车电子、工业控制 7TI美国8、32位MCU8356%工业控制、汽车电子8Cypress美国8、16位MCU6224%汽车电子、消费电子资料来源:公开资料,国内MCU公司在市场份额上与国外企业差距巨大。国内MCU公司营收规模不超过4亿元,与国际前八大MCU公司相比规模差距很大,国内数十家MCU公司中以MCU作为主业的上市公司仅有中颖电子和兆易创新。其中中颖电子MCU业务占比约为60%,2017年相关营业收入不超过4亿元,兆易创新MCU营业收入为3.11亿元,与国际前八大厂商相比规模差距巨大。图表4国内MCU领域主要上市及新三板挂牌企业企业名称证券代码主营MCU产品MCU营收应用领域中颖电子300327.SZ4、8位MCU约4亿元家电、汽车电子、医疗器械、仪器仪表、安防等兆易创新603986.SHCortex-M332位MCU3.11亿元工业控制、消费电子、电信设备、汽车电子等东软载波300183.SZ8、32位MCU/工业控制、汽车电子、小家电、工业仪表等北京君正300223.SZ32位MCU/消费电子、移动终端等上海贝岭600171.SH8位MCU/智能电表、电源管理晟矽微电430276.OC8、32位MCU2.05亿元小家电、消费电子、工业控制等贝特莱835288.OC32位MCU/消费电子芯海科技837517.OC8、16位MCU1.04亿元*仪器仪表、消费电子等资料来源:企业官网及年报,(芯海科技为2016年营收数据)1.1国内厂商逐步完成中低端MCU国产化,积极布局中高端市场成本优势、服务能力助力国内厂商逐步完成中低端MCU领域的国产化。MCU用于控制的运算量较小,且在每个具体的应用场景存在需求的静态性,故国外前期占技术垄断地位的公司针对具体应用场景的产品其功能和性能具有一定静止性,这就给了国内公司在技术领域慢慢赶超的机会,同时国内企业在市场服务上更具优势且能接受低于国外公司的价格,就有机会最终慢慢突破国外企业的垄断,如中颖电子用于微波炉的控制芯片现已做到全球市场份额第一。国内MCU厂商积极布局32位中高端市场。 目前国内厂商在消费电子、智能仪表等MCU的中低端应用领域发展迅速,但在很多市场空间比较大的领域,比如工业控制、汽车电子、物联网都被国外的MCU厂商垄断,国内公司通过努力可争取的空间还很巨大。以兆易创新为代表的国内MCU厂商积极布局32位中高端芯片市场,目前已经形成了近20个系列、300多款芯片的产品 图表5国内MCU主要应用领域13.3%25.6%11.2%15.3%18.4%16.2%资料来源:iFind,矩阵,以ARMCortex-M4系列为代表的新产品跻身高端市场。消费电子计算机网络汽车电子IC卡工业控制其他1.1独立自主是国内MCU厂商实现国产替代和打造核心竞争力的必经之路国外厂商占据国内主要MCU市场,生态体系建设是是国内厂商崛起过程中不可避免的问题。据IHSMarkit报道,2017年中国MCU市场高达46亿美元,ST与NXP两家厂商即占据国内75%以上市场份额,其中ST一家占比接近一半。究其原因,ST、NXP的MCU产品以消费电子、计算机网络和汽车电子应用为主,而这些应用领域占据国内应用市场的60%以上,其中消费电子领域2017年增长25%,成为国内MCU最大的应用市场。不同公司的MCU产品一般其芯片架构、接口和软件等方面设计不同,使用不同企业的MCU往往会给应用商带来极大负担,而国内市场主要由国外厂商表掌控,因此国内厂商将自己的MCU产品推向市场时普遍面临着与国外厂商产品兼容性问题。图表6MCU主要部件及功能主要部件相应功能CPU主要包括运算器、控制器和寄存组,是MCU内部的核心部件,完成运算和控制功能,与通用CPU基本相同,只是增加了面向控制的处理功能,决定了单片机的性能程序存储器(ROM、EPROM或Flash等)储存程序和原始数据及表格,如果片内存储器容量不够,在其片外可扩展程序存储器,片外最大扩展寻址范围位64KB 数据存储器(RAM、E2PROM)储存工作变量、中间结果或最终结果、数据暂存或缓冲、标志位等,在程序运行过程中可以随时写入数据,又可以随时读出数据,分片 内数据存储器和片外(扩展)存储器两种I/O端口用于数据输入或输出串行口(UART)能一位一位地实现单片机与外设之间的串行数据传输定时器/计数器对外部脉冲进行计数中断系统中断处理流程特殊功能寄存器(SFR)辅助CPU对各功能部件进行控制管理资料来源:《单片机原理与应用》,国内厂商起步阶段以切入国际大厂的市场体系为主要策略,长期发展则需建立自主生态体系。一直以来,国内MCU厂商的发展路径主要有两种:(1)切入国外大厂商市场体系,使用国外芯片架构及IP、切入国外大厂商生态系统,利用成本和靠近市场优势打开国内市场;(2)走独立自主发展路线,从IP开始构建自身生态体系,独立自主可控,但是难度非常大,且前期面临市场开拓困难的问题。第一条发展路径是国内多数MCU厂商在起步阶段的主要发展策略,因消费电子是国内目前MCU领域最大应用市场,因此国内多数做消费电子应用的厂商普遍使用与ST相同的芯片架构和指令系统,同时做到接口兼容和软件兼容,优势是可以快速切入国内市场。但由于紧跟国外芯片设计,其知识产权问题不可避免,并且影响自身的研发进展,企业难以做强做大,因此长远来看,采取该策略的企业未来发展具有一定的风险。第二条路径是从芯片架构到IP、指令系统、接口及软件系统均自主研发,这种方式更加独立自主,但对研发团队和资金投入要求极高,需要不断进行产品调试和市场开拓,是一个长期的生态建设过程,中小企业难以承受。综合比较,我们认为在目前芯片架构的开发极为困难,而国内外的MCU企业多数都使用ARM的Cortex和Intel的8051架构的情况下,进行全面的芯片架构开发对于市场化发展的企业来说显然是不符合实际的,而长远来看,进行自己的市场生态建设,走独立自主的发展路线又是国内芯片企业发展的必经之路。因此,国内MCU厂商可以市场化为导向,在通用的芯片架构基础上进行部分的自主开发(如指令集和软件系统),以提高市场响应和专业化服务能力。1企业亮点:拥有优秀团队和自主DSP核,打造一体化产品方案强化市场服务能力1.1团队成员行业背景深厚,团队紧密协作团队成员履历亮眼,从业经验丰富。江苏宏云核心团队成员均在国内外著名半导体企业如摩托罗拉、飞思卡尔、中兴通讯等有二十年左右的从业经 验,均有技术研发和团队管理经历。公司创始人陶建平曾留学美国,在摩托罗拉、飞思卡尔、中兴美国等公司从事手机基带和应用处理器SoC架构设计工 作,有20年的从业经验,历任主任工程师、技术总监、首席架构师等技术管理职位,经历从90nm到28nm的多款商用手机芯片设计,个人职业生涯中收获多项荣誉,获中外专利授权15项。公司团队的其他骨干成员均在学业和工作上有优秀的个人履历。团队人员配置合理,协同合作紧密。宏云团队的人员配置比较合理,各部门的负责人均是相关领域的专家或有突出成绩的。如研发副总经理舒保健,曾任职中兴微电子技术有限公司副总经理,有20年的超大规模芯片设计、产品开发和团队管理经验;销售副总经理周迎霞,先后任职中兴BIG总监办副总经理和中兴土耳其代表处总经理,负责中兴在美国和土耳其的市场开拓。图表7江苏宏云管理团队姓名职务性别学历经历陶建平创始合伙男硕士1979-1983,东南大学无线电工程系本科;人兼CEO1996-1998,美国新墨西哥州立大学电子工程系通讯与DSP专业硕士;1998-2007,美国摩托罗拉/飞思卡尔半导体公司,主任工程师;2007-2013,ZTETXInc(中兴美国研发公司),技术总监和首席架构师;2013至今,江苏宏云技术有限公司总经理。舒保健研发副总男硕士曾任职中兴微电子技术有限公司副总经理,有20年的超大规模芯片设计、经理产品开发和团队管理经验,完成多款通信芯片的研发、测试、生产加工、应用推广、现场维护和物流工作。周迎霞销售副总女硕士曾任职中兴BIG总监办副总经理(美国旧金山湾区),中兴土耳其代表经理处总经理。资料来源:1.1拥有自主DSP核和领先的MCU+DSP架构,打造低功耗高性价比产品江苏宏云拥有自主的多MAC并行DSP技术以及DSP核平台,具有较强的定制化设计能力。宏云掌握自主的DSP核及指令集,采用标量RISC+并行(SIMD)架构,可根据客户不同应用需求进行指令集和运算单元的定制化方案设计,方便应用。公司建立的DSP核平台包括JMT018-1MAC、JMT028-4MAC、JMT028-TF-4MAC以及JMT038(CNN),应用领域包括移动设备快充、电机FOC矢量控制、无线充电管理、智能安防、32位MCU+DSP、AI语音识别及AI人脸识别。 DSP平台名称产品型号应用领域进展JMTCF3.0移动设备快速充电管理已量产JMT1808电机FOC矢量控制已量产JMT018-1MACJMT1801ED无线充电管理已量产JMT1802智能安防2018年投片JMT028-4MACJMT186032位MCU+DSP2019年投片JMT028-TF-4MACJMT1880AI,语音识别2019年投片JMT038(CNN)JMT1890AI,人脸识别2020年投片图表8江苏宏云DSP产品规划资料来源:宏云MCU产品具有低功耗、低成本和多领域通用性。宏云的MCU在设计上采用Intel或者ARM的CPU架构,同时创造性地加入了自有DSP核和精简指令集,可多运算单元和多指令并行,具备更强算力,且无需承担处理器核授权费用,整体运营成本低;并且其DSP核和MCU共享eFlash,亦可有效降低芯片开发成本。另外,其MCU和DSP核紧耦合,交互方便,可有效降低功耗。此外,宏云的MCU产品在电源快充和电机控制方面具有通用性。比如JMT1801是一款内置8KBFlash、多路ADC、高倍增益PGA、三路互补16bitPWM、内置硬件过流、过压、欠压保护的8位高性能MCU,可用于移动设备的快速充电,如快充移动电源,智能适配器和手机快充管理等,支持QC2.0快充标准,也兼容其它快充标准。JMT1801除了用于电源快充管理外,还可以用于智能LED照明、小家电、BLDC电机控制等。1.1宏云提供优质的一体化产品方案,打造强大的市场服务能力公司提供从软件到硬件的一体化产品方案,打造强大的市场服务能力。宏云除了芯片设计方面的优势以外,还掌握相关应用领域的核心技术,如电机控制领域最高级别的FOC算法、支持手机快充协议及具备整体方案开发能力等,可在快充、无线充电芯片、MCU+DSP的FOC控制芯片、麦克风阵列DSP芯片产品上,为众多中小客户提供从指令系统、芯片到算法等一系列的完整的配套解决方案,在开拓市场过程中获得不错的口碑,并逐渐树立品牌优势。图表9江苏宏云在相关应用领域的核心技术应用领域核心技术电机控制掌握最高级别的FOC算法,支持正弦、余弦计算,支持反正切、模的计算,高频注入法解决BLDC无感带载启动业界难题 无线充电支持无线充电联盟(WPC)的QiVersion1.2标准,允许智能设备可以在45mm范围内进行充电,颗为移动设备(智能手机、平板电脑)和工业设备等充电资料来源: 1风险提示(1)技术研发不及预期:公司做定制化MCU开发,若企业技术研发不及预期,将影响其市场表现;(2)市场拓展不达预期:MCU领域格局较为稳定,各大厂商市场生态较为成熟,公司在参与市场竞争过程中面临一定的市场拓展压力。 扫描下方二维码。欢迎关注公众号报告需求,可扫描下方二维码,发送报告类型 '