郑重声明：

本文内容基于公开信息资料、产业科普资料、官方网站信息，以及文中所涉及的上市公司2020年年报和2021年半年报。仅为基于客观数据和信息的行业研究学习性分享，不构成任何直接投资建议。

国内十大MCU产业链公司简介（部分）：

兆易创新（603986.SH）：公司是国内存储龙头，是A股中技术最为先进的存储厂商；NORFlash、NAND Flash及MCU为主要产品的业务板块。公司是中国第一个推出ARM Cortex系列CPU处理器的厂商，连续5年在中国本土的32位MCU市场排名第一；公司工艺从110纳米持续进化至22纳米，明年推出的M7内核超高性能MCU将会采用22纳米制程；2020年公司NOR Flash市场排名全球第三；在中国Arm CortexM MCU市场，公司2018年销售额排名为第三位，市场占有率9.4%；公司已成功量产28个通用MCU系列，也在全球首个推出基于RISC-V内核的32位通用MCU产品；2018年公司传感器业务（思立微）中，触控芯片全球市场份额为11.40%，排名第四；指纹芯片全球市场份额为 9.40%，排名第三。

复旦微电（688385.SH）：公司从安谋科技等获取IP核授权并从Synopsys等获取EDA授权；晶圆代工厂主要包括GLOBAL FOUNDRIES、上海华虹、中芯国际等，合作的封装测试企业主要包括长电科技、华天科技等；公司的产品性能受到三星、LG、VIVO、海尔、海信、联想等国内外知名厂商的认可；公司是国内RFID芯片产品较齐全、出货量较大的集成电路设计公司之一；公司在智能卡与安全芯片方向推出了通过CC EAL5+/EMV、国密二级、银联安全芯片等检测的多款安全芯片；公司在RFID和读写器芯片领域也推出了多款支持SM7等轻量级安全算法的芯片产品；公司同时拥有EEPROM，NOR Flash及SLC NAND Flash产品的设计与量产能力；公司在0.13μmEEPROM工艺平台实现了业界最小1.0μm2 cell 产品并量产；在ETOX NOR Flash 55nm平台实现了128Mb~8Mb系列宽电压NOR Flash产品量产；公司目前主力智能电表MCU产品，存储容量更大，主频更高、待机功耗显著降低，且芯片面积大幅小于竞争对手；公司的智能电表MCU在国家电网单相智能电表MCU市场份额占比排名第一。

北京君正（603986.SH）：全球领先的32位嵌入式CPU技术和低功耗技术；产品业务范围全球化，超30%的海外销售收入占比；公司的AI算力芯片发展迅速；并购北京矽成，拥有了高集成密度、高性能品质、高经济价值的集成电路存储芯片、模拟芯片和互联芯片产品线；公司的存储器芯片系列产品位列全球市场Top10；矽成(ISSI)是国内稀缺的车规级存储芯片fabless厂商，SRAM和DRAM市占率居世界前列；基于MIPS架构开发“高性能+低功耗”处理器芯片，精准定位AIOT硬件市场，智能视频、物联和穿戴三大系列，形成梯队化布局。

上海贝岭（600171.SH）：公司控股股东华大半导体是中国电子信息产业集团有限公司（CEC）整合旗下集成电路业务而组建的专业子集团。

2021年上半年，公司不断推出新的工业级产品和车规级产品，涵盖了IGBT、MOSFET、EEPROM、LDO、DCDC、电压检测、电压基准等多个产品系列。并将研发成功的IR46计量芯片+计量MCU一体集成的计量芯SoC物联表解决方案实现批量出货。公司开发的高压40V/1A、40V/3A同步整流降压DC-DC，以及应用于PD电源市场输出功率达到60W以上的AC-DC等产品不断落地生产。公司的汽车电子电源管理IC目前已经实现车规级LDO产品量产销售，另有多款DC-DC/LDO汽车电子产品接到意向需求，预计下半年可以陆续实现销售。

公司于2017年收购锐能微，成为国家电网和南方电网单相计量芯片的最大供应商。锐能微的国内智能电表三巨头之一（锐能微、上海贝岭、钜泉光电），通过合并，公司占据了全国50%以上的智能电表计量芯片市场份额。锐能微面向国家电网及南方电网下一代基于OIML R46电能表国际建议，双芯智能表市场，研发IR46计量芯片+计量MCU解决方案。公司EEPROM存储器产品销售主要集中在工业控制、智能电表和移动终端领域。已经进入以汇川为代表的工控领域。

中微公司（688012.SH）：公司是国内一流、国际知名的半导体微观加工设备公司。核心产品包括：1）用于集成电路领域等等离子体刻蚀设备（CCP、ICP）、深硅刻蚀设备（TSV）；2）用于LED芯片领域的MOCVD设备。中微公司开发出与美国设备公司具有同等质量和相当数量的等离子体刻蚀设备并实现量产，MOCVD（LED制造核心设备）产品占据了全球新增氮化镓LED MOCVD设备市场的60%以上，占据市场领先地位，打破了国外垄断。

公司CCP刻蚀设备已达国际先进水平，并积极进行ICP刻蚀设备技术研发，已在国际主要芯片制造和封测厂商的生产线上广泛应用于45nm到7nm及更先进的加工工艺和最先进的封装工艺，特别是介质刻蚀设备领域，市占率仅次于东京电子和泛林半导体。公司的电感性等离子刻蚀设备已经在多个逻辑芯片和存储芯片厂商的生产线上量产，根据客户的技术发展需求，正在进行下一代产品的技术研发，以满足5nm以下的逻辑芯片、1X纳米的DRAM芯片和128层以上的3D NAND芯片等产品的ICP刻蚀需求，并进行高产出的ICP刻蚀设备的研发。目前公司刻蚀产品已进入中芯国际、长江存储、台积电、海力士、联华电子、格罗方德等国内外知名企业供应链。2020年公司推出第三代MOCVD设备Prismo HiT3。目前中微公司的蓝光LED制造设备Prismo D-Blue和Prismo A7 MOCVD设备在氮化镓LED国际通用照明领域已占据领先地位，主要客户包括三安光电、晶元光电、华灿光电、三星、乾照光电、兆驰等。

中颖电子（300327.SZ）：中颖电子是本土MCU老牌大厂，下游以家电为主，50%收入来自家电类MCU。公司电子在小家电 MCU 市场目前已稳居行业前列，下游终端客户涵盖九阳、苏泊尔等头部大厂。目前国内家电 MCU 迎来出口需求向好+变频化推动 ASP 提升+家电供应链国产替代三重利好。公司针对变频空调主控芯片开发出32位MCU，已有客户新增设计导入。2018年白电MCU市场中中颖电子份额不足10%，次于Cypress、Renesas和TI，但在本土厂商中位居第一。全球8寸晶圆代工产能紧张，公司于2021年1月开始顺势提价以转嫁上游成本上行压力。

公司布局的锂电池管理芯片是锂电池与终端的重要纽带，也是终端能量供给系统的控制中枢，可实现计量（监控电池状态）和保护（管理电池监控状态）等功能。公司2020 年已顺利切入手机及笔电品牌客户，2021年有望放量。其中，对于动力电池领域，公司已在电动自行车市场取得突破，并与电机控制MCU搭配销售，目前已成功导入电动自行车领域的头部控制器大厂。在3C锂电池领域，公司前期主打维修市场，已占据一定份额，芯片在二级市场已有了合理的占比。当前推广的重心在大品牌手机及大品牌笔电客户的导入及上量，目前已取得突破性进展。公司提早布局 OLED 驱动芯片，2021~22年芯颖科技有望扭亏。公司目前AMOLED 驱动芯片在手订单饱满，2020 年上游晶圆产能不足限制公司芯片出货，2021 年已提前准备好相应产能。公司AMOLED芯片业务正计划进军品牌市场。

2021年2月23日，公司发布公告，引入华登国际作为战投，助力中长期成长。华芯晨枫系由华登国际中国投资管理团队设立及管理，管理成长性企业投资，而华登国际是一家专注于全球半导体及电子信息产业链的投资管理机构，自 1987 年创办以来已投资于全球 500 余家公司，其中半导体企业超过 120 家，涵盖芯片设计、封装、制造、装备等半导体全产业链。

MCU芯片基本面（正文）

MCU（Micro Controller Unit），全称是微控制单元，又称单片微型计算机（简称：单片机）。单片机和CPU的不同之处，是在于其可被认为是CPU的缩减版本：即将CPU的频率与规格做适当缩减，并包含 RAM、ROM、时钟、定时/计数器等外设，甚至将LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。

       此外，还有MPU和SoC的概念。

MPU（Micro Processor Unit）：微处理器单元，通常代表功能强大的CPU（可理解为增强型的CPU），这种芯片往往是计算机和高端系统的核心。把所有组件小型化到一块或多块集成电路里，MCU集成了片上外围器件而MPU没有集成片上外围器

SoC（System on Chip）：片上系统，是指将多个电子系统集成到单一芯片上，其可以处理数字信号、模拟信号甚至混合信号，常应用在嵌入式系统中。SoC是系统级芯片，同时具有MCU高度集成化和MPU超强计算能力的特点，即拥有内置RAM和ROM的同时又像MPU那样强大。SoC可以存放并运行系统级别的代码，即可以运行操作系统（以Linux OS为主）。

根据MCU位数（即MCU每次处理数据的宽度，或者总线及数据暂存器的宽度），不同位数的MCU被应用在不同的工商业场景之中。其中8位MCU市场地位稳固，32位MCU解决复杂场景问题。

MCU的广泛应用源自8位时代，8位MCU具有功耗低、成本低、使用便捷等优点，广泛应用于消费、工业控制、家电和汽车等领域。16位产品性能不及32位，性价比不如8位MCU，市场份额有被挤压的趋势。32位MCU相比16位具有更强的运算能力，可以满足当下大多数嵌入式场景的需求，且目前32位MCU的成本逐渐接近8位 MCU，导致32位MCU的市场占比最大。 

2020年中国通用型MCU市场规模占比中，32位占比54%，8位占比43%，4位占比2%，16位占比1%。32位和8位占据市场主流，且未来 32 位产品占比预计仍将不断提高。

按照程序指令和数据是否位于相同的存储地址，可将MCU分为冯诺依曼结构和哈佛结构。冯诺依曼结构又称为普林斯顿结构，将程序指令存储器和数据存储器合并在一起，同时存储器与中央处理器分开。哈佛结构将程序指令和数据分开存储，中央处理器首先读取指令存储器中的指令，再读取数据存储器中相应的数据，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。

CISC和RISC指令集系统是目前主要的两种MCU指令系统。CISC指令能力强，但CPU复杂度较高，RISC指令较为固定，优化了编译流程。CISC（复杂指令集）的指令格式和指令大小不固定，每条指令按照规范设计为最合适的格式和大小，每条指令执行的时间不一样，以此来追求更强的处理能力。RISC（精简指令集）的指令长度是固定的，并且采取流水线的概念，将处理过程划分为多个阶段，每个时钟周期可以执行一条指令，执行部分并行处理。

按照自身产品应用领域可以分为通用型MCU和专用型MCU公司。通用型MCU是不针对特定应用的，用户可根据自身需求进行相应开发来满足特殊需求。专用型MCU秉承“MCU+特定组件”的形式，旨在满足特定场景提出的专有需求。

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，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。

STM32系列是典型的通用型MCU代表，STM32的17个子系列，上千款产品可以满足各个层级的开发者需求，针对高性能、主流、超低功耗和无线4大领域，既可用于先进的智能神经网络处理、语音音频识别、无线互连等高级场景，也可用于图像用户接口、电机控制、安全芯片以及USB Type-C快充等常见生活场景。广泛应用场景催生了众多型号的MCU产品，通用型MCU的出现降低了产品研发和产品选型的难度，有利于快速研制出符合需求的终端产品类型。

针对电机类MCU，是专用型MCU典型之一。电机类MCU，需要增加数字信号处理单元，将传感器搜集到的外界信号进行梳理，进而输入相应的指令。

此外，如对于有无线连接需求的MCU，会在MCU内集成Wi-Fi以及蓝牙模块来满足无线通信需求；对于温度传感装置，通常会在MCU内增加对于温度信号处理的数模转换器等。随着物联网的发展，基于场景化的应用层出不穷，需要MCU针对特定应用有更强的应对能力，催生更多专用型MCU需求。乐鑫科技的ESP32 MCU集成Wi-Fi和蓝牙功能，与外部DSP结合使用，功能丰富且极具成本效益。

内程序构架方面，MCU的芯片架构经历4代变迁，ARM为目前主流架构，已形成完整的生态系统。

ARM架构实现了标准化，为设计平台提供了代码兼容性和软件兼容性，促使主要厂商纷纷迁移到32位MCU产品开发，成熟的架构迅速替代各家自定义架构，成为目前主流架构，全球前十大MCU厂商32位产品均有导入ARM架构。据软银数据，ARM处理器逐步占领全球手机市场，市占率高达90%以上。

ARM公司将Cortex系列细分为三大类，包括A系列、R系列和M系列。在不同应用领域具体内核不同，A系列主要用于复杂的电脑应用，比如手机、服务器等；R系列主要用于实时系统；最早集成到芯片级的是Cortex-M系列，主要面向各类嵌入式应用的MCU。

（ARM Cortex-M各系列介绍；信息资料来源：电子创新网）

（下游客户MCU产品开发流程；信息资料来源：《半导体情报》）

MCU芯片需要通过硬件设计和软件设计，最终实现商用化产品开发。下游厂商需要根据自身产品特点，进行系统设计，包括硬件和软件设计。硬件设计指的是选择满足系统要求的 MCU 芯片和其它电子元器件，并进行电路设计等

对于软件设计：1）输入源代码，通常是借助 IDE（集成开发环境），用编程语言编写代码；2）进行代码编译，确保代码符合语法规则；3）利用仿真系统调试程序，在生成实际电路板之前，用仿真软件进行系统仿真，避免资源浪费。在软硬件设计完成后，根据电路原理图生产PCB板，将MCU芯片及其它电子器件焊接在电路板上，进行系统联调，直到最后功能无误。

（MCU的生态环境；信息资料来源：环球表计）

2021年8月26日，在由全球电子技术领域知名媒体Aspencore主办的“全球MCU生态发展大会”中，国内MCU头部企业，如安谋科技、兆易创新、极海、国民技术、华大半导体和灵动微等均出席，并表达了自己对IoT设备未来发展趋势、ARM Cortex-M架构、产品系列以及发展方向的观点，并作详细的主题演讲。

综合我国头部企业的观点，全球及中国MCU市场的规模将稳步增长，并且国产MCU替代将迎来发展的黄金时代。

《电子工程专辑》主分析师Steve Gu在大会中演讲嘉宾，并发表国产 MCU 厂商及市场趋势分析报告主题演讲。

根据Steve Gu的观点，目前全球MCU市场规模约为150至200亿美元，且在2021至2024年间，将以6.08%的CAGR（年复合增长率）增长至185亿美元，平均价格（ASP，Average Selling Price）在0.63至0.64美元。中国市场是其中最重要的组成部分，目前市场规模在250至300亿元（约合38至46亿美元，202年市场规模为268.8亿人民币）之间。在2020至2022年间，将以8.99%的CAGR增长。

从发展动力以及发展方向上，全球市场未来MCU设计的6个发展方向为：更加智能、更强算力、更低功耗、更加安全、无线连接、更小尺寸。

据IC Insights数据显示，全球MCU市场中，传统半导体厂商占据MCU市场大头。据英飞凌官网数据，2020年全球MCU厂商市场份额占比前三位分别是瑞萨电子、恩智浦和英飞凌，欧美及日韩系厂商在全球MCU市场份额占据绝对优势。 

摩根士丹利（Morgan Stanley）的亚太大中华区半导体产业研究团队观点认为，2021年将成为中国MCU市场的一个转折点。该团队认为，中国的MCU本土化企业生产需求增长率将大幅提升：从2017至2020年的年均5%，加速以20-25%的年均增长率至2025年。综合来看，中国MCU企业的总体有效市场（Total Available Market，TAM）将从2020年的3亿美元增长至2025年的20亿美元（CAGR=44%）。

在经历前期发展后，中国MCU企业在技术、生态系统和产量上在不断走向国际成熟水平。在2020年爆发的全球性新冠疫情，反而给中国MCU企业提供了机会。

由于中国在新冠疫情中率先控制疫情并开始复苏经济，在其他主要芯片生产国停产的同时，中国MCU企业有足够的时间窗口去填补中低至部分中高端全球市场份额。

下2个表格为上图出现的这些公司的英文对照：

目前全球MCU主要的应用市场是汽车电子、工控/医疗、计算机和消费电子四大领域。根据IC Insights数据，2019年汽车电子占比总市场规模高达33%，是MCU的第一大应用市场，同时，工控、计算机和消费电子占比分别为 25%、23%、11%。

车规级应用之所以会成为全球MCU的第一大需求来源，最主要的还是新能源汽车的快速发展。

虽然在传统燃油车的半导体器件中，MCU价值量占比最高，约为1/3。但是新能源汽车中半导体器件价值量更大，半导体用量远超过传统燃油车，MCU价值量仅次于功率半导体。

根据市场调研数据显示，数据显示，传统燃油车的MCU应用占比例最高，比重达23%；纯电动车的MCU应用率仅次于功率半导体，比重达11%。相比于传统燃油车，新能源车载整车热管理系统、照明系统、电机驱动系统、充电逆变系统、电池管理系统、车身控制和车载娱乐系统中都需要用到MCU。

  从目前的全球“缺芯”潮来看，尽管目前MCU（功能芯片）、MLCC（片式多层陶瓷电容器）、电阻、闪存、加速计、转换器、调节器等这些汽车相关元器件，均受到了半导体供应短缺的影响，但相对而言，MCU短缺对汽车生产的影响最大，也是造成大多数车辆和零部件停产的主要原因。

就目前的市场规模而言，全球车规级MCU的头部效应非常集中：2020年全球车用MCU市场份额占比前五名分别为瑞萨、恩智浦、英飞凌、德州仪器和微芯，CR5占比合计达86.6%。车用MCU主要使用8位和32位产品。

座椅调节、车窗升降和反光镜控制等各种低阶控制需要用到MCU。在MCU 运用到汽车电子控制系统后，座椅调节可借助MCU实现更为精准便捷的多方向控制，主驾驶亦可控制前后四个位置的车窗，同时由于不同驾驶者的身姿体态区别，可借助主驾驶位的按钮实现对于双侧反光镜的精准调节。

电子助力方向盘和自动驻车等动力传动系统需要MCU。将MCU运用到汽车电子控制装置，将有效的实现“机电结合”，实现对发动机、底盘、车身的电子控制。具体应用包括电子动力转向、电子手刹、电子燃油喷射系统、电子控制悬架和电子控制自动变速器等。

高级驾驶辅助系统（ADAS）及先进娱乐影音设备等需要处理能力更强的高阶MCU。ADAS包括前车防撞预警系统、环视泊车辅助系统、车道偏离警告等功能，汽车先进功能的增多加大了高阶MCU的使用量。以特斯拉为代表的新造车厂商颠覆传统，将传统包括众多按键和旋钮的中控台融合到一块大屏幕上，以及融合车内空调控制等功能，同时为车内人员提供更为畅快的影音视觉体验，液晶仪表盘也逐渐代替传统指针式仪表盘，这些改进将提升32位MCU的使用量。

新能源车新增电池管理和电机驱动等系统，对单车MCU带来增量需求。在电动汽车应用中，主要由电池为电机提供动力，为了满足交流电机负载的严苛要求，内部电池组电压不低于800V，一种常见的设计方法是采用分布式电池组系统，通过在不同的PCB上连接多个高精度电池监控器，支持包含多节电池的电池组，该部分的MCU需求量会随着使用电池模组数目的增多而提升。

工业控制市场规模稳步增长，对应的工控MCU市场需求较为稳定。工控是MCU仅次于汽车类的第二大应用市场，产品主要用于电机控制，仪器仪表，低压配电，电动工具，工业机器人等应用场景，主要用于电机控制运算，数据采集控制等功能。工业控制是指利用电子电气、机械、软件等组合实现工厂自动化控制，主要是利用计算机技术、微电子器件以及电气设备，力图使工业生产制造更加自动化、效率化和精确化，并具有可控性和可视性。

工业自动化有众多控制需求产生，MCU是工控系统的重要部分。MCU 所支持的整合数字信号处理功能、更强大的I/O控制、网络通信以及触控功能都可以促进生产过程智能化。

  《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出发展战略性新兴产业，加快壮大新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等产业。智能电机及驱控系统领域的高端产品及技术被外企垄断，属于国内工业4.0“卡脖子”领域，相关瓶颈亟待突破，进口替代前景巨大。 

据中国工控网数据，2020年，我国工业自动化产品+服务市场规模达到2,057亿元，同比增长9.9%。伴随供给侧改革进入后周期，我国相关机构预计，2021年之后市场需求将逐步回调企稳， 2023年市场规模将达到2,532亿元。国内工业机器人产量从2018年的14.77万套增长至2020年的23.71万套，复合增长率为26.70%。

另据根据市场调查机构Reportlinker的数据，全球工业控制与工厂自动化市场规模预计将从2018年的1,600亿美元增长至2024年的2,695亿美元，年均复合增长率将达到9.08%。据Prismark预计，2019-2023年全球工业控制市场规模将从2,310亿美元增长至2,599亿美元，CAGR为2.99%。全球范围内工业自动化趋势将大幅提升各行业对工业机器人的需求。

工业上常见的直流电机需要1个MCU进行控制。电机是工业控制领域常见的构成部分，很多机械的运作都需要借助电机实现精准控制。直流电机，包括有刷电机BLDC、无刷电机BLDC、步进电机三类（BLDC，Brushless Direct Current Motor）。直流无刷电机转矩密度高，适用于无人机、机器人吸尘器等众多产品。

有刷直流电机和无刷直流电机的区别在于有无电刷和换向器

   无刷直流电动机的转子由永久磁钢构成，圆周设有多对磁极，绕组绕制在定子上，当接通直流电源时，电源为定子绕组供电，磁钢受到定子磁场的作用而产生转矩并旋转。而在直流电和没有换向器的情况下如何实现转子的旋转，这就需要磁感应传感器，通常采用霍尔元件。霍尔元件通过检测磁场变化传递信号，从而改变电流方向，使转子持续旋转。

同步电机的工作原理是，定子是对称的三相绕组（也称电枢绕组），接到三相交流电源上，便有三相对称电流流过而在空间形成旋转磁场。转子是永磁体，或者是电励磁绕组，励磁绕组接入直流电源后，就有电流流过并产生大小和极性不变的恒定磁场。从而形成定子磁场和转子同方向、同转速旋转。

异步电机的定子与同步电机相同，都是接上三相交流电源的绕组，可以产生旋转磁场，当然也可以是对称的单相电源，但转子与同步电机不同，是闭合线圈，工作原理就是磁场的旋转使得闭合线圈切割磁感线产生电流，进而受到磁场力发生旋转。为了保证转速的稳定，一般闭合线圈采用鼠笼式结构。

智能电表的核心是MCU，该MCU通过对用户的供电电压和电流的实时采样，完成计量、显示、信息保存、交换和控制等功能。智能水表及燃气表也需要MCU完成实时计量，但水表和气表内芯片对功耗要求较高，通常使用低功耗MCU

智能表类产品存在更换周期，表计类MCU年均消耗可望达上亿颗。中国国家电网的智能电表在2019年开始集中照标，2014-2015年逐步达到招标量高点，但是智能电表的使用寿命一般在10年左右，早期投入的智能电表陆续进入更换周期，2018年开始国网的招标量出现回升。据国家电网数据，2020年，国网招标量达到5,221.7万只。考虑到全球范围内的智能电表、水表和气表的安装更换，表计类产品每年消耗MCU有望达到上亿颗。

变频器是应用广泛的电力控制设备，常用MCU作为主控芯片。变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器通常会使用MCU作为主控芯片，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，同时还有过流、过压、过载保护等功能。变频器的应用包括：1）变频节能，比如恒压供水、中央空调和各类风机等；2）工业自动化，比如电梯的自动控制、玻璃窑搅拌、汽车生产线等；3）机械设备控制领域，比如传送、起重、挤压和机床等。 

逆变器是把直流转换成交流的变压器，也需要MCU作为主控芯片。逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成定频定压或调频调压交流电（比如220V交流电）的转换器。逆变器内的MCU控制电压变化，广泛应用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、洗衣机、抽油烟机、冰箱、风扇等。

市场认为家电领域的智能化和变频化，将为MCU提供一个更大的增量市场。智慧家居带动家电MCU升级，32位MCU控制系统助力设备联网及高阶功能。

根据产业数据显示，2019年中国家电的产能占全球的近60%，仅内销白电的MCU需求就达到4.5亿颗。2020年国内疫情控制水平和产能开工率领先全球，结合自主品牌出口逐步受到认可，家电出口迎来高景气。根据中国家用电器协会统计，2020年中国家电行业出口额达837亿美金，同比+18%。市场机构展望2021年认为，以美国为代表的海外仍有补库存需求，家电出口高景气有望延续。

大家电中MCU主要包括主控MCU、变频MCU和其他MCU（显示、触控等），其中主控MCU占比一半以上，变频和其他MCU则分别在20%左右；主控MCU市场主要由Renesas和Cypress主导，两家厂商即占据70%以上份额；而变频MCU则是Renesas、Cypress和TI三家市占率超过70%。

大家电出货量未来增长相对有限，但智能化和变频化趋势有望提升MCU需求。小家电智能化成为标配，功能多样性提升单台设备MCU使用量，新兴小家电在出货量和智能化方面均有不错的增长空间。

家电内置运算性能更强的高阶MCU，结合多种外设带领家电紧随IoT趋势。以意法半导体的STM32H7X3系列为例，该系列为ARM Cortex-M7内核，在智能家电显示控制板的系统架构中，ITCM和DTCM主要放置常用代码；实时控制部分通过SDMMC和传统通讯接口，进行传感器以及马达驱动控制，在执行上实现了真正的零等待过程，同时外接一个RGB显示屏将电饭煲的实时处理过程可视化。