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投稿|工控产品不出货是谁的“锅”( 二 )


而变频器并不是工控领域唯一缺货的产品，工控领域的缺芯问题急需走到台前 。
工控MCU国产替代仍有难度
根据IC Insights数据，工控/医疗占全球MCU下游应用市场的25% 。但这样巨大的市场，目前仍被被国外厂商占据大部分市场份额 。根据前瞻产业研究院数据，2019年全球MCU被前五大厂商占据超80%；而中国MCU市场份额也被国外厂商分走80%以上 。
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2019年全球MCU市场格局，来源：前瞻产业研究院
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2019年中国MCU市场格局，来源：中金公司研究部
MCU在工业领域难以实现国产替代的原因主要是工业领域对MCU性能严格的要求 。以变频器为例，其内部都是大功率电子元件，因此MCU需要具备一定的耐高温和低温能力 。同时，变频器工作的工业环境面临着电磁波干扰、腐蚀气体、震动和冲击等考验，这就需要MCU的稳定性 。
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消费级/工业级/汽车级MCU区别，来源：中金公司研究部
从上表中可以看出，虽然工业级MCU不如车规级MCU的要求严格，但与消费级MCU相比其门槛还是高出许多 。而目前国产MCU企业大部分只能实现对消费和中低端工控领域的替代，因此还不能成为解决工控领域缺货的主力 。
此外，工控市场国产化程度较低也一定程度上影响了国产MCU替代的进程 。数据显示，2019年工控品牌西门子以13%排名全球第一，此外前10名中有一半是美系品牌，包括艾默生、罗克韦尔自动化等；中国工控龙头企业汇川技术排名37位，以8.84亿美金的规模占据全球工控市场的0.4% 。国外企业占据了大部分市场份额，这些国外企业不会优先采用国内MCU，国内MCU厂商能进入的空间有限，国产MCU想要进入工业领域难上加难 。
国产化，路在何方？集成电路产业与工控领域的关系其实是相辅相成的 。集成电路产品是支撑工业的重要组成部分，而工业水平提高能会直接影响集成电路生产环节的相关工艺 。可以看到工控行业实力强的国家，在半导体技术上也较为领先，因此国产化对于工控领域和半导体都至关重要 。
不过，目前国产MCU厂家已经有几家取得了一定突破 。
兆易创新发布了基于Arm® Cortex®-M33内核的GD32W515系列Wi-Fi微控制器 。GD32W515系列MCU的最高主频为180MHz，配备了高达2048KB的片上Flash和448KB的SRAM，还可支持32MB的外置Flash 。供电电压为1.6-3.6V，I/O口可承受5V电平，工业级温度范围–40至+85°C 。
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来源：兆易创新
国民技术的N32G455系列 (通用增强型) 采用32-bit ARM Cortex-M4内核, 支持浮点运算和DSP指令, 高达512KB 片内FLASH，144KB SRAM，集成多达17个高性能模拟器件, 18个数字通讯接口，内置10余种密码算法硬件加速引擎，也已经在机器人、数字电源、UPS（不间断电源）、伺服控制器等领域实现应用 。

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