2025年全球及中国MCU产业的市场规模及发展趋势
思瀚产业研究院 中微半導體    2025-10-09

释义

微控制单元(MCU)是作为微型计算机运行的小型集成电路，将处理器、记忆体和输入╱输出外围设备结合于单一芯片。MCU专为控制较大型电子系统中的特定功能而设计，因此是嵌入式系统的理想选择。MCU可根据位宽、架构和功能进行分类。

全球MCU产业的市场规模

在2020年至2024年间，全球MCU产业的市场规模由2020年的人民币1,104亿元扩大至2024年的人民币1,403亿元，CAGR为6.2%。在众多下游应用中，消费电子为2024年的最大类别，达到人民币383亿元。新兴产业（例如边缘AI、机器人和无人机）板块增速最快，期内CAGR为11.6%。至2029年，全球MCU产业的市场规模预计将达人民币2,108亿元，CAGR为8.5%。预期车用电子板块将达到人民币613亿元，紧随其后是工业控制板块（2019年为人民币611亿元）。

中国MCU产业的市场规模

在2020年至2024年间，中国MCU产业的市场规模由2020年的人民币413亿元扩大至2024年的人民币568亿元，CAGR为8.3%。在众多下游应用中，车用电子及消费电子为2024年的两个最大类别，分别达到人民币165亿元及人民币145亿元。新兴产业（例如边缘AI、机器人和无人机）板块增速最快，期内CAGR为12.9%。至2029年，中国MCU产业的市场规模预计将达人民币969亿元，CAGR为11.3%。凭藉强劲动能，预期车用电子板块于2009年将达到人民币340亿元，紧随其后是消费电子板块（2029年为人民币199亿元）。

由2020年至2024年间，中国MCU产业的市场规模由2020年的人民币413亿元扩大至2024年的人民币568亿元，期内CAGR为8.3%。8位元MCU的市场规模仍然主导中国MCU产业，于2024年达到人民币240亿元。32位元MCU则是扩张速度最快的板块，CAGR为12.8%。至2029年，市场收入预计将达人民币969亿元，2024年至2029年的CAGR将为11.3%。32位元MCU的市场规模将继续维持迅速增长，预计将达人民币526亿元，CAGR为17.6%。儘管8位元MCU市场的增长率将会放缓，但预计其市场规模至2029年将达到人民币312亿元。

MCU产业的市场驱动因素

智能电动化需求

全球电动化浪潮是推动MCU增长的主要催化剂，尤其是在交通运输及能源系统领域。电动汽车(EV)催生巨大的需求增长，其电池管理系统(BMS)、电机控制单元、车载充电器及高级驾驶辅助系统(ADAS)均需要精密的MCU。每辆电动汽车使用的MCU数量远超传统车辆，每辆的MCU数量常达数百个。除汽车外，太阳能逆变器和风力涡轮机控制器等可再生能源基建也高度依赖高性能、可靠的MCU来管理电力转换、电网同步及故障侦测。

与此同时，工业控制和智能建筑系统需要MCU实现机器人精准电机控制、暖通空调优化及照明管理，从而最大限度降低能耗。在工业控制领域，向工业4.0和智能工厂的转型，带动了对能够实现实时数据处理、预测性维护及IoT生态系统无缝连接的MCU的需求。电动化、自动化和效率要求的结合，在汽车、工业及能源领域持续创造大量需求，推动MCU在性能、集成度和稳健度方面的创新。

新兴领域拓展

边缘AI与机器人技术正出现显著的新增长点。为推动本地化数据处理以提升回应速度、减低延迟、加强私隐保障及减少频宽使用，市场需要算力更强且具备微型机器学习(TinyML)支持等专门功能的MCU。这类AI赋能的MCU广泛应用于智能感测器、预测性维护、语音控制介面及智能摄像头。与此同时，涵盖工业协作机器人(cobots)、自主移动机器人(AMRs)、服务机器人及消费级机器人（例如吸尘器和玩具）的机器人革命，高度依赖MCU作实时控制、感测器融合、电机驱动及基本决策。

无人机的大规模普及进一步加速了这一趋势，无人机需要先进MCU来支持自主导航、实时避障及设备端智能处理，且必须满足严苛的尺寸、重量和功耗限制。在这些动态领域，对能够在设备层面处理複杂任务的更精密、高效能且支持互联的MCU的需求正迅速增长。

可持续发展与法规要求

世界各国政府正收紧能效标准并强制延长产品生命周期，迫使原始设备制造商围绕能以极低功耗实现同等性能的MCU重新设计系统。新法规现要求家电待机功耗低于数十毫瓦，并支持至少十年的韧体更新；这推动了对兼具亚微安级休眠模式和安全空中升级能力的超低功耗MCU的需求。同类法规延伸至汽车领域：即将实施的欧七及国六法规要求每个电子控制单元都需为车队级碳减排作出贡献，促使供应商转向集成先进电源闸控、能源採集接口及预测性维护算法的MCU。

认证机构还新增了网络安全和功能安全条款，因此MCU必须内置经过认证的加密引擎、安全启动机制及无需硬件变更即可审计的诊断功能。因此，可持续发展与合规成为首要採购准则，加快了工业驱动器、白色家电、智能电錶乃至玩具领域的替换周期，进而推高合规微控制器系列的出货量和平均售价。

消费与家用市场的迭代发展

MCU的需求受到消费性电子产品持续扩张及智能家电迅速普及的强劲推动。在这些既有应用领域中，一个关键的驱动因素是持续的创新周期，这带来不断的产品迭代需求。现今消费者对现有设备的期望愈来愈高 — 更流畅的使用者介面、语音控制功能以及更长的电池续航力。这促使制造商定期升级产品，不是推出全新的品类，而是推出功能更强、更高效、或具备更强连接能力的升级版本，这些都需要更先进的MCU。

举例来说，一台原本简单的咖啡机，如今已演变为具备智慧功能、可透过应用程式连线的设备，对MCU的性能提出更高要求。这种将智能化与连网功能融入传统产品的趋势，确保了MCU需求的稳定与重複性，使得这些成熟市场持续充满活力。

国内化转型及供应链重组

在地缘政治的不确定性下，供应链韧性成为了MCU设计的首要条件。部分客户曾依赖少数海外供应商，但为确保长期供货稳定性，避免突然受出口许可限制，即使国内MCU供应商价格较高，如今亦获彼等积极考虑。这波供应商认证浪潮横跨汽车、工业及物联网领域，为国内设备开闢了全新市场空间。国内芯片厂与封装厂正增设产线，以配合先进的快闪记忆体嵌入式制程，使国内MCU更易符合严苛的汽车质量标准。

开源RISC-V核心消除专利费限制，让厂商能针对边缘AI或超低功耗场景客制化指令集，加速韧体迁移与生态系移植。设计公司、IP供应商与软体工具链正围绕这些国来平台形成集群，缩短客户支持週期并实现功能迭代加速。由此，供应链多元化带动了强劲需求，每个冗馀的设计专案、每项双重供应政策、每次政府指令，都为国内MCU市场增添销量。

MCU产业的未来趋势

高可靠度与功能安全

随著MCU日益应用于汽车、医疗和航天等对安全可靠度要求极高的领域，高可靠度已成为MCU的核心发展趋势之一。在车用电子领域，从车身控制到自动驾驶系统，MCU的任何故障都可能导致严重后果。为满足此类需求，未来MCU将集成更多硬件冗馀设计。举例而言，採用多核架构时，部分核心可用作备用单元，当主核心故障时能快速切换以确保系统持续运行。同时，电路设计将应用更多容错技术，以降低由电气干扰和电压波动等因素引起的错误率。功能安全标准亦将持续升级。以汽车行业为例，未来车规级MCU需要符合更高的ASIL（车辆安全完整性等级）标准，例如ASIL-D甚或更严格的自订标准。

算力提升

面对日益複杂的应用场景（例如边缘AI推理及实时数据分析处理），对MCU算力的需求呈指数级增长。未来，MCU将通过提升核心频率和优化指令集架构显著提升单核运算性能，同时多核异构架构将成为主流发展方向。不同类型的核心（例如通用运算核心、数位信号处理核心、AI加速核心等）集成于同一MCU芯片中，可针对特定任务进行高效处理。此外，随著制程持续向更先进节点推进（例如由当前的28纳米及18纳米迈向16纳米及以下节点），芯片集成度不断提升，为多核异构架构实现更高算力提供了物理基础，有助MCU在有限功耗和成本下持续满足各类複杂应用对算力的严苛要求。