瑞萨电子：火灾影响自有产能，存货水平逐步下滑同时营收稳步恢复。
瑞萨自 2012 年裁员起，就将部分 MCU 产能外包给台积电生产，而今年瑞萨或将继续 转移产能。自有产能方面，2021 年 3 月 19 日，瑞萨位于日本茨城县常陆那珂市的一座 12 寸 N3 厂发生火灾，该厂主要生产用于汽车、空调系统等的 MCU。火灾烧毁面积约 600 ㎡，约占 N3 楼一楼 12000 ㎡洁净室面积的 5%，烧毁设备为 11 台，约占 N3 楼制 造设备的 2%，受火灾影响设备共计 23 台。2021 年 4 月 17 日，N3 大楼重新开始生产， 产能恢复到不足火灾前 10%；5 月底，产能恢复到火灾前的 88%；截至 6 月 25 日， N3 楼产能全部恢复，但是瑞萨出货量的恢复预计要到 7 月第三周才能完全恢复。
在 20 年上半年由于疫情，瑞萨存货出现积压，而汽车销量下滑更加剧了其库存上升趋 势。在 20Q3 以来，产能受限同时车企订单逐渐增多时，瑞萨库存水平明显下滑。
受本轮 MCU 缺货潮影响，瑞萨于 2021 年 1 月起调涨部分逻辑 IC 和电源产品价格。缺 货涨价带来瑞萨营收稳步上升，瑞萨 2020 年实现营收 7157 亿日元（按 20 年汇率折合 为 67.5 亿美元），其中汽车业务占比 47.6%，实现营收 3410 亿日元（按 20 年汇率折 合为 32.2 亿美元），同比增长 10.4%。
3、MCU 产能释放相对有限，长期供需态势表现健康
我们在第二章对 MCU 下游需求进行了详细拆分，发现 MCU 长期需求持续旺盛，主要 体现在以下几个方面：
1）汽车智能化和电动化带动单车 MCU 需求量提升，同时新能 源汽车智能化和电动化程度均要高于燃油车，且新能源车在电池管理等方面更为先进， 相较传统燃油车单车 MCU 颗数更多；
2）在工控领域，光伏电站等新能源逐渐普及拉 动逆变器、整流器等需求，带动 MCU 需求上升；
3）在家电领域，智能化变频化等智 能家居需求同样拉动 MCU 增长。
4）在疫情得到控制之后，消费电子等产品出货量也 有望逐步恢复。
综合来看，我们认为 MCU 未来几年将呈现较为明确的成长趋势。
从制程节点看，全球 MCU 制造目前主要是 40nm 及以上的成熟制程工艺节点，先进车 用 MCU 已采用 28nm 制程。目前 MCU 主要集中于成熟制程，一方面系 MCU 本身对 算力要求有限，暂不需要 14nm 及以下制程，另一方面，MCU 内置的嵌入式存储自身 制程也限制 MCU 制程的提升。
嵌入式闪存（eFlash）是 MCU 中必不可少的组成部分，它不仅需要用来存储代码，而 且需要用来存储使用过程中产生的数据，当前制造 MCU 能达到的制程节点很大一部分 原因是受限于 eFlash 制程工艺。制造 MCU 时，其存储模块的解决方案有两种：嵌入 式存储器（eNVM）和系统级封装 （片外存储器-SiP）。
eNVM 工艺：是在逻辑工艺平台基础上开发的特殊工艺，通过这种工艺生产出带有非挥 发存储器模块的芯片。对于不同的 eNVM 工艺，需要增加不同层数的光罩，因此它的 工艺成本相比于逻辑工艺有一定增加。
SiP 解决方案：通过 SiP 方式把一颗 NOR 闪存芯片和逻辑芯片封装在一起，代码和数 据存储在独立、外挂的 NOR 闪存芯片上。例如兆易多个产品系列均使用 SiP 封装模式。
目前，世界多数 MCU 厂商主要使用 eNVM 方案，但 SiP 方案对于新进入的公司很有吸 引力，因为这种设计简单，设计周期短，从而使厂商降低设计成本，加快上市速度。然而，SiP 解决方案无法满足特定应用场景的所有要求，综合考虑到成本、功耗、速度、 安全性、稳定性和可靠性要求，很多应用场景下，使用 eNVM 是更好的解决方案。
从意法半导体的各产品系列来看，大部分产品还是集中在 180/130nm、90nm 和 40nm 等成熟制程范围。180/130nm 主要是主流型系列（Mainstream），包括 STM32F0/F1/F3 以及 8 位产品 STM8 系列；110nm 产品包括超低功耗的 STM32L0/L1；90nm 制程覆盖 的产品系列较广，涵盖了高性能、主流、超低功耗和无线四大类；最先进的 40nm 制程 主要是最近几年推出的产品，包括 2019 年推出的 STM32MP1（MPU）和高性能 H7， 以及 2021 年推出的超低功耗 STM32U5。公司 40nm 制程主要是 2019 年推出的 H7 系 列以及 2021 年推出的 U5 系列，产品型号数量合计占比约 10%，表明 ST 目前 MCU 主要还是以 90nm 及以上制程为主。
恩智浦和瑞萨是全球主要的汽车 MCU 供应商，它们最先进的车用 MCU 已经采用了 28nm 制程。中颖电子、复旦微等国产 MCU 公司制程主要集中在 90nm 及以上微米级 别，兆易创新、乐鑫科技、东软载波等最先进制程 MCU 已经达到 40nm，兆易创新的 GD32E507/GD32E505 高性能微控制器，采用台积电低功耗 40nm 嵌入式闪存制程。
全球 MCU 龙头均为 IDM 厂商，90nm 及以上更成熟的制程主要使用自身的 8 英寸产线 进行制造，但部分先进制程会外包给技术领先的晶圆代工厂。以 ST 为例，ST 共有 13 个生产基地，其中全球共有 3 个工厂用于生产 MCU，主要位于新加坡和法国，包括 8 英寸和 12 英寸产线，由 2020 年年报信息，ST 所有芯片产品中约 24%是由代工厂生产 的，ST 的总产能达到了约当 8 英寸 12 万片/周；恩智浦收购飞思卡尔后，位于美国的 工厂成为了生产 MCU 的主力；微芯有 3 个 Fab 用于生产 MCU，均位于美国，由 2020 年年报可知，微芯 2020 年有 61%的半导体产品由外包工厂生产。当 MCU 步入 90nm/55nm/40nm/28nm 工艺时，自身 8 英寸在技术上很难满足生产制造，因此传统 MCU IDM 厂商逐步将 MCU 外包给 TSMC、UMC、格芯等代工厂进行代工制造。
全球 MCU 代工厂主要集中在台积电、联电、格芯、中芯国际和华虹等，ST、NXP、 瑞萨主要给 TSMC/UMC 代工，国内兆易创新等厂商主要在华虹代工，SMIC 给兆易创 新和芯海科技等代工，国内厂商也在 TSMC/UMC 等代工。
对于全球主要的 MCU 代工厂，台积电的 eFlash 制程范围最广，为 22nm-0.5um，联 电最先进的 eFlash 技术可达到 40nm，格芯最先进的 eFlash 技术可达到 40nm，同时 格芯已掌握 22nm eMRAM 技术。
台积电：全球技术最先进的芯片代工厂，2018 年 eFlash 晶圆出货量位列全球第一，同 时 2018 年推出了用于汽车的 40nm eFlash 技术量产，当前已经代工汽车领域的 28nm MCU，截至 2019 年年报，台积电已具备了 22nm-0.5um 的 eFlash 技术。
联电：2017 年推出 40nm eFlash 技术，也是公司目前能达到的最先进 MCU 制程，联 电用于制造 MCU 的制程都是 40nm 及以上成熟制程，目前 28nm 和 22nm eFlash 技术 正在开发中。
格芯（Global Foundries）：最先进的 eFlash 制程为 40nm，据官网信息，由于 eFlash 发展到 28nm 以后，在制造工艺上会遇到一定的限制，且 eMRAM（另一种非易失性存 储器，磁性随机读取存储器）有望达到比 eFlash 更好的性能，格芯已于 2020 年投产 22nm eMRAM。格芯在全球拥有 5 家 8 英寸晶圆厂和 5 家 12 英寸晶圆厂，近期格芯宣 布将在新加坡新建 12 英寸晶圆厂，预计 2023 年完工，当下新加坡晶圆厂的制程为 40nm-180nm，届时年产能将增加 45 万片，整体新加坡厂区年产能上升至 150 万片， 以此支援终端市场高速增长的需求。
台积电营业收入以 14nm 及以下先进制程为主，多用于智能手机及 HPC 等高性能应用。 据台积电公告，公司 21Q1 营收中，28nm 及以下制程合计占比高达 74%，是公司营收 的主要来源，90nm 及以上制程合计占比仅 14%。按平台划分营收，智能手机和 HPC 合计占比达 80%，IoT 和自动驾驶占比分别为 9%和 4%。
台积电 2018 年后 40nm-90nm 制程范围保持相对平稳趋势。21Q1 台积电 40nm-90nm 三种制程合计营收为 16.92 亿美元，三种制程合计营收逐季变化幅度较小，表明该制程 范围扩产有限。21Q1 台积电自动驾驶和 IoT 业务合计营收为 17.77 亿美元，同/环比分 别 25%/32%，2020 年自动驾驶和 IoT 分季度合计营收处于 12.5 亿-13.5 亿美元区间， 21Q1 增幅较大。
联电的营收主要由成熟制程提供，通信、消费和计算机等为主要营收领域。据公司公告， 联电 21Q1 营收中没有 14nm 及以下制程的产品，22/28nm、40nm、65nm 占比都将近 20%，90nm-0.35um 之间的各制程占比接近。按应用领域分类，通信占比达 46%，是 第一大领域，计算机以及消费占比分别为 16%和 27%。
从制程拆分数据来看，联电 40/65/90nm 三种制程合计营收在 19Q1 达到相对低点，此 后逐步上升，21Q1 40/65/90nm 三种制程合计营收为 7.5 亿美元，而后一直保持在 7-8 亿美元营收区间，表明自 19Q4 以来联电并未在 40/65/90nm 制程范围有任何扩产。
目前，国内 MCU 代工厂产能较小，具有 eFlash 技术的 MCU 代工厂有华虹宏力、中 芯国际、上海华力等。从制程上看，华虹宏力拥有的 eFlash 制程范围最广，为 90nm-0.25um。中芯国际目前已拥有 0.162/0.18um eFlash 技术，与华虹宏力的 55nm 均在验证中。上海华力拥有 55nm eFlash 技术，40nm eFlash 技术正在开发中。
华虹宏力的 eNVM 销售收入占比较高，MCU 代工是公司主要营收来源之一。华虹宏力 是华虹集团的子公司，是中国大陆地区的重要芯片代工企业，据公司公告，2021Q1 华 虹宏力的 eNVM 销售收入占比高达 31%，仅次于分立器件的销售收入占比，eNVM 是 制造 MCU 的核心技术，根据公司官网，华虹宏力目前拥有 90nm-0.25um eFlash 技术。 据公司 21Q1 按工艺技术节点的销售占比拆分，55nm-0.18um 总营收占比约为 52%。 按技术平台的销售占比划分，eNVM 占比为 31%，eNVM 主要包括 MCU 和智能卡芯片 两大类产品，是公司的主要营收来源之一。
