美仁半导体在家电MCU“国产替代”之路上的探索

中国早已成为全球最大的白色家电生产和消费大国。据产业在线的统计数据，2022年中国三大白电产品的销售总量约为2.9619亿台，其中家用空调1.49亿台，冰箱7672.4万台，洗衣机7046.6亿台。每台家电产品都需要数颗MCU芯片，比如主控MCU、触控和显示MCU，以及越来越多的变频控制MCU等。在以亿为单位的家电MCU市场，国产MCU占比几何呢？

在最近由美的工业技术组织的一场主题为“新形势下家电芯片的发展机遇与挑战”的在线直播中，产业在线家电事业部副总经理索晓芳分享了家电MCU的市场趋势及国产替代现状。目前全球主要家电MCU若按出货量的占比统计，日本最高为38.2%，其次是德国25.1%，中国位居第三为17.4%。

从产业在线的统计数据来看，中国市场家电的MCU需求量从2017年的5.7亿颗增长到今年的约7亿颗。索晓芳表示：“随着MCU向32位转变，集成化趋势越来越明显。所以数量的增长没有大家想象得那么快，但结构升级带来的单位产品附加值提升很显著“。2022年白色家电MCU需求中，家用空调的需求量为4.3026亿颗，洗衣机为1.5314亿颗，而冰箱冰柜为1.087亿颗。

尽管家电市场对MCU的需求量很大，但国内家电厂商多年来一直依赖进口MCU芯片。近几年随着国产MCU厂商的快速发展，技术和产品趋于成熟，在产品性能和可靠性方面也逐渐接近国际厂商的MCU产品。再加上国内整机厂商因为外部环境而开始寻求更多国产芯片替代方案以保障其元器件供应链安全，家电市场的MCU国产替代步伐逐渐加速。自2018年以来，家电MCU的国产化率已经从11.1%增长至今年的22.3%，预计明年会增至27.2%，尽管明年总体家电MCU需求量没有明显增长。

家电巨头美的集团早就开始对家电MCU进行布局，于2018年在上海成立美仁半导体，2019年启动MCU产品线开发，并于2020年推出主控MCU系列MR88F001系列及触控MCUMR86F001系列。2022年10月份，美仁主控MCU MR88F001单颗芯片已累计发货超过1000万颗，而且市场反馈的失效率仅为0.9PPM (百万分之0.9)，领先于其它国内MCU产品，并优于同类型进口产品。

以MR88F001系列主控MCU为例，它采用Arm Cortex-M0处理器内核，具有大容量、高集成度和强抗扰度等优点，其主要特性和技术亮点如下：

• 提供多达256KB的Flash空间
• 内置32Bit乘法器单元
• 强大的DMA功能，让数据传输变得更加简单、快捷、高效
• 集成电机驱动定时器，可以和高速ADC联动触发采样
• 支持128Bit唯一ID（UID）
• 支持ISP/IAP升级
• 支持LED驱动显示
• EMC性能强

该系列MCU主要应用领域包括：空调主控、洗衣机控制面板、冰箱主控、电热水器主控、燃气热水器主控、多头灶主控、暖风机主控等。

美仁芯片在短时间内取得这样的成绩对国产MCU厂商也是很大的鼓舞，但是在家电MCU的“国产替代“之路上也遇到了很多阻碍。首先，国产厂商一向惯用的价格牌在家电MCU市场难以凑效，因为MCU的单价已经很低了，而且在家电产品整体成本中占比也很低。美仁半导体在2020年就推出了可以比肩进口品牌的主控MCU。可是前期在推广应用中，由于缺乏足够数量的市场应用数据，客户不敢大量采购使用。美仁积极配合客户完成了各项严苛的可靠性测试、板级测试、整机测试、长运测试，以及长达一年的试产试销，最终用优于进口芯片的市场失效率赢得了客户的信心和订单。

美仁半导体副总经理封为时博士总结道，MCU芯片功能、技术支持水平、供货保障，这些都很重要，但芯片的可靠性是最重要因素。而市场失效率是判定一颗芯片是不是高品质的金指标。美仁特别强调0.9PPM这个数字的重要性，因为可靠性才是芯片厂商赢得家电客户的关键。

目前，美仁半导体的产品线布局明确为四个方向，分别是MCU、功率芯片、电源管理芯片，以及IoT芯片。其中MCU产品线已经推出主控、触控和变频系列，而车载MCU产品也在开发中，预计2024年推出。

依托国内对于家电芯片的巨大需求，美仁半导体的家电MCU正在“国产替代“之路上快步前行，市场反馈和客户数据证明其产品策略的正确性和产品质量的稳定可靠性，接下来就要拓展外部家电客户，进军全球市场，为家电行业提供稳定的高质量工业级芯片。