嵌入式應(yīng)用，MCU廠(chǎng)商各顯神通

受益于A(yíng)IoT、工業(yè)控制、汽車(chē)電子等領(lǐng)域不斷擴(kuò)大的需求，全球嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模正呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2027年，嵌入式系統(tǒng)的全球市場(chǎng)將增長(zhǎng)到3300億美元以上，并將繼續(xù)保持高速穩(wěn)定的增長(zhǎng)。

作為嵌入式系統(tǒng)的核心硬件之一，MCU性能不斷創(chuàng)新，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的嵌入式系統(tǒng)。在全球智能化浪潮的沖擊下，無(wú)論是工業(yè)控制、汽車(chē)電子，還是日益興盛的AIoT，傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始無(wú)法滿(mǎn)足所有應(yīng)用場(chǎng)景新的需求，高效、智能、安全與互聯(lián)逐漸成為了其發(fā)展的核心關(guān)鍵詞。

3月29日，由電子工程領(lǐng)域中全球領(lǐng)先的技術(shù)媒體機(jī)構(gòu)AspenCore主辦的2024國(guó)際集成電路展覽會(huì)暨研討會(huì)（IIC Shanghai）在上海張江科學(xué)會(huì)堂盛大開(kāi)幕，同期舉辦的“MCU與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用論壇”上，來(lái)自國(guó)內(nèi)外的多家優(yōu)秀半導(dǎo)體企業(yè)專(zhuān)家，介紹了自家最新MCU產(chǎn)品在無(wú)線(xiàn)、電機(jī)、汽車(chē)和多媒體等領(lǐng)域的應(yīng)用狀況。每家的優(yōu)勢(shì)不同，每款產(chǎn)品也針對(duì)不同嵌入式應(yīng)用術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻，可謂“八仙過(guò)海，各顯神通”。

無(wú)線(xiàn)MCU賦能工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

意法半導(dǎo)體擁有廣泛的MCU/MPU產(chǎn)品組合，其中始于2007年的STM32堪稱(chēng)全球嵌入式開(kāi)發(fā)人員發(fā)揮自身創(chuàng)造力的關(guān)鍵推動(dòng)因素。除了能夠?yàn)榍度胧介_(kāi)發(fā)人員提供尖端的硬件和軟件技術(shù)、全方位的支持以及高品質(zhì)的可靠產(chǎn)品，STM32還能幫助他們打造出更加智能、連接性能更強(qiáng)且更加安全的設(shè)計(jì)方案。

根據(jù)2022年Aspencore嵌入式產(chǎn)品調(diào)查，STM32是全球開(kāi)發(fā)人員在32位MCU上的首選。會(huì)上，意法半導(dǎo)體無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理宋志武主要介紹了2.4GHz和sub-GHz產(chǎn)品系列。

意法半導(dǎo)體無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理宋志武

2.4GHz 系列中的STM32WBA針對(duì)低功耗、相對(duì)短距離，支持藍(lán)牙低功耗5.4、Zigbee、OpenThread以及基于Thread的matter的多協(xié)議SoC。從制造工藝來(lái)說(shuō)，STM32WBA采用40nm工藝，+10 dBm輸出功率支持更多的低功耗模式。此外STM32WBA系列產(chǎn)品基于100MHz的ARM® Cortex® -M33內(nèi)核， CoreMark 評(píng)分達(dá)407分。通過(guò)SESIP Level 3認(rèn)證，符合美國(guó)網(wǎng)絡(luò)信任標(biāo)志和歐盟無(wú)線(xiàn)電設(shè)備指令(RED)法規(guī)。

sub-GHz系列中的SPIRIT 系列射頻收發(fā)器，包括SPIRIT2(S2-LP)和SPIRIT1，是主要用于sub-1GHz應(yīng)用的專(zhuān)用射頻芯片；STM32WL SoC則是全球首個(gè)支持LoRa的長(zhǎng)距離無(wú)線(xiàn)微控制器系列。最新的STM32WL3 內(nèi)置高能效、多協(xié)議射頻收發(fā)器，采用全球免許可的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)電波段進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。除了主射頻收發(fā)器外，STM32WL3微控制器還集成了超低功耗射頻收發(fā)器，在連續(xù)監(jiān)聽(tīng)喚醒信號(hào)期間，系統(tǒng)可以關(guān)閉這個(gè)子射頻收發(fā)器，從而節(jié)省電能。

電機(jī)控制產(chǎn)品要考慮的核心要素

成立于2015年8月的南京凌鷗創(chuàng)芯，是一家專(zhuān)注于控制及驅(qū)動(dòng)集成電路及總體解決方案設(shè)計(jì)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。公司核心業(yè)務(wù)為MCU、預(yù)驅(qū)(Gate Driver)、以及電源模塊(IPM) 。凌鷗創(chuàng)芯市場(chǎng)方案總監(jiān)王超群重點(diǎn)介紹了公司的車(chē)規(guī)級(jí)芯片，包括應(yīng)用在嵌入式電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的AT039；以及MCU+Drivers集成產(chǎn)品AT086。

凌鷗創(chuàng)芯市場(chǎng)方案總監(jiān)王超群

據(jù)介紹，凌鷗創(chuàng)芯的車(chē)規(guī)級(jí)產(chǎn)品均通過(guò)AEC-Q100 認(rèn)證，在電機(jī)控制上采用集成Gate Driver+MOS+OPA+LDO架構(gòu)，支持CAN/ LIN 總線(xiàn)通訊。“我們?cè)诋a(chǎn)品創(chuàng)新理念上，遵循讓器件更少、PCB更簡(jiǎn)潔、更易開(kāi)發(fā)的原則。”王超群說(shuō)道，在電機(jī)控制產(chǎn)品尤其要考慮核心要素，即對(duì)電流電壓等輸入信號(hào)采樣精準(zhǔn)可靠，“精度、抗干擾和穩(wěn)定性是一大挑戰(zhàn)。”

凌鷗創(chuàng)芯的控制方案涉及電動(dòng)工具、清潔電器、高速風(fēng)筒、大家電等，車(chē)用芯片方案主要用于車(chē)載空調(diào)壓縮機(jī)、汽車(chē)水泵/油泵/通風(fēng)扇、汽車(chē)電子膨脹閥/ 風(fēng)門(mén)/ 進(jìn)氣格柵等。同時(shí)在生態(tài)建設(shè)方面，除了官網(wǎng)選型表和開(kāi)發(fā)板，還有圖形化設(shè)計(jì)工具LKSMotor和調(diào)試工具LKS SCOPE，量產(chǎn)服務(wù)商提供量產(chǎn)燒錄工具。

每次迭代，都要解決之前未能解決的問(wèn)題

武漢芯源半導(dǎo)體是上市公司武漢力源信息技術(shù)股份有限公司全資子公司，主要產(chǎn)品是微處理器MCU、小容量存儲(chǔ)芯片EEPROM、功率器件SJ-MOSFET等。其中在MCU領(lǐng)域，已推出通用高性能CW32F003/030系列、安全低功耗CW32L083/031/052系列、無(wú)線(xiàn)射頻CW32W031/CW32R031系列、車(chē)規(guī)CW32A030系列產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、醫(yī)療電子以及汽車(chē)電子行業(yè)。

“2021年我們推出了自己首款基于Cortex-M0的MCU產(chǎn)品，采用虹宏力110nm ULL（超低漏電）工藝。2023年我們又推出了一款超低功耗產(chǎn)品，從此在超低功耗的道路上越走越遠(yuǎn)。” 談到MCU行業(yè)的發(fā)展，武漢芯源半導(dǎo)體技術(shù)總監(jiān)張亞凡認(rèn)為，針對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)及新興物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，超低功耗MCU仍大有可為。

武漢芯源半導(dǎo)體技術(shù)總監(jiān)張亞凡

但要做到真正的低功耗，需要滿(mǎn)足快速喚醒、外設(shè)省電、外圍電路簡(jiǎn)潔等苛刻要求，于是MCU廠(chǎng)商在內(nèi)部IP上不斷迭代，在新工藝上試產(chǎn)投片并進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試，以期望將之前產(chǎn)品未能解決的問(wèn)題在新產(chǎn)品中解決。

張亞凡舉了一系列芯源半導(dǎo)體在產(chǎn)品迭代中實(shí)現(xiàn)功能拓展的例子。例如，將UART和I2C的電平適應(yīng)性拓展到全電壓范圍、增加RS485的收發(fā)硬件自動(dòng)切換功能、增加UART的RXD和TXD互換及內(nèi)部環(huán)回功能、增加UART的LSB/MSB互換功能等等……“盡管我們的產(chǎn)品還很少，但我們的成長(zhǎng)空間很大很大。盡管我們?nèi)孕枰粩喾e累經(jīng)驗(yàn)，但我們會(huì)持續(xù)的走下去。”最后他借一句名言與大家共勉，“路雖遠(yuǎn)，行則將至；事雖難，做則必成。”

可靠度是MCU產(chǎn)品的基石

雅特力科技成立于2016年，以基于A(yíng)rm Cortex-M4內(nèi)核的32位MCU起家。2018年導(dǎo)入55nm工藝后正式量產(chǎn)對(duì)外銷(xiāo)售，命名為AT32系列，并于2021年累計(jì)銷(xiāo)售破億。公司在2022年針對(duì)IoT應(yīng)用推出288MHz高效能與無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙 BLE MCU，2023年獲得AEC-Q100認(rèn)證進(jìn)入汽車(chē)芯片賽道，“今年我們發(fā)布了首款低功耗MCU，下半年將發(fā)布首款電機(jī)專(zhuān)用MCU，實(shí)現(xiàn)多元化產(chǎn)品布局。” 雅特力科技產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)林金海說(shuō)道。

雅特力科技產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)林金海

目前雅特力科技已經(jīng)量產(chǎn)超過(guò)10個(gè)系列，將近200個(gè)型號(hào)產(chǎn)品，以Arm Cortex-M4內(nèi)核MCU為主，覆蓋M0\M3\M4以及部分高階M7市場(chǎng)。AT32 32位M4/M0+ MCU產(chǎn)品已涵蓋低功耗、超值型、主流型、高效能、車(chē)用、電機(jī)和無(wú)線(xiàn)等，全系列Pin-to-Pin兼容(AT32F405不支持) , 可快速進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)迭代，并且全系列支持 -40~105 °C 工業(yè)級(jí)別運(yùn)行溫度，自有開(kāi)發(fā)sLib安全代碼保護(hù)支持。

林金海表示，雅特力AT32 MCU在與友商同級(jí)別產(chǎn)品的性能對(duì)比中，具有明顯優(yōu)勢(shì)。“在產(chǎn)品應(yīng)用比例上，工業(yè)/電機(jī)控制占比最大，達(dá)40%；其次是行業(yè)應(yīng)用（醫(yī)療/IoT/通信）的16%和商用14%。”電競(jìng)鍵鼠對(duì) USB Report Rate 要求極高，還要求對(duì)按鍵的響應(yīng)要快速，支持光學(xué)傳感器的高采樣率等，雅特力AT32F405通過(guò)了各種USB兼容性的測(cè)試，能夠支持RGB各種燈效(呼吸燈、跑馬燈、智能循環(huán)燈效果)，滿(mǎn)足燈效和性能提升的要求的同時(shí)支持USB更新固件，實(shí)現(xiàn)了一顆MCU用于鼠標(biāo)、鍵盤(pán)和接收器。

將綠色能源芯片帶入每個(gè)家庭

元能芯雖然是一家成立不到1年的新創(chuàng)公司，但在成立8個(gè)月后就已陸續(xù)有一系列產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。公司產(chǎn)品多元化，提供完整的解決方案和芯片產(chǎn)品，包括電機(jī)專(zhuān)用芯片Motor MCU、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的高集成產(chǎn)品Predriver MCU、全集成產(chǎn)品All in One以及高集成IPM模塊。

元能芯科技總經(jīng)理黃致愷表示，公司最大的愿景是將綠色能源芯片帶入每個(gè)家庭，“只有創(chuàng)造高效集成芯片，加速綠色能源替代，才能成就客戶(hù)并為綠色地球做貢獻(xiàn)。”所謂高效集成芯片，是指以前芯片的效率是60%、70%、80%，元能芯會(huì)把5、6顆集成做高效整合，并對(duì)傳統(tǒng)有刷電機(jī)做升級(jí)迭代。

元能芯科技總經(jīng)理黃致愷

早期傳統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)是分離式的，驅(qū)動(dòng)板上有MCU、驅(qū)動(dòng)、電源，元能芯將這些全部整合在一顆IC中，看似只需把市面上的芯片重新再集成，其實(shí)不然。黃致凱表示，首先要將驅(qū)動(dòng)MOS整合時(shí)，要考慮直推效應(yīng)等因素，其次把電流采樣電阻、RC濾波甚至比較器該有的電阻全部整合，再通過(guò)內(nèi)部互聯(lián)，可以高效地集成在同一個(gè)封裝里。

以元能芯的明星產(chǎn)品MY10002V0405為例，最高支持24V系統(tǒng)，最大相電流在一顆封裝內(nèi)支持到5A，最大功率50W，散熱設(shè)計(jì)非常優(yōu)越。此外還有MYp50051A 500V半橋模塊，帶2 MOS+HVIC，600V全橋模塊則帶6 MOS+HVIC，二者均帶自舉二極管。

據(jù)介紹，元能芯All in one產(chǎn)品的研發(fā)已經(jīng)來(lái)到第二代，除了運(yùn)放、比較器，還將RC濾波電阻、MOS管等進(jìn)行了集成。整個(gè)產(chǎn)品平臺(tái)分為40伏、80伏、600伏，有PN結(jié)構(gòu)、雙N結(jié)構(gòu)的。一顆80伏全集成芯片，可以做到最大功率100w的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，預(yù)計(jì)在今年底會(huì)還推出車(chē)規(guī)級(jí)別200w電機(jī)產(chǎn)品。在應(yīng)用上，元能芯產(chǎn)品主要面向風(fēng)機(jī)、電動(dòng)工具、電動(dòng)出行、大小家電、機(jī)器人、儲(chǔ)能和汽車(chē)電機(jī)等七大方向。

用C語(yǔ)言快速定制設(shè)計(jì)你的DSP核

芯易薈（ChipEasy）立足于中國(guó)，是一家提供DSA處理器設(shè)計(jì)工具的新創(chuàng)EDA公司。該公司自主研發(fā)專(zhuān)用處理器設(shè)計(jì)與驗(yàn)證自動(dòng)化的前瞻性技術(shù)，提供處理器開(kāi)發(fā)的一站式平臺(tái)；針對(duì)豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，自動(dòng)產(chǎn)生最佳匹配的軟硬件協(xié)同方案。在本次論壇中，芯易薈（上海）芯片科技有限公司智能芯片方案架構(gòu)師范名超介紹了用FARM定制DSP的多方向應(yīng)用開(kāi)發(fā)，它是用指令定義DSA處理器的一個(gè)范例，針對(duì)性的加速指令，使得它可以在不同的應(yīng)用領(lǐng)域都表現(xiàn)除很好的性能。

芯易薈（上海）芯片科技有限公司智能芯片方案架構(gòu)師范名超

客戶(hù)對(duì)DSP的需求描述往往是動(dòng)態(tài)改變的，除了面積小、功能強(qiáng)大、能夠解決某個(gè)具體算法問(wèn)題外，還要便宜，因此DSP32看起來(lái)簡(jiǎn)約，但卻不簡(jiǎn)單。例如在數(shù)字信號(hào)處理時(shí)，就要考慮矩陣乘、1D/2D -FIR和FFT，在面對(duì)除法、開(kāi)方、三角函數(shù)和指令函數(shù)等更復(fù)雜的數(shù)學(xué)函數(shù)時(shí)，性能數(shù)據(jù)甚至不用秒來(lái)計(jì)算的，因?yàn)榫忍停际怯胏ycles來(lái)衡量。

據(jù)介紹，芯易薈用其FARM studio平臺(tái)定制設(shè)計(jì)的DSP32 不但能處理復(fù)雜的數(shù)學(xué)函數(shù)，在微型深度學(xué)習(xí)上的浮點(diǎn)處理效率甚至高于定點(diǎn)性能（SIMD形式）。“我們?cè)O(shè)計(jì)的DSP32之所以能做到這樣的效率，是因?yàn)椴捎昧薞LIW結(jié)構(gòu)，計(jì)算指令能夠像RTL設(shè)計(jì)一樣，流水線(xiàn)運(yùn)行。” 范名超說(shuō)道，DSP32指令集包含RISC-V基礎(chǔ)指令、浮點(diǎn)和計(jì)算指令、客戶(hù)自定義指令以及為T(mén)INY ML做的定點(diǎn)SIMD指令，“只用增加7條指令，DSP32就可以完全支持定點(diǎn)化的卷積計(jì)算。”

除自定義指令需使用intrinsic的方式寫(xiě)C代碼外，其它均可用純C開(kāi)發(fā)。這意味著以前的C代碼大部分無(wú)需修改，就可以直接在DSP32上調(diào)試。除了DSP Core，F(xiàn)ARM studio還可以分鐘級(jí)別開(kāi)發(fā)各種DSA。

藍(lán)牙MCU的功耗能低到什么程度？

安森美自1999年從摩托羅拉分離出來(lái)之后，一直在通過(guò)收購(gòu)、兼并強(qiáng)大自身，截止2023年底營(yíng)收已達(dá)82.53億美金。目前公司在戰(zhàn)略上聚焦汽車(chē)（55%）、工業(yè)（25%），在整個(gè)亞太區(qū)業(yè)務(wù)占比達(dá)到53%。在論壇上，安森美模擬及混合信號(hào)業(yè)務(wù)拓展部高級(jí)經(jīng)理Henry Yang主要介紹了公司的藍(lán)牙MCU產(chǎn)品。

安森美模擬及混合信號(hào)業(yè)務(wù)拓展部高級(jí)經(jīng)理Henry Yang

基于此前在低功耗、封裝、模擬前端等方面的技術(shù)積累，安森美在2015年物聯(lián)網(wǎng)概念興起之后開(kāi)展藍(lán)牙MCU業(yè)務(wù)，主要針對(duì)工業(yè)、消費(fèi)、汽車(chē)三大領(lǐng)域。“安森美藍(lán)牙芯片最大特點(diǎn)除了性能高，我們還在藍(lán)牙內(nèi)核上加了很多安全機(jī)制，讓數(shù)據(jù)傳輸更安全。”Henry Yang說(shuō)道，“因?yàn)獒t(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)安全要求越來(lái)越高，所有這些特點(diǎn)在安森美產(chǎn)品上都到了極大體現(xiàn)。”

據(jù)介紹，安森美第一代藍(lán)牙產(chǎn)品RSL10在硬件上采用2.3*2.3雙核WLCSP封裝，是目前是業(yè)界最小、最具功耗優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品之一。2023年公司推出第二代產(chǎn)品RSL15，提供標(biāo)準(zhǔn)5*5的封裝，以及2.3*2.5小封裝，同時(shí)為了支持生態(tài)鏈合作，與村田（Murata）合作推出了SIP封裝產(chǎn)品，將外圍晶振、電容等全部集成在一起。

RSL15從上一代RSL10的M3內(nèi)核，升級(jí)到了M33內(nèi)核，80 kB RAM，閃存上支持284kb和512kb兩個(gè)版本，電壓支持1.2-3.3V，普通鈕扣電池都可以直接使用，不需要外加DC/DC降壓。談到RSL15的優(yōu)勢(shì)，Henry Yang認(rèn)為是將藍(lán)牙睡眠狀態(tài)下的功耗做得低到了極致，“我們比較了很多款競(jìng)品，目前安森美的功耗在整個(gè)業(yè)界算是數(shù)一數(shù)二的。”

RSL15擁有Sleep、Stand by、Smart Sense等模式，其中Smart Sense指的是在休眠狀態(tài)接口仍可接收部分?jǐn)?shù)據(jù)，系統(tǒng)喚醒之后再發(fā)送出去，在功耗上做到極致。從安森美的井低探測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，CR2032紐扣電池可以運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)10年左右的。此外在A(yíng)OA、AOD定位上，安森美可以通過(guò)第三方提供相應(yīng)的算法及應(yīng)用，幫助客戶(hù)開(kāi)發(fā)相應(yīng)硬件。目前安森美藍(lán)牙芯片主要聚焦工業(yè)、醫(yī)療、汽車(chē)等應(yīng)用場(chǎng)景，例如胎壓檢測(cè)、超市推車(chē)定位、醫(yī)療的體內(nèi)膠囊監(jiān)測(cè)、可穿戴血糖儀、助聽(tīng)器等。

車(chē)規(guī)級(jí)MCU助力汽車(chē)芯片國(guó)產(chǎn)化從量變到質(zhì)變

矽力杰的產(chǎn)品包括電源、DC/DC、AC/DC、無(wú)線(xiàn)、快充、BMS、時(shí)鐘以及MCU等。公司目前員工總數(shù)1720人，其中研發(fā)人員占比80%，全球?qū)＠麛?shù)達(dá)1735項(xiàng)。2023年，矽力杰營(yíng)收接近5億美元，其中包括工業(yè)、高性能計(jì)算以及通信在內(nèi)的泛工業(yè)業(yè)務(wù)占比達(dá)到54%。

不過(guò)矽力杰MCU市場(chǎng)技術(shù)經(jīng)理吳紅軍認(rèn)為，公司最大的亮點(diǎn)產(chǎn)品是汽車(chē)，“經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)投入，2023年公司汽車(chē)業(yè)務(wù)營(yíng)收占到達(dá)到8%，也是國(guó)內(nèi)汽車(chē)半導(dǎo)體營(yíng)收比較大的芯片企業(yè)。”

矽力杰MCU市場(chǎng)技術(shù)經(jīng)理吳紅軍

自收購(gòu)美信電表計(jì)量產(chǎn)品線(xiàn)后，矽力杰不斷投入MCU相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，在消費(fèi)類(lèi)和工業(yè)類(lèi)MCU已經(jīng)累計(jì)出貨7億多顆。隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和對(duì)國(guó)產(chǎn)汽車(chē)MCU的強(qiáng)烈需求，矽力杰基于市場(chǎng)的反饋，在數(shù)年前啟動(dòng)研發(fā)車(chē)規(guī)通用MCU，布局了三大類(lèi)低、中、高性能，QM、ASIL-B、ASIL-D不同功能安全等級(jí)的MCU系列產(chǎn)品。

吳紅軍重點(diǎn)介紹了2023年正式推出的ASIL-B車(chē)規(guī)級(jí)MCU，矽力杰采取了對(duì)標(biāo)主流車(chē)廠(chǎng)、主流應(yīng)用較多的Cortex-M4F內(nèi)核，瞄準(zhǔn)用于車(chē)身/舒適控制的ECU應(yīng)用場(chǎng)景，如座艙、車(chē)門(mén)、車(chē)窗、熱管理、座椅、Tbox、OBCD、DC/DC、無(wú)線(xiàn)快充等。

矽力杰D系列車(chē)用MCU主要針對(duì)汽車(chē)域控方向的高效能、高功能安全等級(jí)應(yīng)用。    A系列則面向各種小應(yīng)用，比如ECU開(kāi)關(guān)、尾燈、尾門(mén)等，這類(lèi)應(yīng)用對(duì)尺寸和成本有要求，對(duì)功能安全要求不高。預(yù)計(jì)小尺寸的矽力杰A系列MCU會(huì)在2024年下半年推出。

矽力杰量產(chǎn)版車(chē)規(guī)ASIL-B MCU，分別是SA32B12、SA32B14、SA32B16 三個(gè)主型號(hào)，主頻為120MHz M4F核，flash容量從128KB至512KB。B系列豐富的產(chǎn)品配置和區(qū)別于同類(lèi)型產(chǎn)品差異化的封裝組合，適用多種不同的應(yīng)用的產(chǎn)品選型。LQFP48封裝的SA32B16適用于需要跑Auto SAR且對(duì)尺寸有嚴(yán)格要求的場(chǎng)景，例如汽車(chē)頭大燈等；QFN32封裝的SA32B12適用于對(duì)尺寸要求非常嚴(yán)格，同時(shí)對(duì)算力有要求的場(chǎng)景，例如慣性導(dǎo)航模組。

據(jù)吳紅軍介紹，矽力杰車(chē)規(guī)ASIL-B MCU生態(tài)系統(tǒng)包括應(yīng)用文檔、三大軟件包（SDK\MCAL\Safety Package）、EVB評(píng)估板、調(diào)試環(huán)境IDE、調(diào)試工具、燒錄工具以及芯片解決方案等。目前該系列產(chǎn)品已與眾多汽車(chē)Tier1合作，共同開(kāi)發(fā)具有行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的汽車(chē)零部件產(chǎn)品。

走向?qū)Ｗⅲ央姍C(jī)MCU做到極致

目前業(yè)內(nèi)做MCU的企業(yè)多達(dá)400多家，大部分同質(zhì)化的產(chǎn)品導(dǎo)致整個(gè)MCU生態(tài)環(huán)境非常內(nèi)卷，這雖然不利于行業(yè)的發(fā)展和生態(tài)演進(jìn)，但也是中國(guó)MCU行業(yè)發(fā)展必經(jīng)之路。從早年的家電企業(yè)，到現(xiàn)在的新能源汽車(chē)行業(yè)，凡是能在中國(guó)市場(chǎng)里“剩者為王”的，進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)也不會(huì)輸給任何一家國(guó)際大廠(chǎng)。

“這也是靈動(dòng)對(duì)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)，包括MCU行業(yè)未來(lái)充滿(mǎn)信心的原因。我們堅(jiān)信，認(rèn)真地把產(chǎn)品做到極致，肯定有不一樣的結(jié)果。” 靈動(dòng)微電子電機(jī)產(chǎn)品總監(jiān)胡力興說(shuō)道，“我們不但要一步一個(gè)腳印把MCU做到極致，也要抬頭看看遠(yuǎn)處的星空，把MCU做出差異化。”

靈動(dòng)微電子電機(jī)產(chǎn)品總監(jiān)胡力興

2011年成立至今，靈動(dòng)已經(jīng)交付了5億多顆MCU，在國(guó)內(nèi) 32 位通用 MCU 公司中位居前列。這些MCU不但用在消費(fèi)類(lèi)，也用在工業(yè)、汽車(chē)、智慧家電和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，值得一提的是，靈動(dòng)MCU采用自主IP研發(fā)，這對(duì)于關(guān)注自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海外市場(chǎng)非常重要。

2023年，靈動(dòng)車(chē)規(guī)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)認(rèn)證，使得公司在車(chē)規(guī)芯片的布局上有了很大躍進(jìn)。目前靈動(dòng)產(chǎn)品線(xiàn)分為F系列高性能MCU，G系列高性?xún)r(jià)比MCU，L系列低功耗MCU、車(chē)規(guī)MCU、W系列無(wú)線(xiàn)MCU以及針對(duì)電機(jī)電控打造的SPIN系列。胡力興表示，SPIN系列產(chǎn)品家族分為三個(gè)主要子系列，分別是驅(qū)動(dòng)集成SoC、預(yù)驅(qū)集成SoC和電機(jī)控制MCU。

據(jù)介紹，靈動(dòng)從2018年開(kāi)始做電機(jī)方案，擁有一支20人的AE團(tuán)隊(duì)，在各種應(yīng)用對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品和算法上都有成功經(jīng)驗(yàn)，這也是靈動(dòng)一直在電機(jī)行業(yè)比較知名的原因。目前靈動(dòng)主推的兩款電機(jī)MCU分別是SPIN0230和SPIN0280，無(wú)論選擇哪款都可以針對(duì)12\24\48V做成不同等級(jí)的電機(jī)平臺(tái)化應(yīng)用，包括不同等級(jí)的外部功率器件、預(yù)驅(qū)進(jìn)行合峰，方便使用。

針對(duì)整個(gè)MCU市場(chǎng)的內(nèi)卷，靈動(dòng)還打造出了MM32G0001，這款32位的MCU搭載16KB Flash，采用TSSOP20、QFN20封裝，據(jù)悉會(huì)賣(mài)到0.1美元以下。靈動(dòng)寄希望用這款新品把市場(chǎng)上大部分的8位MCU市場(chǎng)吃下。“中國(guó)市場(chǎng)很卷，但不代表中國(guó)的產(chǎn)品質(zhì)量低。做進(jìn)去是靠?jī)r(jià)格，但是留下來(lái)一定是靠質(zhì)量，這也是靈動(dòng)卷這個(gè)紅海的底氣所在。” 胡力興說(shuō)道。

在MCU上集成DDR和GPU會(huì)帶來(lái)什么體驗(yàn)？

上海先楫半導(dǎo)體成立于2020年，是一家以高性能MCU為主要產(chǎn)品的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司，目前已經(jīng)量產(chǎn)發(fā)布了5款已經(jīng)量產(chǎn)的產(chǎn)品。公司的第一款產(chǎn)品是2022年發(fā)布的基于RISC-V內(nèi)核高性能MCU HPM6700/6400，這款產(chǎn)品頁(yè)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高性能、高主頻RISC-V內(nèi)核MCU的空白。

“我們和國(guó)內(nèi)大部分廠(chǎng)商或市場(chǎng)上主流MCU廠(chǎng)商一個(gè)較大的區(qū)別是，并沒(méi)有采用常見(jiàn)的Arm架構(gòu)，而是選擇了RISC-V開(kāi)源架構(gòu)來(lái)構(gòu)建我們的產(chǎn)品。” 先楫半導(dǎo)體(HPMicro) 嵌入式專(zhuān)家&產(chǎn)品總監(jiān)費(fèi)振東說(shuō)道， “在此之后，先楫又進(jìn)一步推出了配置精簡(jiǎn)的HPM6300系列， 以及針對(duì)精準(zhǔn)控制第三款產(chǎn)品HPM6200系列，也是第一款在芯片上集成了高分辨率PWM模塊和數(shù)字濾波器，可實(shí)現(xiàn)帶隔離電路采樣的產(chǎn)品。HPM5300系列則是先楫非常重要的市場(chǎng)嘗試，它把高性能、高算力和目前主流的MCU進(jìn)行了配置。”

先楫半導(dǎo)體(HPMicro) 嵌入式專(zhuān)家&產(chǎn)品總監(jiān)費(fèi)振東

會(huì)上費(fèi)振東主要介紹了HPM6800系列，該產(chǎn)品主要針對(duì)數(shù)字儀表、屏幕顯示、多媒體，預(yù)計(jì)將在今年上半年推出。HPM6800系列采用單高性能內(nèi)核，工作頻率達(dá)到600MHz，集成了1MB片上SRAM，包括內(nèi)核內(nèi)部集成的2個(gè)256KB本地存儲(chǔ)器，以及512K通用SRAM。存儲(chǔ)器接口上，先楫首創(chuàng)集成DDR，包括DDR2-800、DDR3/DDR3L-1333，滿(mǎn)足多媒體高分辨率顯示對(duì)內(nèi)存、顯存帶寬的高要求。

此外在多媒體系統(tǒng)上集成2.5D OpenVG GPU在業(yè)界也比較少見(jiàn)，還有增強(qiáng)UI顯示體驗(yàn)，適應(yīng)低功耗場(chǎng)景，支持矢量圖形加速等功能。內(nèi)置兩個(gè)LCD控制器和兩個(gè)攝像頭控制器，攝像接口可支持2x 4lane MIPI-DSI/LVDS顯示，或2x 2lane MIPI-CSI/LVDS攝像。

通訊接口包括千兆以太網(wǎng)接口和高速USB，以及專(zhuān)門(mén)針對(duì)汽車(chē)應(yīng)用的8個(gè)CAN-FD接口。此外芯片上集成高精度16位ADC，和比較完整的芯片加解密數(shù)字安全功能。封裝方面，HPM6800支持417PIN BGA封裝，較小的289PIN封裝也在研發(fā)中。整顆芯片支持-40到105攝氏度的溫度范圍，滿(mǎn)足AEC-Q100汽車(chē)級(jí)質(zhì)量認(rèn)證。

目前，先楫在HPM6800系列上總共支持3個(gè)型號(hào)，包括全規(guī)格HPM6800、精簡(jiǎn)GPU的HPM6850，以及精簡(jiǎn)GPU和各類(lèi)圖形顯示接口的HPM6830。HPM6800系列的主要應(yīng)用和場(chǎng)景，包括汽車(chē)上的液晶儀表顯示，各類(lèi)車(chē)用空調(diào)或顯示操作面板、后視鏡、車(chē)載協(xié)議控制儀、TBOS等。在工業(yè)方面，適用于高性能的工業(yè)HMI、工業(yè)相機(jī)、工業(yè)家居智能網(wǎng)關(guān)等，在醫(yī)療和高端白電上也有非常豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，如高端護(hù)理儀、帶HMI接口的監(jiān)測(cè)儀以及高端家電。

費(fèi)振東表示，HPM6800高性能MCU最顯著的優(yōu)點(diǎn)是在集成了主頻600MHz的高性能CPU，以及2.5D GPU，“所以在顯示相關(guān)的圖像處理能力、算力方面，不遜色于任何車(chē)載SoC。”目前先楫已經(jīng)通過(guò)HPM6800系列，與順微電子、立功科技、科宇盛達(dá)等伙伴合作，推出了多款全液晶屏儀表方案、數(shù)字儀表方案、車(chē)載后視鏡。