國產(chǎn)替代，這家廠商的32位產(chǎn)品堪稱完美

在地緣政治摩擦和缺芯漲價(jià)的大背景下，國產(chǎn)MCU一直處于話題的前列。一方面，優(yōu)秀的MCU替代方案正在成為全行業(yè)共同研究的課題，另一方面，脫穎而出的口碑產(chǎn)品正在逐漸打破國外占據(jù)主要市場的局面，打造一個(gè)屬于國產(chǎn)自研的行業(yè)新未來。

而在日前的ELEXCON 2021（深圳國際電子展暨嵌入式系統(tǒng)展）上，航順芯片作為MCU廠商，其產(chǎn)品能夠覆蓋各個(gè)領(lǐng)域，且極具競爭優(yōu)勢的產(chǎn)品成為本屆一大亮點(diǎn)。

據(jù)了解，航順已連續(xù)四年參加該盛會，在本次展會上，航順芯片在展臺區(qū)展出了包括汽車電子、工業(yè)控制、智慧家庭、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療電子以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)等各項(xiàng)方案應(yīng)用。與此同時(shí)，在分論壇上，航順也展示了其對物聯(lián)網(wǎng)下MCU企業(yè)的機(jī)遇和理解。

物聯(lián)網(wǎng)下，國產(chǎn)MCU是突圍的好機(jī)會

“物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，國內(nèi)廠商市占率較低，但國產(chǎn)替代空間較大”，航順芯片資深FAE楊應(yīng)純在論壇上如是說。

根據(jù)他的介紹，物聯(lián)網(wǎng)源于互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，是信息科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的第三次革命。物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)，讓所有物體能夠獨(dú)立尋址的普通物理對象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。簡單說，就是通過安裝信息傳感設(shè)備，如射頻識別（RFID）裝置、激光掃描器等，將所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便識別和管理。發(fā)展重點(diǎn)主要集中在4個(gè)方面：著力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；大力培育物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)；全力推廣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用；努力搭建物聯(lián)網(wǎng)平臺。

從物聯(lián)網(wǎng)市場發(fā)展與趨勢上來講，物聯(lián)網(wǎng)(IOT)正在積極塑造工業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)世界，從零售到醫(yī)療保健，從金融到物流，智能技術(shù)已遍及每個(gè)業(yè)務(wù)和消費(fèi)者領(lǐng)域。2020年以來影響物聯(lián)網(wǎng)模型的所有四個(gè)組成部分：傳感器，網(wǎng)絡(luò)(通信)，分析(云)和應(yīng)用程序，并將產(chǎn)生不同程度的影響。

另外，目前全球物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用、服務(wù)還處于起步階段，物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)持續(xù)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)體系加快構(gòu)建，產(chǎn)業(yè)體系處于建立和完善過程中。未來幾年，全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將出現(xiàn)快速增長。據(jù)預(yù)計(jì)，未來十年，全球物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模普及，年均復(fù)合增速將保持在20％左右，到2023年全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模有望達(dá)到2.8萬億美元左右。

當(dāng)然，在此之下，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代嵌入式市場也迎來了一次機(jī)遇。從MCU產(chǎn)品應(yīng)用來看，33%集中在汽車電子中，25%在工控/醫(yī)療，23%在計(jì)算機(jī)，11%在消費(fèi)電子，據(jù)了解這些領(lǐng)域中MCU被大量使用，且在大量使用下對低功耗和集成度提出了更高的要求。

反觀MCU結(jié)構(gòu)分布，市場上62%的產(chǎn)品使用%的是32位產(chǎn)品，23%使用的是16位產(chǎn)品，15%使用的4/8位產(chǎn)品。

從國際競爭格局來看，目前中國MCU市場仍主要被國外廠商占據(jù)，前八大國外MCU廠商市場占比高達(dá)84.08%。國內(nèi)MCU廠家總的市場占有率較低，從國產(chǎn)替代角度，國內(nèi)MCU芯片設(shè)計(jì)企業(yè)具備較大的市場提升空間。

但從另一個(gè)角度來看，國內(nèi)MCU廠家總的市場占有率較低，從進(jìn)口替代角度，國內(nèi) MCU 芯片設(shè)計(jì)企業(yè)具備較大的市場提升空間。而航順在國內(nèi)MCU廠商中，屬于覆蓋面較為全面的廠商，其MCU能夠被廣泛應(yīng)用在家電和消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)、智能表計(jì)、IC卡及安全、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制和汽車電子上。

上述發(fā)展中，他認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)嵌入式應(yīng)用中MCU的發(fā)展趨勢遵循四點(diǎn)規(guī)律：

其一，32bit MCU是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的主流。隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代任務(wù)的復(fù)雜化，計(jì)算能力越來越高促使MCU開始邁向32位時(shí)代。2015 年起全球 32 位 MCU 出貨量超過 4 位、8 位、16 位 MCU 出貨量的總和。物聯(lián)網(wǎng)嵌入式應(yīng)用基本被低功耗高性能32位MCU所取代。

其二，低功耗是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的核心競爭力?？梢苿?dòng)、無人值守等的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及數(shù)量更為龐大的無線傳感節(jié)點(diǎn)及電池供電應(yīng)用等，功耗和續(xù)航時(shí)間更是直接關(guān)系到產(chǎn)品的可行性，超低功耗MCU成核心競爭力。像華為的超低功耗的手表，采用的是通過亞域值的電路來實(shí)現(xiàn)超低功耗的MCU。

其三，高整合度MCU是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的趨勢。在 AIoT 時(shí)代，絕大部分物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都需搭載下一代高集成度MCU芯片，實(shí)現(xiàn)傳感、通信、安全、信息處理、計(jì)算、下達(dá)控制指令等復(fù)雜任務(wù)。具備 AI 能力和云端接入能力是下一代 MCU 芯片與傳統(tǒng) MCU 芯片最大的不同。

其四，地緣政治摩擦下，國產(chǎn)化現(xiàn)實(shí)成為剛需?？v覽市場，越來越多的應(yīng)用都在指定采用國產(chǎn)芯片的來實(shí)現(xiàn)，特別是在安全類的芯片上需求量極大。

技術(shù)領(lǐng)先，航順的精誠之作

航順芯片于2014年在深圳成立，初創(chuàng)發(fā)展期主要產(chǎn)品為EEPROM家族、NOR FLASH家族、LCD驅(qū)動(dòng)、LDO電源芯片等；2017年兼并高端32位MCU核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)，二十四大家族300多款產(chǎn)品，公司也步入了高速發(fā)展期。楊應(yīng)純表示，航順芯片將以工業(yè)/商業(yè)/定制化、AIOT多核異構(gòu)HK32MCU為核心打造航順無邊界生態(tài)平臺級企業(yè)作為愿景不斷發(fā)展。

目前，公司擁有深圳市國資委深投控、匯頂科技、順為資本、深創(chuàng)投、中航、中科院國科投等戰(zhàn)略投資方。已量產(chǎn)ARM Cortex-M0/M0+/M3/M4/M33及世界超低功耗7nA平臺等二十四大家族300余款工業(yè)/商業(yè)/車規(guī)級 通用/專用/定制化32位MCU/SOC。

除此之外，其MCU產(chǎn)品也利用三點(diǎn)領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢作為立足之本：其一、超低功耗7nA設(shè)計(jì)平臺；其二、三年時(shí)間同時(shí)熟練掌握五家FAB廠EFLASH 工藝；其三、世界級獨(dú)創(chuàng)的IP標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)智能化、工藝超級優(yōu)化，設(shè)計(jì)一顆32位MCU的開發(fā)周期縮短3-4個(gè)月。

在如此巨大領(lǐng)先優(yōu)勢下，各種獎(jiǎng)項(xiàng)和專利也是拿到“手軟”。據(jù)悉，公司先后獲得國家級專精特新重點(diǎn)“小巨人”、“龍崗雙創(chuàng)之星”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽冠軍、中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽深圳總決賽亞軍，2019/2020世界半導(dǎo)體大會連續(xù)兩年被評為“中國十大IC獨(dú)角獸”。共計(jì)申請百余項(xiàng)核心專利知識產(chǎn)權(quán)，國家級高新技術(shù)企業(yè)。

合作方面，航順已應(yīng)用在汽車、家電、醫(yī)療、工業(yè)和消費(fèi)類電子以及智慧城市、智慧家庭等各大領(lǐng)域。與小米、匯頂、中航、上汽集團(tuán)、 長城哈佛、通用五菱、大眾斯柯達(dá)、長虹、康佳、海信、TCL、創(chuàng)維、友訊達(dá)、安吉爾、上海滬工、眾辰等企業(yè)完成批量交付。同時(shí)與國內(nèi)眾多高校深度合作并成立實(shí)驗(yàn)室/教材/實(shí)習(xí)基地等長期大學(xué)生態(tài)計(jì)劃。

在產(chǎn)品線上，楊應(yīng)純介紹了航順幾款典型產(chǎn)品。在高性能產(chǎn)品上，航順的F39A系列基于M3內(nèi)核，主頻能夠達(dá)到120MHz，且配備512KFlash，內(nèi)置安全相關(guān)模塊，能夠應(yīng)對各種高性能場景。

除此之外，航順還擁有U1009系列的雙重MCU，基于M3與RISC-V的雙核處理器，這款處理器可以100%向下兼容航順的F103系列。另外，其中雙核之間是通過IPC協(xié)議進(jìn)行通訊，擁有非常高效的通信。值得一提的是，雖然產(chǎn)品是雙核的，但實(shí)際開發(fā)也非常簡單。

在低功耗產(chǎn)品上，航順的L08X系列是基于M0內(nèi)核的產(chǎn)品，該產(chǎn)品不僅擁有非常出色的能耗表現(xiàn)，4KBtureEEPROM、指令加密存儲以及安全加密模塊，安全性極佳。根據(jù)楊應(yīng)純的介紹，這款產(chǎn)品的關(guān)鍵電流僅10nA，可以說是行業(yè)最低的，且在關(guān)機(jī)模式下也可通過外部引腳喚醒。除此之外，M33內(nèi)核的產(chǎn)品正在研發(fā)之中，這款產(chǎn)品將主要應(yīng)用在醫(yī)療健康和各種穿戴設(shè)備場景下。

在主流型產(chǎn)品上，F(xiàn)103產(chǎn)品基于M3內(nèi)核，車規(guī)和工業(yè)應(yīng)用下，這款產(chǎn)品能夠跑到96MHz的工作頻率，且擁有2.0V~5.5V的超寬工作電壓。楊迎純強(qiáng)調(diào)，航順芯片的特點(diǎn)是可以替代目前市場絕大部分同系列產(chǎn)品。

F030、F031、F04A系列作為三款主流M0內(nèi)核產(chǎn)品，工作頻率能夠跑到72MHz，同樣擁有2.0V~5.5V的超寬工作電壓，且可進(jìn)行指令加密存儲和執(zhí)行。另外，內(nèi)置USB1.1 Device接口，能夠兼容目前市面大部分軟件。

在經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品方面，F(xiàn)030M和F0301M系列基于M0內(nèi)核，性價(jià)比在同行業(yè)中是最高的，不僅擁有48MHz的工作頻率，其內(nèi)部工作精度也是非常高的。值得一提的是，該款產(chǎn)品能夠替代大部分廠家的003系列。

在專業(yè)型產(chǎn)品上，AL03X系列基于M0內(nèi)核，是光模塊專用的MCU；SPINM0和SPINM3則是點(diǎn)擊專用的MCU，內(nèi)置FOC核心算法硬件化設(shè)計(jì)、內(nèi)置點(diǎn)擊應(yīng)用模擬電路、支持雙FOC算法應(yīng)用。

除了硬件產(chǎn)品，航順也曾耗時(shí)多年，獨(dú)創(chuàng)了智能芯片自動(dòng)化設(shè)計(jì)平臺，能夠讓新產(chǎn)品開發(fā)周期縮短3~4個(gè)月。據(jù)了解，利用這款自動(dòng)化平臺，航順50人研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以實(shí)現(xiàn)200-300人研發(fā)團(tuán)隊(duì)的研發(fā)成果。

航順芯片不僅擁有完善的工具鏈，也擁有詳細(xì)的開發(fā)資料。據(jù)悉，航順能夠提供每個(gè)系列的數(shù)據(jù)手冊以及用戶手冊，航順芯官網(wǎng)都可以下載；提供器件庫、函數(shù)庫、詳細(xì)例程供開發(fā)者使用；提供專用的在線燒錄工具以及脫機(jī)燒錄工具；提供技術(shù)交流群以及技術(shù)論壇。

亮點(diǎn)頻出，航順將深耕新興行業(yè)

回到航順的展臺，其中產(chǎn)品也覆蓋了各種應(yīng)用場景。在本次展會上，航順芯片在展臺區(qū)展出了包括汽車電子、工業(yè)控制、智慧家庭、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療電子以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)等各項(xiàng)方案應(yīng)用。

汽車電子

航順芯片目前與上汽集團(tuán)、 長城哈佛、通用五菱、大眾斯柯達(dá)等知名車企達(dá)成長期戰(zhàn)略合作，批量的交付汽車前裝以及后裝市場，應(yīng)用包括：方向盤控制、音響控制、胎壓監(jiān)測、OBD診斷儀器、中控、倒車?yán)走_(dá)等，未來5年航順芯片將完成一系列的車規(guī)級的32位MCU規(guī)劃。

汽車中控導(dǎo)航、OBD汽車診斷儀器、車窗控制等產(chǎn)品方案

工業(yè)控制

工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，一直是HK32MCU的核心應(yīng)用領(lǐng)域，HK32MCU良好的的穩(wěn)定性以及抗干擾能力適用于工業(yè)領(lǐng)域的各個(gè)場景，5G基站、伺服變頻器、PLC控制、逆變器以及儲能設(shè)備都已批量使用HK32MCU產(chǎn)品，其中代表性的產(chǎn)品有行業(yè)龍頭上海滬工電焊機(jī)以及南瑞國家電網(wǎng)檢測設(shè)備。

智慧家庭

HK32MCU讓萬物互聯(lián)更智慧，讓智慧生活更美好，體現(xiàn)了HK32MCU在智能家居中發(fā)揮的重要作用。各種智能家居產(chǎn)品搭載HK32MCU/SOC, 如康佳指紋鎖、TCL智能鎖、智能娛樂系統(tǒng)、家庭影院系統(tǒng)、小米、科沃斯智能掃地機(jī)器人都已經(jīng)出現(xiàn)在千家萬戶。

醫(yī)療電子

從2020疫情發(fā)生以來，航順芯片一直致力于醫(yī)療行業(yè)，保障醫(yī)療電子產(chǎn)品的穩(wěn)定供貨， HK32MCU大批量應(yīng)用于血氧儀、測溫儀、消毒設(shè)備、按摩儀、護(hù)眼儀等產(chǎn)品。

物聯(lián)網(wǎng)

隨著5G通訊的普及，大數(shù)據(jù)時(shí)代即將來臨，各種互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層出不窮。HK32MCU/SOC在物聯(lián)網(wǎng)中也得到用戶的青睞。 其中飛利浦的云臺攝像頭、公牛智能插座、家庭智能健康機(jī)器人、藍(lán)鯨學(xué)習(xí)機(jī)器人、變色燈、舞臺燈光、智能手機(jī)拍照桿等都實(shí)現(xiàn)了該領(lǐng)域的應(yīng)用。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)

針對電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，HK32MCU本次展會推出電機(jī)驅(qū)動(dòng)專用芯片HK32ASPIN0XX系列家族，得到不少客戶的青睞。其集成的電機(jī)硬件加速算法將在FOC應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)軟硬件完美融合，達(dá)到最佳的運(yùn)算效果?，F(xiàn)場還展出了平衡車、滑板車、風(fēng)扇燈、電鉆、筋膜槍、變頻冰箱、掃地機(jī)器人等BLDC控制方案。

值得一提的是，航順芯片執(zhí)行副總裁白海英受邀出席第十三屆MCU技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用大會的國產(chǎn)MCU沙龍。在本次沙龍上，航順芯片執(zhí)行副總裁白海英與各位行業(yè)精英就國產(chǎn)MCU在生態(tài)建設(shè)上的現(xiàn)狀與布局、車規(guī)級MCU的難點(diǎn)和發(fā)展情況、RISC-V指令集架構(gòu)和處理器芯片快速崛起的趨勢下的產(chǎn)品規(guī)劃以及這一技術(shù)如何影響未來嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)市場等話題進(jìn)行了探討。

白海英指出航順芯片以航順HK32MCU為核心打造多核異構(gòu)生態(tài)平臺級企業(yè)，有完善的生態(tài)計(jì)劃和布局。航順除了將實(shí)現(xiàn)從基本工具到通用專用SDK庫到上層操作系統(tǒng)、云平臺的大生態(tài)模式，做到比國外MCU企業(yè)更人性化、更實(shí)用、更專業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)外，航順芯片還聯(lián)合深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院共建深信院微電子學(xué)院智能芯片創(chuàng)新中心，共建“芯火”產(chǎn)業(yè)學(xué)院。并且與中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院聯(lián)合獲得深圳市政府技術(shù)攻關(guān)“基于RISC-V的低功耗光電傳感SOC芯片關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”。

航順芯片針對汽車電子已推出多款車規(guī)級的32位主控芯片，未來5年內(nèi)會加大汽車電子研發(fā)力度，推出自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)MCU以及SOC系統(tǒng)芯片等。RISC-V 架構(gòu)目前也開始在行業(yè)內(nèi)興起，尤其是嵌入式互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，其精簡的指令集以及完全開源的指令架構(gòu)得到很多用戶的青睞。航順芯片針對AIoT 已推出一款M3+RISC-V 雙核MCU ,其主要應(yīng)用場景就是未來的人工智能、物聯(lián)網(wǎng)市場，并會相繼的推出RISC-V內(nèi)核、M4+RISC-V多核以及M33+RISC-V多核異構(gòu)的產(chǎn)品，高集成度、高處理能力、超低功耗等特點(diǎn)將滲透無人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)無線節(jié)點(diǎn)、智慧城市、智慧交通等新興行業(yè)。