國(guó)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(guó)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(guó)外占據(jù)主要市場(chǎng)的局面,打造一個(gè)屬于國(guó)產(chǎn)自研的行業(yè)新未來(lái)。
而在日前的ELEXCON 2021(深圳國(guó)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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)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(huì),在本次展會(huì)上,航順芯片在展臺(tái)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(duì)物聯(lián)網(wǎng)下MCU企業(yè)的機(jī)遇和理解。
物聯(lián)網(wǎng)下,國(guó)產(chǎn)MCU是突圍的好機(jī)會(huì)
“物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下,國(guó)內(nèi)廠商市占率較低,但國(guó)產(chǎn)替代空間較大”,航順芯片資深FAE楊應(yīng)純?cè)谡搲先缡钦f(shuō)。
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(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)單說(shuō),就是通過(guò)安裝信息傳感設(shè)備,如射頻識(shí)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(shí)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(tái)。
從物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)發(fā)展與趨勢(shì)上來(lái)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(lái)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(guò)程中。未來(lái)幾年,全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將出現(xiàn)快速增長(zhǎng)。據(jù)預(yù)計(jì),未來(lái)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(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到2.8萬(wàn)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(chǎng)也迎來(lái)了一次機(jī)遇。從MCU產(chǎn)品應(yīng)用來(lái)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(duì)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(chǎng)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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,目前中國(guó)MCU市場(chǎng)仍主要被國(guó)外廠商占據(jù),前八大國(guó)外MCU廠商市場(chǎng)占比高達(dá)84.08%。國(guó)內(nèi)MCU廠家總的市場(chǎng)占有率較低,從國(guó)產(chǎn)替代角度,國(guó)內(nèi)MCU芯片設(shè)計(jì)企業(yè)具備較大的市場(chǎng)提升空間。
但從另一個(gè)角度來(lái)看,國(guó)內(nèi)MCU廠家總的市場(chǎng)占有率較低,從進(jìn)口替代角度,國(guó)內(nèi) MCU 芯片設(shè)計(jì)企業(yè)具備較大的市場(chǎng)提升空間。而航順在國(guó)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(shì)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(lái)越高促使MCU開(kāi)始邁向32位時(shí)代。2015 年起全球 32 位 MCU 出貨量超過(guò) 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(jìng)爭(zhēng)力。可移動(dòng)、無(wú)人值守等的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及數(shù)量更為龐大的無(wú)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(jìng)爭(zhēng)力。像華為的超低功耗的手表,采用的是通過(guò)亞域值的電路來(lái)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(shì)。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(guó)產(chǎn)化現(xiàn)實(shí)成為剛需。縱覽市場(chǎng),越來(lái)越多的應(yīng)用都在指定采用國(guó)產(chǎn)芯片的來(lái)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(chéng)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(wú)邊界生態(tài)平臺(tái)級(jí)企業(yè)作為愿景不斷發(fā)展。
目前,公司擁有深圳市國(guó)資委深投控、匯頂科技、順為資本、深創(chuàng)投、中航、中科院國(guó)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(tái)等二十四大家族300余款工業(yè)/商業(yè)/車規(guī)級(jí) 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(shì)作為立足之本:其一、超低功耗7nA設(shè)計(jì)平臺(tái);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(jí)獨(dú)創(chuàng)的IP標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)智能化、工藝超級(jí)優(yōu)化,設(shè)計(jì)一顆32位MCU的開(kāi)發(fā)周期縮短3-4個(gè)月。
在如此巨大領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)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(guó)家級(jí)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(guó)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(huì)連續(xù)兩年被評(píng)為“中國(guó)十大IC獨(dú)角獸”。共計(jì)申請(qǐng)百余項(xiàng)核心專利知識(shí)產(chǎn)權(quán),國(guó)家級(jí)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(zhǎng)城哈佛、通用五菱、大眾斯柯達(dá)、長(zhǎng)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(guó)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(zhǎng)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(duì)各種高性能場(chǎng)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(guò)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(kāi)發(fā)也非常簡(jiǎn)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(chǔ)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(shuō)是行業(yè)最低的,且在關(guān)機(jī)模式下也可通過(guò)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(chǎng)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(chǎng)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(chǔ)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(tái),能夠讓新產(chǎn)品開(kāi)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(tái),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(kāi)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(cè)以及用戶手冊(cè),航順芯官網(wǎng)都可以下載;提供器件庫(kù)、函數(shù)庫(kù)、詳細(xì)例程供開(kāi)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(tái),其中產(chǎn)品也覆蓋了各種應(yīng)用場(chǎng)景。在本次展會(huì)上,航順芯片在展臺(tái)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(zhǎng)城哈佛、通用五菱、大眾斯柯達(dá)等知名車企達(dá)成長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作,批量的交付汽車前裝以及后裝市場(chǎng),應(yīng)用包括:方向盤控制、音響控制、胎壓監(jiān)測(cè)、OBD診斷儀器、中控、倒車?yán)走_(dá)等,未來(lái)5年航順芯片將完成一系列的車規(guī)級(jí)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(chǎng)景,5G基站、伺服變頻器、PLC控制、逆變器以及儲(chǔ)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(guó)家電網(wǎng)檢測(cè)設(shè)備。
智慧家庭
HK32MCU讓萬(wàn)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(lè)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(wàn)戶。
醫(yī)療電子
從2020疫情發(fā)生以來(lái),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(cè)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(lái)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(tái)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(tái)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(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用,HK32MCU本次展會(huì)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。現(xiàn)場(chǎng)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(huì)的國(guó)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(guó)產(chǎn)MCU在生態(tài)建設(shè)上的現(xiàn)狀與布局、車規(guī)級(jí)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(shì)下的產(chǎn)品規(guī)劃以及這一技術(shù)如何影響未來(lái)嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)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(tái)級(jí)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(kù)到上層操作系統(tǒng)、云平臺(tái)的大生態(tài)模式,做到比國(guó)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(duì)汽車電子已推出多款車規(guī)級(jí)的32位主控芯片,未來(lái)5年內(nèi)會(huì)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(kāi)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(jiǎn)的指令集以及完全開(kāi)源的指令架構(gòu)得到很多用戶的青睞。航順芯片針對(duì)AIoT 已推出一款M3+RISC-V 雙核MCU ,其主要應(yīng)用場(chǎng)景就是未來(lái)的人工智能、物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng),并會(huì)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(wú)人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線節(jié)點(diǎn)、智慧城市、智慧交通等新興行業(yè)。