作者:电子创新网张国斌
近一两年,在全球消费需求整体疲软势态下,MCU市场也遭遇池鱼之殃,尤其今年以来,市场形势日益严峻,有的MCU厂商被冻结股权,有的解散团队,还有的大裁员,本土MCU可谓哀鸿遍野!
不过,本土MCU龙头兆易创新却是一枝独秀实现了逆势增长,在近期召开的“勇跃·芯征程”兆易创新新品发布会上,兆易创新CTO、MCU事业部总经理李宝魁透露,兆易创新今年将实现MCU总出货量19亿颗,以2023年兆易创新出货15亿颗来推算,2024年兆易创新将实现MCU年度出货4亿颗以上,实现近30%的增长!
在会后的媒体交流会上,兆易创新CTO、MCU事业部总经理李宝魁(下图左)与兆易创新MCU事业部产品市场总监陈思伟(下图右)接受了电子创新网等媒体的专访,就兆易创新在MCU领域的布局和成功进行了分享。
李宝魁表示兆易创新已经积累了超过2万家的客户,这些客户分布在广泛的领域,形成了一个堆积效应,所以即便整体市场不景气,依然实现了逆势增长。
李宝魁表示,这样的成功源于兆易创新有过硬的产品,从工艺开发、产品设计、制造和封测的整个流程上,兆易创新与普通的MCU公司有很大不同,例如普通设计公司一般采用晶圆厂提供的成熟工艺相关的设计规则和器件模型,而兆易创新具有专业团队,与晶圆厂共同开发和定义工艺节点,自有DFM,DFR设计规则。普通的公司使用晶圆厂提供的标准单元库,定制化模块有限,而兆易创新使用自研标准单元库,可大量采用定制化模块。同时,兆易创新与晶圆厂共同制定产线监控计划,通过自动化工具近乎实时的监控晶圆在线状态及产出晶圆数据,直接负责良率及质量提升。此外在封测方面,普通公司负责芯片整体或部分测试,通过有限资源或方式进行良率和质量监控,晶圆厂负责良率和质量提升,而兆易创新负责芯片全部测试方案,专业工具实时监控晶圆测试良率及质量,出货管控由兆易系统执行!
“例如我们所使用的40纳米工艺平台,我们便与晶圆厂一起做了不少底层优化的工作,通过这些优化的工作,在同样平台条件下,可以使我们的产品实现更高的性能水平。而最新推出的GD32G5系列MCU就是基于此来实现的。” 他进一步解释说,“在测试方面,我们在合肥建立了一个实验中心,我们拥有近上百人的测试团队,专注于芯片的测试工作。通过一系列系统的工作,来提升良率,并基于此做成最终的量产方案给到封测厂,封测厂按我们的方案封测。在这些一个个繁琐的过程中,我们建立和积累了knowhow。所以说,兆易的产品是品质的保障,良率高意味着我们的产品竞争力也更好。”他表示依托这样的思路,兆易创新实现了端到端的产品质量保证。
兆易创新在此次发布会上正式推出了基于Arm® Cortex®-M33内核的GD32G5系列高性能微控制器。它可广泛适用于数字电源、充电桩、储能逆变、变频器、伺服电机、光通信等多元化场景。该系列全新产品组合提供LQFP、QFN、WLCSP等7种封装共14个型号。
GD32G5系列主频高达216MHz。内置高级DSP硬件加速器和单精度浮点单元(FPU);集成了硬件三角函数加速器(TMU),支持10类函数计算;还集成了滤波算法(FAC)、快速傅里叶(FFT)等多类硬件加速单元,大幅提升处理效率。GD32G5系列MCU最高主频下的工作性能可达316 DMIPS,CoreMark®测试取得了694分的出色表现。
GD32G5系列MCU配备了256KB到512KB嵌入式Flash,支持Flash双Bank功能;以及128KB SRAM,其中包含32KB紧耦合内存TCMRAM,实现关键指令与数据的零等待执行;还配备了高速缓存空间,高达2KB I-Cache及512B D-Cache,进一步提升内核处理性能。GD32G5系列MCU集成了一系列丰富外设资源。支持4个12位ADC采样速率高达5.3MSPS,具备高达42个通道;还支持4个12位DAC,其中2个采样率高达15MSPS;以及8个快速比较器(COMP)等一系列高精度模拟外设以支持各类电机电源控制场景所需。
GD32G5系列MCU配备了16通道高精度定时器(HRTimer),精度可达145ps;以及3个8通道高级定时器,2个32位通用定时器、5个16位通用定时器、2个16位基本定时器、1个低功耗定时器。GD32G5系列微控制器提供了包含5个U(S)ART、4个I2C、3个SPI以及1个QSPI,支持最高200MHz DDR/SDR接口;配备了3个CAN-FD模块,适用于高速通信应用场景;还集成了1个HPDF高性能数字滤波器,支持8 Channels/4 Filter,外接Σ-Δ调制器;以及4个可配置逻辑模块(CLA);提供Trigsel模块支持灵活配置触发源。
GD32G5全系列支持-40~105℃的宽温工作范围,能够满足光模块、工业电源、高速电机控制等对温度要求高的差异化场景。GD32G5系列MCU内置多种安全功能,为通信过程提供了包括支持安全OTA、安全启动、安全调试、安全升级等在内的多重安全保护机制。提供2KB OTP存储空间以确保代码数据不被更改,进而保护设备的安全性和完整性。该系列MCU Flash/SRAM全区支持ECC校验。内置硬件加解密模块,支持DES、三重DES或AES算法,确保通信过程中的数据安全。此外,产品还支持真随机数生成器(TRNG)。GD32G5产品系列支持系统级IEC 61508 SIL2等级功能安全标准,提供完整的Safety Package,包括 Safety Manual、FMEDA及自检库等一系列功能安全资料。帮助用户精准识别潜在安全隐患,为工业应用的稳定可靠提供坚实的保障。从以上参数和功能看,无论是接口还是安全还是功能上,GD32G5都是将带动兆易MCU进军工业的领军型产品。
而通过兆易创新MCU事业部产品市场总监陈思伟的介绍,工业市场是MCU玩家必争之地,在这个领域32位MCU在稳步增长,预计2028年会达到68亿美元规模,而兆易的工业MCU份额在稳步提升。
陈思伟表示,兆易创新持续深化高端工业市场,主要采取以差异化产品、解决方案和多产品协同发展的组合拳,瞄准电机控制、电源控制、GUI、AI和功能安全等领域,为客户提供多元化的解决方案。
李宝魁表示,兆易创新积极与合作伙伴进行深度的战略合作来持续深耕工业市场。“如我们的合作伙伴纳微、中电,我们双方通过技术整合,为客户提供更优的整体解决方案。另外通过合作,也能够有效弥补我们的短板。”他强调。
也是在这个发布会上,兆易创新推出了首颗EtherCAT®从站控制器GDSCN832系列,以及超高性能工业互联MCU产品GD32H75E系列。
据介绍,GDSCN832产品是一款2/3端口EtherCAT®从站控制器,集成2个内部PHY和1个MII扩展接口,内置双通道集成Ethernet物理层设备,每个通道均提供全双工100BASE-TX收发器,支持100Mbps运行。该系列支持8个现场总线存储器管理单元(FMMU),提高了数据处理性能和安全性,有效减少内存访问延迟,进一步提升系统响应速度和实时性,为用户提供数据映射的高度灵活性。
此外它还支持8个同步管理器(Sync Manager Entities),实现内存的高效管理。GDSCN832可广泛应用于电机运动控制、数据采集、工业自动化、通讯模块、传感器等诸多场景。该系列产品提供QFN64小尺寸封装,以及配套的开发评估板卡,为开发人员提供EtherCAT®从站的高性价比解决方案。
GD32H75E系列继承了GD32H7系列的优异特性,采用Arm® Cortex®-M7高性能内核,主频高达600MHz。内置了高级DSP硬件加速器和双精度浮点单元(FPU),以及硬件三角函数加速器(TMU)和滤波算法加速器(FAC)。GD32H75E系列产品配备了1024KB到3840KB的片上Flash及1024KB的SRAM,其中包含512KB可配置超大紧耦合内存(ITCM, DTCM),可确保关键指令与数据的零等待执行;全区Flash/SRAM均支持ECC校验,能够有效提升系统运行的可靠性。还配备了64KB L1-Cache高速缓存(I-Cache, D-Cache),进一步提升CPU处理效率和实时性。GD32H75E集成了GDSCN832系列芯片,实现与高性能MCU的完美融合,满足工业自动化市场如伺服电机控制、变频驱动、工业PLC、通讯模块以及人型机器人等多样化应用所需。
陈思伟表示,这次发布了两个产品形态,一种是分立式的EtherCAT通讯协议转换的接口芯片,另外一种就是集成式的,将ESC接口芯片和高性能MCU集成在一起。目前市场上,有些友商只提供集成类产品,为什么兆易提供了两种形态?陈思伟解释到,有时候客户需要保持方案的灵活性,有些可能是用它自己的主控平台,比如一个伺服控制系统,它的主控MCU平台一般不轻易更换,所以只需要更换EtherCAT这个接口芯片即可,而有的客户需要集成的一体化方案,我们就把它们集成在一起,无论在成本、功耗以及面积上都有提升,给客户能带来新的价值。此外强调一下,今天发布的EtherCAT高性能MCU GD32H75E,是业内第一个在M7内核上集成EtherCAT接口的芯片。”
针对工业领域的MCU+AI应用,李宝魁表示兆易创新非常关注这个方向。市面上也出现了一些试水性的产品,将AI硬件加速集成到MCU里面。“在我们看来,AI算力本身是分级的,最低级的算力就是通过现有的MCU通用算力+AI算法,实现比较低AI算力。不过工业领域AI算力的需求相对不算太高,例如拉弧检测。”他解释说,“目前,我们通过已有的产品系列,加上AI算法和解决方案,来解决现有客户的问题。接下来,我们相信一定会走到需要硬件加速AI的MCU产品上面,所以这个方向我们也在积极布局。”
针对目前MCU内卷现象,李宝魁表示兆易创新的MCU虽然在国内领先,但是放眼全球市占率仅2%左右,未来的成长空间还很大。根据电子创新网的观察,今年也有不少初创公司逐步退出这个赛道,经过大浪淘沙,也许未来只有个位数的厂商才可以存活下来。陈思伟表示在MCU市场生存下来,产品差异化和品质缺一不可。”兆易创新在品质建设方面投入了大量的资源,这也是一个差异化的体现。” 他特别指出。(完)
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