進(jìn)擊主流市場,先楫半導(dǎo)體發(fā)布HPM5300,如何賦能三大應(yīng)用領(lǐng)域?
前言:國產(chǎn)MCU光靠低成本價(jià)格戰(zhàn)沒有未來,只有持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,才能真正贏得客戶的信賴。
在全球技術(shù)的演進(jìn)中,MCU已成為很多設(shè)備和系統(tǒng)的“大腦”。特別是在家電、移動(dòng)終端、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、新能源、邊緣AI技術(shù)及智能汽車的發(fā)展中,對(duì)MCU的需求呈現(xiàn)出了幾何式的增長。未來的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)明顯需要MCU提供更高的性能。
在過去幾年,國產(chǎn)MCU得益于半導(dǎo)體缺貨,順利在8位中低端市場擴(kuò)展了市場份額,然而在競爭更加激烈的ARM cortex M3、M4市場,市場份額仍然偏小。基于對(duì)技術(shù)前瞻趨勢(shì)的把握,部分國產(chǎn)MCU制造商開始積極調(diào)整策略,嘗試在高性能MCU領(lǐng)域找到新的機(jī)會(huì)。某些國產(chǎn)MCU的產(chǎn)品性能甚至已經(jīng)趕超國際品牌。
作為近年來嶄露頭角的國產(chǎn)MCU的代表企業(yè),先楫半導(dǎo)體已經(jīng)成功地在高性能MCU領(lǐng)域留下了自己的印記。這家致力于高性能嵌入式解決方案的半導(dǎo)體公司于2020年在上海成立。短短的幾年時(shí)間,它就在MCU、微處理器和相關(guān)芯片領(lǐng)域展現(xiàn)出了強(qiáng)大的研發(fā)能力。不僅如此,他們的核心團(tuán)隊(duì)更是來自于全球知名的半導(dǎo)體公司,具備超過15年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn),這為其產(chǎn)品的高質(zhì)量和創(chuàng)新提供了堅(jiān)實(shí)的基石。
先楫半導(dǎo)體推出的HPM5300系列新品,特別針對(duì)高性能運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行了優(yōu)化。這次新品的發(fā)布代表了先楫半導(dǎo)體由高性能市場向主流MCU市場實(shí)現(xiàn)降維打擊。
HPM5300的產(chǎn)品特色?
過去,主控芯片主頻的不足曾是限制運(yùn)控能力的主要瓶頸,但HPM5300徹底改變了這一局面。HPM5300系列主頻高達(dá)480MHz,不僅支持雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算,還帶有強(qiáng)大的DSP擴(kuò)展,堪稱滿足大多數(shù)應(yīng)用場景的完美解決方案。它擁有高速運(yùn)算能力,提升了帶寬,從而實(shí)現(xiàn)了更快的指令響應(yīng)時(shí)間。更為突出的是,HPM5300獨(dú)有的“位置傳感器系統(tǒng)”,與其強(qiáng)大的兼容性相結(jié)合,為運(yùn)動(dòng)控制賦予了全新的定義。
存儲(chǔ)方面,HPM5300是先楫半導(dǎo)體首款全系列內(nèi)置1 MB Flash的產(chǎn)品,同時(shí)內(nèi)置288KB SRAM,極大地減少了依賴低速外部存儲(chǔ)器,從而避免了潛在的性能損失。為了提升整體系統(tǒng)精度,模擬部分融合了16bit ADC、12bit DAC及運(yùn)放。同時(shí),雙八通道的PWM模塊和PLB可編程邏輯單元的引入,使得HPM5300在邏輯保護(hù)和穩(wěn)定性上均表現(xiàn)出色。卓越的通訊能力體現(xiàn)在豐富的接口配置上,包括4路CAN-FD、4路LIN、多路UART/SPI/I2C,以及內(nèi)置HS PHY的USB OTG,使其在接口應(yīng)用中展現(xiàn)出廣泛的靈活性。
HPM5300對(duì)于位置傳感器的支持極為出色,包括光電式、磁感應(yīng)和旋轉(zhuǎn)變壓器,而且提供了靈活多樣的編碼器輸入輸出選項(xiàng),確保了與增量和絕對(duì)編碼器的無縫對(duì)接。此外,它還兼容市面上主流的編碼器通訊協(xié)議,例如多摩川、BISS-C、ENDAT和HIPERFACE等。
HPM5300不僅僅是一個(gè)高性能的微控制器,同時(shí)展現(xiàn)出巨大的潛能和應(yīng)用前景。相比其他市場上的產(chǎn)品,例如ST的X07等,擁有512K Flash的MCU已經(jīng)顯得稍顯不足。HPM5300的1MB Flash為其帶來了巨大的優(yōu)勢(shì)。此外,其16bit高精度ADC相較于其他仍在使用12bit ADC的產(chǎn)品,在提供更高精度和效率上占據(jù)了領(lǐng)先地位。
HPM5300特色亮點(diǎn)
HPM5300系列的亮點(diǎn)包括:高性能、高集成度、多樣化的封裝、獨(dú)特的傳感器系統(tǒng)、豐富的通訊接口,以及高效的模擬外設(shè)。先楫半導(dǎo)體針對(duì)HPM5300同步推出了完整的軟硬件開發(fā)工具,包括HPM5300評(píng)估套件、HPM SDK、集成開發(fā)環(huán)境、IO配置工具HPM PINMUX Tool 和量產(chǎn)燒錄工具HPM manufacture tools 等。
HPM5300如何賦能工業(yè)自動(dòng)化、新能源、汽車電子三大應(yīng)用領(lǐng)域?
根據(jù)2023年的市場報(bào)告,國內(nèi)自動(dòng)化市場的規(guī)模預(yù)計(jì)將突破2800億大關(guān)。與此同時(shí),新能源市場也展現(xiàn)出強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿Α?jù)預(yù)測,到2025年,全球的光伏新增裝機(jī)量將高達(dá)330GW,其年復(fù)合增長率更是高達(dá)94.12%,這一數(shù)據(jù)凸顯了新能源在未來能源結(jié)構(gòu)中的重要地位。另一方面,智能汽車市場也呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì),預(yù)計(jì)在2025年,我國的市場規(guī)模將接近萬億元。工業(yè)自動(dòng)化、新能源、汽車電子三大應(yīng)用方向正是先楫半導(dǎo)體的發(fā)展重點(diǎn)。在這些應(yīng)用領(lǐng)域,HPM5300獨(dú)特的高性能、小封裝、運(yùn)動(dòng)控制功能都可以為先楫半導(dǎo)體搶占不少市場份額。
在工業(yè)自動(dòng)化的應(yīng)用中,尤其是編碼器和伺服驅(qū)動(dòng)器,HPM5300支持靈活的編碼器輸入輸出,為工廠的自動(dòng)化生產(chǎn)線提供更高效的解決方案。在新能源領(lǐng)域,微型逆變器正在成為新的熱門,HPM5300的小封裝、480MHz主頻的算力可以說是其中的佼佼者,能夠幫助客戶大大縮短產(chǎn)品上市的時(shí)間。
HPM5300系列產(chǎn)品能夠在-40—105℃ Ta的環(huán)境溫度下穩(wěn)定工作,這為其在工業(yè)級(jí)和車規(guī)級(jí)的應(yīng)用中提供了強(qiáng)有力的保障。 對(duì)于車規(guī)級(jí)應(yīng)用來說,HPM5300的4個(gè)CANFD、16b ADC 也是非常適合汽車上的應(yīng)用,滿足車身傳感器融合、組合導(dǎo)航、電機(jī),車身控制等汽車智能化所需的MCU市場需求。
技術(shù)的發(fā)展從未停息,AI技術(shù)的崛起更是給整個(gè)科技領(lǐng)域帶來了巨大的沖擊和變革。MCU結(jié)合AI,能帶來性能的提升或者功能的增加。比如采集電機(jī)的振動(dòng)和電流信號(hào)并進(jìn)行AI計(jì)算分析,可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)健康狀態(tài)的判斷,決定是否需要進(jìn)行維護(hù),這就是電機(jī)的預(yù)維護(hù)功能。
先楫半導(dǎo)體已經(jīng)看到了這種變化帶來的無限可能,所以選擇在AI方面持續(xù)投入。目前先楫的SDK里面已經(jīng)開源了人臉識(shí)別、分類等典型的應(yīng)用例程,也和AI方案公司配合為客戶提供行業(yè)的解決方案,如電弧信號(hào)的檢測、制造行業(yè)的缺陷檢測、電機(jī)預(yù)維護(hù)、掌紋辨識(shí),人臉識(shí)別等。由于AI應(yīng)用落地需要大量的數(shù)據(jù)樣本采集、標(biāo)定、模型的優(yōu)化等復(fù)雜過程,所以每個(gè)案例都需要根據(jù)需求進(jìn)行特定的學(xué)習(xí)和優(yōu)化,開發(fā)時(shí)間比較長,需要企業(yè)不間斷的進(jìn)行資源投入。相信先楫半導(dǎo)體會(huì)抓住市場先機(jī),攜手合作伙伴,在后續(xù)給大家?guī)砀喔咝У慕鉀Q方案。
另一方面,開放源代碼的RISC-V指令集架構(gòu)近年來也引起了廣泛的關(guān)注。大家可以看到,RISC-V技術(shù)的發(fā)展是加速的,預(yù)計(jì)在未來的幾年內(nèi)可以看到大廠會(huì)紛紛推出RISC-V產(chǎn)品。先楫認(rèn)為,這種開放源碼的硬件架構(gòu)將賦予產(chǎn)品更大的靈活性和定制性,這不僅有助于滿足客戶的差異化需求,還能確保全球范圍內(nèi)的技術(shù)協(xié)同與共享。
但先楫絕不滿足于簡單地采用RISC-V,他們更注重如何創(chuàng)新。例如,公司在低功耗應(yīng)用、AI處理和高性能計(jì)算領(lǐng)域都進(jìn)行了基于RISC-V的芯片開發(fā),目前,這些芯片都有出色的性能表現(xiàn)。
隨著技術(shù)不斷演進(jìn),我們可以預(yù)見,RISC-V可能會(huì)在未來挑戰(zhàn)、甚至取代現(xiàn)有的一些商業(yè)指令集架構(gòu)(ISA)。這將為微處理器設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來前所未有的機(jī)遇,為此,開放性、靈活性和生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)將會(huì)變得尤為關(guān)鍵。
先楫半導(dǎo)體從成立第一天開始就注重生態(tài)的開發(fā)和用戶的使用體驗(yàn)。在軟件開發(fā)工具、
硬件開發(fā)工具及各種支持軟件上都做了很多的工作,極大地降低了客戶的開發(fā)難度。比如說先楫是第一家給客戶提供免費(fèi)的Segger開發(fā)環(huán)境的公司,也是世界知名的IAR公司在高性能RISC-V上支持的第1個(gè)品牌。先楫推出自己研制的各種開發(fā)工具,比如pinmux tool, manufacturing tool, 可控模塊編程工具等, 目的也是為客戶開發(fā)基于先楫 MCU的產(chǎn)品和方案提供便利。先楫支持6種以上的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),提供非常豐富的軟件中間件和應(yīng)用軟件庫(例如馬達(dá)、 逆變等)。同時(shí), 先楫所有的資料庫都透明和開源,從規(guī)格書、硬件設(shè)計(jì)、應(yīng)用指南到軟件例程都放在官網(wǎng)上供客戶下載。先楫半導(dǎo)體在公眾號(hào)、 論壇、 視頻號(hào)、 開發(fā)者活動(dòng)及校園計(jì)劃等等一系列全方位的生態(tài)建設(shè)中發(fā)力, 也是為了讓更多的開發(fā)者了解和使用先楫高
性能MCU, 做到從量變到質(zhì)變的積累。
總結(jié):做更難的技術(shù)創(chuàng)新替代
在當(dāng)今競爭激烈的半導(dǎo)體市場中,每一家公司都在尋找自己的特色和差異化點(diǎn)。先楫半導(dǎo)體早已明白這一點(diǎn)。他們沒有選擇競爭激烈的中低端市場,而是大膽地進(jìn)入了難度更高的高性能市場,這樣的決策無疑體現(xiàn)了他們對(duì)市場的敏感度和前瞻性。但這樣的成功并不是一蹴而就的。它背后是公司長期的技術(shù)研發(fā)、對(duì)客戶需求的深入理解,以及對(duì)整個(gè)市場動(dòng)態(tài)的準(zhǔn)確把握。
先楫半導(dǎo)體MCU產(chǎn)品系列
先楫半導(dǎo)體創(chuàng)始人曾勁濤對(duì)與非網(wǎng)記者表示,盡管國產(chǎn)的MCU在不同領(lǐng)域的替代率已經(jīng)非常高,但剩下的技術(shù)集中度高、難以替代的部分才是先楫半導(dǎo)體的發(fā)展方向。他表示,光靠低成本價(jià)格戰(zhàn)沒有未來,只有持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,才能真正贏得客戶的信賴。
HPM5300系列的推出,是先楫半導(dǎo)體將高性能引入主流MCU應(yīng)用市場的重要舉措,印證了先楫半導(dǎo)體對(duì)技術(shù)的把握和對(duì)市場的前瞻性。先楫半導(dǎo)體希望通過持續(xù)的產(chǎn)品創(chuàng)新,賦能客戶在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的開發(fā)能力,從而占領(lǐng)更大的市場份額。我們有理由相信,先楫半導(dǎo)體高性能MCU系列產(chǎn)品將繼續(xù)為整個(gè)行業(yè)帶來更多的創(chuàng)新和變革。