在地緣化政治摩擦和半導(dǎo)體缺貨漲價(jià)雙生的行業(yè)現(xiàn)狀下,國產(chǎn)化MCU(Microcontroller Unit,微控制器)愈發(fā)成為公眾的焦點(diǎn)。實(shí)際上,去年一年在經(jīng)歷突如其來的疫情之下,許多公司便提出“危中有機(jī)”的概念。
挑戰(zhàn)和潛在風(fēng)險(xiǎn)之下,國產(chǎn)MCU廠商將如何化“?!睘椤皺C(jī)”?21ic中國電子網(wǎng)記者在2021年慕尼黑電子展期間對話華大半導(dǎo)體MCU事業(yè)部錢辰鵬,共話國產(chǎn)MCU的故事。
圖1:華大半導(dǎo)體亮相2021年慕尼黑電子展
16位起家,低功耗稱霸
官網(wǎng)顯示,華大半導(dǎo)體有限公司(簡稱華大半導(dǎo)體)是中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司(CEC)整合旗下集成電路企業(yè)而組建的專業(yè)子集團(tuán),成立于2014年5月8日。雖然看似成立時(shí)間較短,實(shí)際上華大半導(dǎo)體涵蓋設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試、EDA等領(lǐng)域,是擁有完整產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)。
因此可見,華大半導(dǎo)體這一公司實(shí)力雄厚,實(shí)力不容小覷。據(jù)CSIA數(shù)據(jù)顯示,華大半導(dǎo)體連續(xù)5年入圍中國十大集成電路設(shè)計(jì)公司,且營收和行業(yè)地位逐漸上升。目前,華大半導(dǎo)體擁有超過16家子公司,3家上市公司(上海貝嶺、晶門半導(dǎo)體、中電華大科技),總資產(chǎn)超過160億,超過4000員工總數(shù)。
簡單了解了華大半導(dǎo)體公司的背景,話題回歸MCU。記者查閱官網(wǎng)后得知,華大半導(dǎo)體擁有行業(yè)主流的16位、32位MCU。現(xiàn)場,錢辰鵬為記者介紹表示,華大半導(dǎo)體實(shí)際是從16位MCU起步的,目標(biāo)是超低功耗方向。至今為止,華大半導(dǎo)體的超低功耗在國內(nèi)IC設(shè)計(jì)不論是出貨量還是技術(shù)均為第一位,與此同時(shí)與國際超低功耗芯片也可相媲美。
“那么在32位方向上,華大半導(dǎo)體的目標(biāo)還是較多的”,錢辰鵬繼續(xù)為記者介紹,縱覽國內(nèi)外友商均在各個(gè)領(lǐng)域布局32位MCU產(chǎn)品,華大半導(dǎo)體則希望在工業(yè)家電、表計(jì)、汽車電子上均有涉足,從芯片入手制定相應(yīng)的藍(lán)圖去發(fā)展國產(chǎn)自由產(chǎn)品。
圖2:慕展期間展示的32位開發(fā)板
邁向市場的三個(gè)臺階
從市場上來講,最開始表計(jì)類是華大半導(dǎo)體的主要方向,這得益于整體MCU系列的超低功耗。前年OBU(車載電子標(biāo)簽)行業(yè)非常火爆,實(shí)際上華大半導(dǎo)體在OBU方面擁有將近40%~50%的市場占有率。去年疫情當(dāng)下,超低功耗芯片在諸如額溫槍、血氧儀等醫(yī)療器械上有一定突破,這也是華大半導(dǎo)體持續(xù)進(jìn)行的方向。
在基于超低功耗的MCU產(chǎn)品擁有一定成果之后,華大半導(dǎo)體在18年開始邁向家電和工業(yè)這第二個(gè)臺階。錢辰鵬強(qiáng)調(diào),家電和工業(yè)對于芯片的可靠性設(shè)計(jì)、IP穩(wěn)定性和設(shè)計(jì)服務(wù)有了更高的要求。根據(jù)他的介紹,目前華大半導(dǎo)體從18年至今,和國內(nèi)主要一線家電品牌均有一定合作,獲得了許多“Design in”和“Design win”。華大半導(dǎo)體的MCU主要用于“白電”的主控、顯控、電機(jī)變頻的大規(guī)模生產(chǎn)上,在小家電上擁有廣泛的分布,在工業(yè)也擁有類似匯川這樣的頭部企業(yè)。
現(xiàn)在來說,華大半導(dǎo)體正在夯實(shí)第二個(gè)臺階,邁向汽車電子這第三個(gè)臺階??v觀行業(yè),從去年底至今,汽車電子芯片供應(yīng)吃緊,產(chǎn)能需求較大。而華大半導(dǎo)體早期布局的芯片,已在汽車電子后裝市場得到部分應(yīng)用,包括車窗防夾的模塊、電子尾門的ECU、新能源車的智能域控制器均使用到了華大半導(dǎo)體的IC芯片。
錢辰鵬坦言,這是華大半導(dǎo)體在汽車電子上的初期一些開發(fā),目前為止正以更標(biāo)準(zhǔn)化的模式進(jìn)行開發(fā)汽車電子產(chǎn)品。不光以通過AECQ100這種認(rèn)證和考核為目標(biāo),更會在后續(xù)重要芯片設(shè)計(jì)中符合ISO26262標(biāo)準(zhǔn)的ASIL功能安全保證級別,以及貫標(biāo)生產(chǎn)質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)IATF16949規(guī)范。利用正規(guī)化的作戰(zhàn)方式去面對整個(gè)汽車電子路線圖的開發(fā)。他透露,后期華大半導(dǎo)體會將很重要一部分設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和經(jīng)歷投入到汽車電子商中,而在今年也將會推出一顆m4級的車規(guī)級芯片,明年還會有面向更高級域控制器的芯片和技術(shù)。
在汽車電子的合作上,奇瑞汽車已在使用華大半導(dǎo)體開發(fā)了智能域控制器,除此之外也和上汽、五菱、陜西重汽等在進(jìn)行并將有更深層次的戰(zhàn)略合作。目前,華大半導(dǎo)體正通過構(gòu)建更深層次技術(shù)和合作,逐步邁向這第三個(gè)臺階。
“靜、動(dòng)、智、車”這幾個(gè)關(guān)鍵詞是華大半導(dǎo)體四大系列,具體指的是超低功耗的“靜”、電機(jī)控制的“動(dòng)”、通用控制的“智”、汽車電子的“車”。不同系列的產(chǎn)品構(gòu)建了從物聯(lián)網(wǎng)到汽車電子的全方位布局,而華大半導(dǎo)體的MCU也頗具特點(diǎn)。
MCU產(chǎn)品的四個(gè)特點(diǎn)
電機(jī)控制是華大半導(dǎo)體MCU產(chǎn)品的特點(diǎn)之一?!半姍C(jī)控制是華大半導(dǎo)體2016年成立的,從MCU事業(yè)部來說,已經(jīng)秉承了華大半導(dǎo)體的任務(wù)——在電機(jī)控制方面有所突破、有所擔(dān)當(dāng)”。錢辰鵬表示,因此華大半導(dǎo)體所有系列的MCU其實(shí)都有電機(jī)控制的基因。除了能夠配合華大半導(dǎo)體自有的模擬IP包括ADC、VC、LVD以外,所有系列MCU均已標(biāo)配電機(jī)控制的定時(shí)器,可以控制輸出三相的PWM波、控制無感FOC的電機(jī)。從16K 20PIN到2M 176PIN,從單電機(jī)控制到三電機(jī)控制,均有產(chǎn)品布局。
智能化設(shè)計(jì)是華大半導(dǎo)體MCU產(chǎn)品的特點(diǎn)之二。錢辰鵬強(qiáng)調(diào),智能化的應(yīng)用聯(lián)動(dòng)和方便的設(shè)計(jì)體驗(yàn)均是客戶的需求,諸如AOS、PIN管腳的自由映射都是可以幫助客戶的。
安全性是華大半導(dǎo)體MCU產(chǎn)品的特點(diǎn)之三。錢辰鵬坦言,雖然提供的并非專供安全方面的芯片,但仍能夠以極高的性價(jià)比給予普通客戶非常好的安全I(xiàn)P體驗(yàn)。從技術(shù)層面來說,華大半導(dǎo)體的大部分系列產(chǎn)品均可提供真隨機(jī)數(shù)、哈希算法、AES算法,配合客戶應(yīng)用層需要提供較高的安全防護(hù)。與此同時(shí),對于客戶來說代碼是其重要的資產(chǎn)之一,因此在代碼層保護(hù)上也擁有不同的設(shè)計(jì),客戶可以安心地在芯片上設(shè)計(jì)代碼,無需擔(dān)心被盜取。
可靠性設(shè)計(jì)是華大半導(dǎo)體MCU產(chǎn)品的特點(diǎn)之四。從設(shè)計(jì)端上來講,華大半導(dǎo)體就將可靠性作為重要指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì),產(chǎn)品也秉承了這種可靠的特性,保證在各行各業(yè)均能可靠應(yīng)用;從后服務(wù)上來講,芯片在發(fā)出之后,華大半導(dǎo)體會持續(xù)提供后續(xù)工程道管控,持續(xù)跟蹤改善故障或疑似故障,持續(xù)將可靠性推向更好的臺階。
圖3:慕尼黑期間華大半導(dǎo)體展臺,錢辰鵬正在接受采訪
國產(chǎn)化MCU的征程
“針對產(chǎn)品,希望提供高質(zhì)量、高安全性、高可靠性的產(chǎn)品和服務(wù);針對客戶,致力于為客戶創(chuàng)造價(jià)值,希望能夠成為客戶可信賴伙伴;針對品牌,作為央企將持續(xù)創(chuàng)新,追求卓越,持續(xù)作為國內(nèi)第一品牌維護(hù)下去”,錢辰鵬強(qiáng)調(diào),華大半導(dǎo)體一直遵循著以上的三點(diǎn)理念,這些理念也滲透到了其在MCU的設(shè)計(jì)和開發(fā)理念之中。
當(dāng)然,提到MCU也難免提到一些較為現(xiàn)實(shí)的問題。記者就工程師普遍詬病的國產(chǎn)MCU用戶手冊問題上咨詢錢辰鵬,他坦言,實(shí)事求是,這的確是行業(yè)普遍存在的一些問題。不論是直接從國外產(chǎn)品轉(zhuǎn)用國內(nèi)MCU產(chǎn)品的工程師,還是直接翻閱國外MCU企業(yè)的資料,可以發(fā)現(xiàn)國外MCU企業(yè)在用戶手冊的規(guī)范和體系化建設(shè)上擁有很深厚的沉淀和迭代,這是需要學(xué)習(xí)的方向。
“華大半導(dǎo)體從16年開始以用戶體驗(yàn)作為重要抓手”,錢辰鵬告訴記者,手冊是用戶體驗(yàn)中比較直接的一方面,在前期剛剛踏入較大規(guī)模產(chǎn)品市場時(shí)收到很多用戶反饋,確實(shí)在用戶手冊上存在不好理解的部分,客戶在收到數(shù)據(jù)時(shí)也會有一些想法。華大半導(dǎo)體每年都會有質(zhì)量部門組織對客戶和代理商進(jìn)行反饋收集,歷經(jīng)兩年的改善之后可以看到國內(nèi)客戶已對部分手冊接受度大大提高,質(zhì)量擁有了非常高的質(zhì)量提升。“當(dāng)然在有些系列上還是有不少的改善空間,華大半導(dǎo)體也將持續(xù)將這個(gè)事情做下去?!?/p>
當(dāng)然,在行業(yè)缺貨漲價(jià)的大背景之下,也不得不聊一聊產(chǎn)能的問題。錢辰鵬為記者解答表示,華大半導(dǎo)體首先會引導(dǎo)客戶從m0+到產(chǎn)能不是很緊張的m4產(chǎn)品上,此時(shí)便可疏解一部分客戶的需求,這樣能夠幫助客戶較快地完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)和量產(chǎn)準(zhǔn)備。
其次,風(fēng)險(xiǎn)之下必然帶來機(jī)遇,在面臨IC供貨吃緊的情況下,在碰到市場缺貨的情況下很多客戶也會將不愿切換的固有產(chǎn)品開發(fā)和規(guī)劃轉(zhuǎn)向華大半導(dǎo)體這樣的MCU上。因?yàn)檫@些客戶也相信華大的規(guī)模和華大的品質(zhì)保障,相應(yīng)的也會不停地與各種汽車電子和工業(yè)家電客戶有更多的接觸,與此同時(shí)華大半導(dǎo)體也會根據(jù)這些客戶的需求布局相應(yīng)的市場,用積極的態(tài)度應(yīng)對產(chǎn)能下的產(chǎn)業(yè)鏈問題。
在經(jīng)歷種種制裁之下,國產(chǎn)化的大話題成為現(xiàn)在的討論重點(diǎn)。在5G、新基建這些話題迎面而來的現(xiàn)今,錢辰鵬認(rèn)為華大半導(dǎo)體將會繼續(xù)挖掘?qū)ふ倚录夹g(shù)與新契機(jī)。值得一提的是,作為國產(chǎn)化器件,華大半導(dǎo)體在封測等環(huán)節(jié)均為國產(chǎn)化產(chǎn)線,致力于打造國產(chǎn)化品牌而努力。
在國產(chǎn)化MCU越來越熱的現(xiàn)在,華大半導(dǎo)體正在邁向新的征程。