发布时间:2023-08-31 阅读量:944 来源: 我爱方案网 作者: Emely
随着5G技术的发展,智能设备对芯片的需求也越来越大。小到家用电器,大到汽车电子都离不开芯片的支持,是智能设备的灵魂所在。
到了2023年,随着人工智能掀起新一轮技术浪潮,MCU 再次担起新使命,围绕智能家居、电动汽车、工控绿能等领域不断衍生新技术、新产品。与此同时,在低功耗、高运算力、高集成度、高专用性等高需求下,国产芯片制造商将迎来更大的发展空间,以及更好的性能,更完善的生态系统。
微控制器(MCU)根据数据总线或数据处理位数可分为4位、8位、16位、32位甚至64位。位数越高,数据有效数越高,运算误差越小,是衡量MCU性能的一项重要标准。MCU的性能随着位数的增加而提高,适用场景也更加丰富,其中8位和16位MCU主要用于一般的控制领域,使用场景不涉及操作系统,而32位MCU多用于多媒体处理、网络操作等复杂场景,一般需要使用嵌入式操作系统。
据悉,国内厂商的竞争着重集中在消费和中低端工控领域竞争,国内MCU的应用领域销售占比情况如下:
数据来源:ICInsights、中商产业研究院整理
物联网的出现扩大了消费级MCU更大的需求,在国内消费类产品市场领域中得到快速发展。
在汽车领域,MCU是汽车由电动化走向智能化发展的重要元器件之一,车规级MCU是国家重点扶持的领域,国家高度重视汽车产业链发展。其需具备高可靠性、低功耗、多种通信协议和接口、高EMI抗干扰等特点,主要应用在发动机控制、制动系统、ADAS、转向系统等等。
在工业领域,工厂自动化、电机控制、电源能源等需求,对特定技术指标要求有突出的性能表现,包括高精度、高可靠性、多种通信协议和接口、防尘、防水和防腐蚀等特点。应用在PLC、DCS和工控机等,MCU可以控制生产线、传感器、执行器等等。
在医疗领域,MCU可以控制医疗设备的测量、记录和传输等功能,需要具备高精度、低功耗、安全加密等特点。主要应用在医疗保健仪器设备、核磁共振成像设备、血压计、血糖仪、医疗监护设备等。
在消费电子领域,消费电子是国家战略性发展产业,近年单一产品的功能也呈现多样化趋势。具备低功耗、多种通信协议和接口、小尺寸和低成本等特点,主要应用在电视电脑、手机电脑主板、空调冰箱、小家电等。
近几年,国内一大批MCU厂商相继出现,其中不少MCU已经在国内市场上站稳脚跟。随着政策支持,国内MCU厂商也在不断的突破技术壁垒,提升整体实力。比如先楫半导体、小华半导体等等都是国内典型的代表。
先楫半导体
先楫半导体是一家致力于高性能嵌入式解决方案的半导体公司,产品覆盖微控制器、微处理器和周边芯片,以及配套的开发工具和生态系统。致力于开发基于RISC-V内核的高性能嵌入式处理器及应用解决方案。主要应用于电机控制、数字电源、工业控制和边缘计算等领域。关键产品:基于RISC-V内核的HPM6300微控制器、HPM6700/6400微处理器;
先楫半导体HPM6300系列:
HPM6300 系列 MCU 是上海先楫半导体科技有限公司推出的一款高性能、高实时、高性价比 RISC-V 内核的微控制器。 HPM6300 系列提供 LQFP 和小体积 BGA 封装,简化用户板级设计,为工业自动化及边缘计算应用提供了丰富的算力和高效的控制能力。
其RISC-V 内核支持双精度浮点运算及强大的DSP扩展,主频超过600 MHz。
32KB 高速缓存 (I/D Cache)和高达256KB的零等待指令和数据本地存储器 (ILM / DLM),加上 512KB 通用SRAM;内置快速傅里叶变换和数字滤波器硬件加速引擎。外扩存储2个串行总线控制器、SDRAM控制器、1个SDIO控制器。可通过板载 JTAG 和串口调试器进行调试。
先楫半导体HPM6700/6400系列:
HPM6700/6400系列MCU是来自上海先楫半导体科技有限公司的高性能实时 RISC-V 微控制器,为工业自动化及边缘计算应用提供了极大的算力、高效的控制能力及丰富的多媒体功能。
RISC-V 内核支持双精度浮点运算及强大的 DSP 扩展, HPM6750 旗舰型号双核主频高达 816 MHz,创下了高达 9220 CoreMarkT M 和高达 4651 DMIPS 的MCU 性能新记录。 HPM64G0 高性能型号单核主频达到 1GHz,超过 5600 CoreMarkT M。
32KB 高速缓存 (I/D Cache) 和高达 512KB 的零等待指令和数据本地存储器 (ILM / DLM),加上 1MB 内置SRAM.外扩存储2个串行总线控制器、SDRAM控制器、2个SD/eMMC控制器。可通过板载 JTAG 和串口调试器进行调试。
小华半导体有限公司(简称小华半导体)是中国电子信息产业集团有限公司旗下集成电路业务平台华大半导体有限公司的核心子公司。 我们专注于核心智能控制芯片的设计,为客户提供通用控制、 电机控制、 汽车电子、超低功耗四大产品线, 以及相应算法和软件在内的一整套系统级解决方案。
HC32L110系列
HC32L110 系列是一款旨在延长便携式测量系统的电池使用寿命的超低功耗、Low Pin Count、宽电压工作范围的 MCU,具备新型扩频技术,易于建设和部署,多种协议通信方式等特性。适用于智能抄表、 智能家电、智能城 市以及智能楼宇等物联网应用场景。
接口方面,该芯片集成 12 位 1M sps 高精度 SARADC 以及集成了比较器、多路 UART、SPI、I 2 C等丰富的通讯外设,具有高整合度、高抗干扰、高可靠性和超低功耗的特点。本产品内核采用 Cortex-M0+ 内核,配合成熟的 Keil & IAR 调试开发软件,支持 C 语言及汇编语言,汇编指令。
HC32M120系列
小华半导体HC32M120系列芯片是基于ARM Cortex-M0+ 32-bit RISC CPU,工作频率48MHz的高性能MCU,集成了片上存储器,包括32KB的Flash,4KB的SRAM。支持宽电压范围(2.7-5.5V)、宽温度范围(-40-105℃)和低功耗模式,可应用于冰箱、空调、洗衣机、小家电、风机、风筒等领域。
另外,HC32M120系列芯片还集成了丰富的外设功能。包括12通道的 12bit 1MSPS ADC,2个独立运算放大器(OPA),2个独立电压比较器(CMP),1 个电机 Timer(Timer),1个多功能16bit Timer(TimerA)支持正交编码输入、输入捕捉、输出捕捉、PWM 输出,4个多功能 16bit Timer(TimerB)支持输入捕捉、输出比较、PWM 输出,1个16bit Timer (Timer2)支持异步计数,1个16bit Timer(Timer0),1个I2C通信接口,1个SPI 通信接口,3个USART通信接口,其中1个USART支持LIN通信功能。
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