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“半导体老兵”芯片销量突破3亿颗,从国家电网进军通用MCU红海市场

时间:2021-12-20 17:51:53 作者:吴清珍(Amy Wu) 阅读:
中国工控和自动化市场规模持续扩大,预计到2022年将达到2085亿元。传统工控MCU领域向来是TI、ST、ADI和瑞萨等国际大厂的地盘,国内MCU厂商中除了华大半导体的MCU事业部,最近几年,万高、航顺和极海半导体、兆易创新也在发力工业MCU市场。
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全球经济形势逐步好转,中国物联网、新兴医疗电子、新能源等应用快速发展,中国MCU市场持续保持良好的增长态势。看国内MCU市场,据 IHS数据统计,2008-2018 年间,中国 MCU 市场年平均复合增长率(CAGR)为 7.2%,是同期全球 MCU市场增长率的 4 倍。2019 年中国 MCU 市场规模达到256亿元,2020年达到269亿元。但主要被海外大厂霸占,国产MCU渗透率较低。

近些年,有不少国内MCU厂商迅速崛起,并代替海外大厂的部分MCU产品占领国内市场。尽管如此,国内依旧有庞大的市场需求支持。其中汽车电子和工业控制应用对MCU的需求增长是最快的,据IC Insights报告指出,预计2021年全球MCU市场总销售额可达到190亿美元,其中汽车和工业市场占据了70%,消费电子、家电,以及计算机和通信等市场占据了剩下的30%。其中,32位MCU产品在中国通用MCU产品中占比最高。

中国工控和自动化市场规模持续扩大,预计到2022年将达到2085亿元。传统工控MCU领域向来是TI、ST、ADI和瑞萨等国际大厂的地盘,国内MCU厂商中除了华大半导体的MCU事业部,最近几年,万高、航顺和极海半导体、兆易创新也在发力工业MCU市场。

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在2021年12月15日,杭州万高在深圳站发布会首场V32系列MCU新品发布会,早期杭州万高的主控芯片以专用MCU为主,现推出全新自主研发的通用V32F2系列和低功耗V32L0系列MCU产品,也是杭州万高正式向外界宣布加速进军通用MCU市场。本次发布会《电子工程专辑》受邀出席,据杭州万高总经理崔国宇表示,万高致力于发展成为工业领域IC设计的领军企业,并将万高MCU产品线发展成为国内领先企业,为芯片国产化贡献一份力量。

图注:杭州万高总经理崔国宇

V32F2系列通用MCU 新品发布,聚焦工控MCU市场

工控芯片的品质相对于消费芯片有着更为严格的要求,它需要运用长达10年以上的寿命,在面对温度、湿度、安全攻击、电磁辐射等要求也不同。杭州万高芯片研发中心副总经理夏军虎指出:“基于电力行业残酷的使用环境为代表,对工控芯片提出特殊要求,万高在芯片设计之初便定制了非常苛刻的产品规格。高性能、高可靠性、低功耗、安全可信、AI人工智能、先进制程是我们万高MCU的六大发展思路,以高品质芯片服务于市场,提供多样的个性化服务以及丰富的产品线。”

图注:杭州万高芯片研发中心副总经理夏军虎

据了解,目前杭州万高的MCU产品线的研发团队有500+名员工,其中研发人员占比70%,芯片设计与应用开发核心团队的平均MCU行业经验大于10年。

杭州万高在RISC-V指令集架构上也有所布局,并推出MCU内核TaiShan200和TaiShan400。

图注:杭州万高MCU内核泰山400

图注:杭州万高MCU内核泰山200

V32F2系列通用MCU 基于泰山400内核(兼容ARM Cortex-M33)设计,平台支持双核和单核架构,主频高达128MHz;支持Trust Zone,浮点单元(FPU),内存保护单元(MPU)和DSP指令集。最高2MB +256KB Flash和1MB+96KB SRAM。支持I2C/UART/SPI/USB2.0/MAC/CAN/DCMI等接口,具有2路DMA通道,16个Timers,1个RTC,2个12位SAR-ADC,1个14位同步采样ADC,1个增强型ADC扩展接口和2个12位DAC。

应用场景有光伏逆变器、智能监控、智能家居、工业自动化、智能机器人、20版智能电表、医疗健康、新能源充电桩等。

图注:杭州万高主流MCU产品·V32F2产品平台

V32L0系列的低功耗MCU采用Cortex-M0+,多封装形式 LQFP100/64/48,有FLASH   256KB、SRAM 32KB;支持0.5μA 深度睡眠模式、0.9μA 深度睡眠模式 + RTC、7μA (32.768 kHz)  低速工作模式、35μA / MHz (24 MHz)  睡眠模式、130μA / MHz (24 MHz)  工作模式、4μs 唤醒时间。

图注:杭州万高低功耗MCU产品·V32L0产品平台

目前杭州万高已量产的主控芯片产品有V85系列和V32L083系列低功耗MCU;V84系列和V32H系列通用型MCU;V81系列高性能MPU。本次发布会推出M33/128MHz的V32F205/207系列、M33*2/128MHz的V32F208系列、M33*2/128MHz M0/64MHz的V32F209系列、M0+/48MHz的V32F205/207系列。

图注:杭州万高MCU产品矩阵

据了解,在2022年杭州万高将会持续推出高性能的A7*4+M33/1.2GHz的V81系列;单核版本M33增强型/250MHz和双版本:M33增强型*2/250MHz的V32H20系列;M33/72MHz的V32F103系列;M0/48MHz的V32L0 电机系列;M0/48MHz的V32WX系列。

产品布局:立足计量,布局主控和通信

图注:杭州万高市场营销中心副总经理王荣超

万高市场营销中心副总经理王荣超表示,“万高立足于计量,布局主控与通信系列芯片。万高早期服务于国家电网公司,深耕专用领域多年,在2019年积极布局通用MCU市场,目标推出符合国产化替代、PIN2PIN、软件兼容、APP化等特色主控芯片。未来将持续推出包括自主内核在内的系列化通用MCU相关产品。”

杭州万高的主控芯片有通用型MCU、低功耗MCU和高性能MPU。

未来计量产品线布局,计划推出支持新架构的高性能低功耗模拟IP和电力能源测量/计量/监测新架构,并更新计量MCU处理传感数据。具体产品线如下:

图注:杭州万高计量产品线

通信产品路线发展将从兼容宽带、窄带PLC设计技术,不断向PLC+RF双模设计技术、支持测量功能的单载波通信解决方案方向发展,具体产品线如下:

图注:杭州万高通信产品线

国家电网背景,杭州万高芯片销量突破3亿颗

杭州万高成立于2006年,2008年成为孟加拉等发展国家主力电力芯片供应商之一,2015年跻身德国等发达国家第一梯队芯片供应商。2019年并入国家电网成为智芯控股子公司,涵盖海外电力、国家电网、南方电网、新能源及工业控制市场。

图注:万高发展历程

据杭州万高总经理崔国宇表示:“杭州万高2020年已经量产了超过50款芯片产品,芯片累积销量突破3亿颗,出口国家超80个。万高是通用MCU芯片行业的新军,同时也是半导体行业的老兵,覆盖的三条产品线有主控芯片-海燕系列、计量芯片-蜂鸟系列、通信芯片-飞鸽系列。万高具备了IC设计公司发展的三个关键点:人才、资金和应用,国家电网为万高MCU产品带来大量的应用基础。”

据了解,万高的母公司北京智芯微电子科技有限公司(下文简称“智芯公司)成立于2010年,注册资本64.1亿元,总部位于北京,设有工业芯片研发基地、芯片研发实验基地、芯片生产实验基地,办公、实验、生产场地面积约10万平米,员工2500余人。科研队伍总人数超过1800人,在2018年建成国家级院士专家工作站,聘请两院院士5名;拥有国家“百千万人才工程”国家级专家(2020年获评)。

智芯公司在研发环境上累计投资了80亿元,建成国内一流的芯片研发软硬件设计环境,在数模混合芯片设计、超大规模集成电路验证和工艺监控等领域达到国内领先水平。智芯公司在实验室资质上先后被认定为国家电网公司重点实验室、北京市工程技术研究中心、北京市企业技术中心、北京市工程实验室、国家地方联合工程研究中心,是我国首个工业芯片国家级工程研究中心,通过CMA认证及国家认可委CNAS认可。向250多家国内外芯片及整机企业、政府机构提供技术服务,解决了近3万多个芯片实验分析难题。行业覆盖能源电力、轨道交通、汽车电子、石油石化等领域。

当前国内MCU市场广阔,杭州万高从专用转向通用MCU市场,一同带动芯片产业上下游协同发展。虽然该市场的竞争已经相当激烈,尤其在中低端市场,国产MCU厂商已经开始通过价格战来掠夺市场。尤其在当前芯片紧缺的大环境下,杭州万高或许能借此机遇不断拓宽自己的应用市场。相信有国家电网和智芯公司的支持,在资金和技术上对杭州万高将是一大助益。

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吴清珍(Amy Wu)
电子工程专辑(EETimes China)资深研究员,欢迎交流。
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