跟随国产替代浪潮,多款自研高性能通用MCU推荐!

发布时间:2023-09-28 阅读量:515 来源: 我爱方案网 作者: Emely

众所周知,MCU行业是一个市场集中度高,且以国外品牌为主的行业。得益于汽车电子、物联网和消费电子等应用需求的激增,MCU的需求量也将得到进一步的提升,为MCU行业创造了良好的发展空间。

 

MCU是一种具有性能高、低功耗、可编程等优点的高集成度的微型计算机控制系统。随着万物互联时代的到来,更多的应用场景不断呈现出来,极大地推进了MCU的市场规模。MCU市场将朝着节能化、智能化、安全性、轻薄短小及多功能合一等方向发展。

 

MCU出现的时间不长,但是它的发展却很迅速。国内起步较晚,但随着产业链下游应用市场的快速发展,使得MCU需求量持续激增,我国MCU行业也步入了高速发展时期。MCU产业链可以简单的分为上游原材料设备、中游设计制造、下游应用三个方面。

 

(1)产业链上游

MCU产业链上游可以分为原材料供应商和代工厂商。

原材料主要为晶圆和来自ARM等的内核授权,此外还有光刻胶、抛光材料、溅射靶材等,代工厂商包括台积电、联电、中芯国际、格罗方德等等,整体市场份额在九成以上。

 

(2)产业链中游

MCU产业链中游为MCU芯片的制造。

今年我国MCU芯片市场规模保持逐年上升趋势,但是国内大部分市场份额仍被国外厂商所占据,主要为瑞萨电子、恩智浦、英飞凌、微芯科技、意法半导体等,合计市占率超过80%。高端市场大部分都被国外企业占据;国内MCU厂商数量众多,但是市场份额分散,在中低端市场具备较强的竞争优势,主要为芯海科技、中颖电子、北京君正、乐鑫科技、士兰微等等。

 

(3)产业链下游

MCU产业链下游为MCU的应用。

下游应用广泛,主要集中在汽车电子、工业控制、消费电子、智能安全等领域,汽车电子、工业控制等领域占比明显低于全球市场,而国内市场则集中在消费电子、家电领域,其中包括均胜电子、华阳集团、拓普集团等等。

 

根据市场调研机构Yole Intelligence所发布的2022年MCU总收入市场份额,我们可以看到:恩智浦、瑞萨、英飞凌、ST、Micrchip这五家国外厂商,在全球 MCU总销量中几乎占据了80%以上。目前在中高端应用领域,仍然是被欧美、日系厂商把持,本土MCU厂商的占比较低。

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近几年各行业不稳定性因素逐渐增加,并且随着产品的应用技术支持和生态都在不断地提升,各大企业对国产替代的需求越发强烈,越来越多的产品和方案逐渐实现国产替代,推进国内MCU行业的发展。

 

由于本土供应的市场足够大,更多的人才和企业的加入为MCU国产化带来了良好的发展,有利于提升技术能力,丰富国产MCU产品的矩阵,实现产业良性竞争。在本土供应浪潮和市场需求增长的带动下,MCU国产化的进程刻不容缓。

 

在MCU替代的浪潮中,国内MCU厂商在技术创新、产品质量、市场服务等方面都有不断的进步提升。作为MCU赛道的“后起之秀”,先楫半导体一直致力于自主研发高性能微控制器产品,发展势头迅猛,并在市场中取得了一定的成绩。目前已经量产的高性能通用MCU产品系列有HPM6700/6400、HPM6300、HPM6200以及HPM5300,性能领先国际同类产品。

 

HPM6700/6400

HPM6700/6400系列是先楫半导体推出的高性能实时 RISC-V 微控制器,RISC-V 内核支持双精度浮点运算及强大的 DSP 扩展,主频高达 816 MHz,创下了高达 9220CoreMark和高达 4651 DMIPS 的 MCU 性能新记录。

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目前HPM6700/6400系列已经量产,为工业自动化及边缘计算应用提供了极大地算力、高效的控制能力以及丰富的多媒体功能,并完成AEC-Q100认证,全力服务国内工业、汽车和新能源市场。

应用领域:电机控制、显示系统、音频设备、工业PLC、工业网关等。


HPM6300

HPM6300全系列产品采用晶心Andes D45 RISC-V内核,支持双精度浮点运算。模拟模块包括16bit-ADC,12-bit DAC和模拟比较器,配以多组纳秒级高分辨率PWM,为马达控制和数字电源应用提供强大硬件支持;通讯接口包括了实时以太网,支持IEEE1588,内置PHY的高速USB,多路CAN-FD及丰富的UART,SPI,I2C等接口。

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HPM6300的主频达到648MHz, 并具有FFA协处理器,能实现FFT/FIR快速计算,具备3个16位的ADC、10/100M以太网等,适合工业自动化、电网等行业应用,如工业自动化领域的伺服驱动器、PLC、工业控制器,电网的DTU、断路器等产品。

应用领域:新能源、电机控制、工业网关、音频设备等。

 

HPM6200

HPM6200是先楫推出的高性能、高实时、高精度混合信号的通用微控制器系列,主要应用领域包括新能源,储能,电动汽车,工业自动化等,可以在工业和汽车应用中实现数字电源和高性能电机控制。

 

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性能方面,HPM6200采用了RISC-V双核架构,支持双精度浮点运算及强大的DSP扩展,主频达到600MHz,性能达到6780 CoreMark和3420 DMIPS,可在1us内完成基于矢量控制的电流控制环路运算。

此外,HPM6200还配置了4 组8通道增强型PWM控制器,其中2组高分辨率PWM调制精度高达100ps,这是目前世界上最高精度的PWM。不但提升了系统控制精度,还可实现单芯片控制多轴电机或者单芯片实现复杂拓扑的数字电源。

应用领域:新能源、数字电源、电机等领域。

 

HPM5300

HPM5300是是一款高性能 RISC-V 内核通用微控制器,主要面向工业自动化、新能源及汽车电子三大应用领域。HPM5300 支持双精度浮点运算及强大的 DSP 扩展,主频 480MHz,达到甚至超越国际主流高性能 MCU 产品,满足大多数应用场景下的开发需求。

 

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此外,HPM5300 还是先楫半导体第一款全系列内置 1 MB Flash 的产品,同时内置 288KB SRAM,极大避免了低速外部存储器引发的性能损失。模拟部分集成 16bit ADC、12bit DAC 以及运放,增强整个系统精度。HPM5300 配置两个八通道的 PWM 模块,同时引入了 PLB 可编程逻辑单元,实现丰富、多逻辑的保护,提高了产品的稳定性。卓越的通讯能力在丰富的通讯接口上体现得淋漓尽致,HPM5300 系列提供多种可灵活配置的接口,包含 4 路 CAN-FD、4 路 LIN、多路 UART/SPI/I2C 以及USB OTG 内置 HS PHY,轻松实现各种接口类应用。

应用领域:工业自动化、新能源、汽车电子等。



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