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2021/12/16

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复旦微 MCU 挺进汽车电子市场- 上海电力电子展

谈到复旦微电子,大家第一时间想到的应该是——这是国内最早从事集成电路设计、应用、测试和系统解决方案的公司之一。公司于 1998 年成立,经过过去二十多年,在多个领域突破,业绩在过去多年里也屡创新高。


据复旦微电子电力电子事业部市场经理王超介绍,公司在电子电力、安全与识别、非挥发性存储器、智能电器和可编程器件方面积累了丰富的经验和市场地位,这主要得益于公司极具竞争力的产品。如下图所示,复旦微电子在多个芯片市场处于领先地位:在低功耗、工业 MCU 方面的累计出货量高居国内前列;智能 IC 卡、RFID/READER 芯片累计出货量超 100 亿颗;EEPROM 市场份额国内第一;高可靠性 Flash 月出货也超亿片。


即使取得了如此成绩,但复旦微并没有停下脚步。如在 MCU 市场,他们正在蓄力,以实现新的跃升,车用 MCU 就是他们的一个重要发力点。

深耕 MCU 业务 20 年

王超告诉记者,复旦微电子的 MCU 事业始建于 2004 年,主要的目标是聚焦做超低功耗和工业级的 MCU。从 1999 年推出第一款电表专用芯片开始,复旦微 MCU 已经长期稳定运行十余载,积累了十多年现场稳定运行的数据。

迄今为止,复旦微 MCU 累计的出货量在 5 亿颗左右,公司 MCU 团队,囊括了芯片设计、软硬件支持以及芯片测试等多个相关方面,持续在这个市场深耕。

复旦微在去年发布的招股说明书中也表示,公司提供的智能电表 MCU 是电子式电能表智能电表的核心元器件,可实现工业和家庭用电户的用电信息计量、自动抄读、信息传输等功能;而低功耗通用 MCU 产品可应用于智能电表、智能水气热表、工业控制、智能家居、安防消防、健康医疗、物联网等众多领域。

作为国内智能电表 MCU 的主要供应商之一,复旦微在国家电网单相智能电表 MCU 市场份额多年占比排名第一,合作伙伴覆盖江苏林洋、威胜集团、杭州海兴、宁波三星、东方威思顿、浙江正泰、河南许继、杭州炬华、深圳科陆、杭州华立等国内主要表厂。

王超同时也指出,自第一颗电表专用 MCU 开始,复旦微陆续推出了十多个系列数百种型号的工业级、低功耗 MCU,应用在电力、工业控制、智能家居、物联网、电器驱动相关的领域。依托在智能电表领域多年积累的丰富经验和技术,复旦微通过低功耗通用 MCU 产品积极向智能水气热表、智能家居、物联网等行业拓展。

换而言之,在不断深挖电力领域 MCU 芯片潜力的同时,复旦微还在积极布局通用 MCU 芯片市场,而汽车应用就是他们的下一个目标。从市场的发展趋势看来,这也是一个明智的选择。

数据统计显示,2020 年全球车用 MCU 市场规模 62 亿美元。知名分析机构 IC Insights 预测,2021 年汽车 MCU 市场在供应短缺的情况下仍将猛增 23% 至 76 亿美元,其中 10% 来源于汽车信息娱乐(从互联网和卫星传输中检索数字地图、识别位置和访问数据的娱乐和信息系统),90% 将由用于车辆发动机控制、动力传动系统、刹车、转向、电动车窗和电池管理等的汽车 MCU 贡献。

IC Insights 继续表示,到 2025 年,全球汽车 MCU 规模预计将达到近 120 亿美元,对应 2021-2025 年 CAGR 为 14.1%,增速明显高于未来三年整体 MCU 市场增速的 8%。

显而易见的增长预期,叠加国内暴增的本土汽车 MCU 需求,坚定了复旦微进军汽车 MCU 市场的信心,他们也为此做好了充分准备。

首款车用 MCU 惊艳亮相

在决定入局汽车 MCU 市场之后,复旦微随即投入到紧张的研发当中,并最终于今年 11 月推出了其首款通过 AEC-Q 验证的 MCU 芯片。据王超介绍,这是一款基于 Arm Cortex-M0 设计的产品,拥有大容量和丰富外设资源等当代汽车 MCU 所需的多个特性。


首先看大容量方面,王超告诉记者,现在随着汽车电子电气架构升级,很多执行器节点、控制器对于片上的存储空间要求越来越高,所以复旦微在做这款产品的时候,就将其定位为大容量存储空间的通用微控制器。这就意味着芯片的存储空间足够大,硬件有足够的空间的冗余,能够支撑未来三年甚至是更长时间的产品软件方面的迭代和更新。


" 我们使用的是嵌入式 Flash 的工艺,其寿命和次数以及数据保存的时间都是行业内符合标准和要求。我们的这颗芯片支持 10 万次以上次数,105 度的环境下可以数据保存十年的时间。" 王超补充说。

其次,该芯片也拥有丰富的数字和模拟接口。其中数字接口方面包括了 5xART、3xLPUART,3xSPI、1xI2C、CAN 等;模拟外设 ADC、DAC 也都做了片上集成。此外,复旦微还为该芯片集成了低功耗比较器和运放,旨在帮助开发者把产品的集成度能提升,降低 BOM 成本,缩小整个硬件电路设计的尺寸空间。复旦微还为该芯片带来了 PD 的支持,满足了开发者面向未来的更多需求。

这个芯片还拥有丰富的定时器资源,当中包括低功耗的定时器、通用定时器,也有针对电极驱动相关的高级定时器。芯片还标配低功耗的 RTC 时钟源,支持两个看门狗。


为了满足开发者对芯片不同封装的需求,复旦微还在这个芯片上为用户提供 LQFP48、LQFP64 和 LQFP80 三种封装选择。针对汽车上简单的执行器之类的应用,复旦微会适时向用户推出如 32pin 或者 20 到 28pin 的产品封装选择,进一步助力开发者。

" 作为一个车用产品,我们这个芯片还拥有高可靠、低功耗,具备安全和个性化电路设计等特性。" 王超接着说。

从她的介绍我们得知,复旦微这款产品的工作电压支持 1.65v 到 5.5V 超宽电压工作范围,兼容汽车电源系统的需求;芯片还支持高可靠的 BOR 电路和 PDR 电路,满足汽车芯片所需的各种规格;芯片还集成了电源监测模块、双看门狗、晶振的停振检测和引脚滤波、复位电路滤波,这些都是迎合汽车芯片功能安全特性而设计的。

至于低功耗和安全特性,随着新能源汽车和网联汽车的发展,这也是一些必须的功能,这恰好也正是复旦微在过去二十多年工作里面一直专注的。" 作为芯片硬件的电路厂家,我们在芯片里面会提供一些硬件电路来保证系统数据安全,这主要依赖于芯片内搭配的对称加密单元、随机数发生器和代码保护等模块。" 王超举例说。

通过芯片上类似高速 RC 振荡器和可编程的胶合逻辑等高精度和低功耗的个性化模拟电路,复旦微又可以进一步帮助客户优化其产品的成本和设计。


" 基于该芯片的特性,我们认为其可以在 ETC、开关面板、尾门控制、防盗器、OBC、车窗控制、车灯、电动座椅和激光雷达等应用。关于更多的应用,我们也还在探索中。" 王超继续说。


未来规划

在介绍了首款汽车 MCU 芯片之后,复旦微电子高级工程师、电力电子事业部总经理助理翟金刚接着分享了公司汽车 MCU 芯片的未来规划。

他首先强调,复旦微在汽车 MCU 方面的产品规划是基于目标应用的场景往前推,旨在在各个领域对外商产品的替代。如为了更丰富场景的需求,复旦微今年会基于当前的这款产品做一个升级;明年,公司也会推出一个同样是基于 Arm Cortex M0 架构的芯片,以探索更高级别的应用。

" 为了满足空调压缩机、OBC、超声雷达、风扇和后视镜场景等场景对高性能芯片的需求,我们还将推出基于 Arm Cortex M33 和 Arm Cortex M7 设计的芯片。" 翟金刚告诉记者。


他进一步指出,作为一个面向未来汽车需求的芯片,复旦微会持续在与汽车芯片安全、可靠和数据安全密切相关的 ISO 26262 和 AUTOSAR 上投入。除此以外,生态也是复旦微电子关注的另一个重要方面。" 没有生态的话,产品推广会面临非常大的瓶颈。" 翟金刚表示。


在他看来,初期生态非常重要。因为如果没有好的生态,即使再好的芯片产品,也很难在用户那一端快速用起来。但如果一开始就给到客户一个非常好的体验,让他快速的把原型做出来,把其知识产权的东西移到平台上面,缩短了他的产品推向市场的时间。这也可以让芯片厂将其产品快速推广出去,形成一个双赢的局面。

" 我们在构建我们自己的生态,而不是借鉴别人的生态去。" 翟金刚告诉记者。


最后,翟金刚指出,汽车 MCU 有向域控制器发展的趋势,公司也会投入到这方面的研究和研发中去。复旦微的目标就是对标海外领先的汽车 MCU 供应商,走出一条属于自己的汽车电子崛起之路。


    文章来源:网络转载


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