出貨量超3億顆！靈動十年MCU探索進入爆發(fā)期，躍升智能家電和工業(yè)市場

（電子發(fā)燒友網(wǎng)報道 文/章鷹）2021年是國產(chǎn)MCU發(fā)展的黃金時間，隨著物聯(lián)網(wǎng)終端需求的不斷推進，汽車駕駛信息系統(tǒng)、油門控制系統(tǒng)、自動泊車、先進巡航控制、防撞系統(tǒng)和ADAS系統(tǒng)對32位MCU芯片需求量將大幅度提升，車載和工控領(lǐng)域?qū)⑹荕CU行業(yè)未來在全球市場中開拓的主要目標市場。經(jīng)初步測算，2020年中國MCU市場規(guī)模超過268億元，與去年相比增長5%。IC Insights最新報告顯示，全球32位MCU市場在2021年將實現(xiàn)24%的增長，2021年中國MCU市場增長速度繼續(xù)領(lǐng)先全球。缺貨潮催化國產(chǎn)MCU替代，國產(chǎn)廠商迎來歷史機遇。

作為國內(nèi)32位MCU市場的重要廠商之一，靈動在過去一年里取得了哪些成績？在MCU市場上做了哪些前瞻布局？產(chǎn)能問題如何解決？新產(chǎn)品和新技術(shù)給工程師帶來了哪些驚喜？在最近的靈動MM32協(xié)作大會上，靈動的高管們帶來了最新的分享。

8月31日，第六屆“靈動MM32協(xié)作大會”在深圳星河麗思卡爾酒店盛大開幕。靈動董事長吳忠潔博士在大會上宣布，靈動MCU產(chǎn)品累計出貨量已經(jīng)超過3億顆。“雄關(guān)漫道，十年探索”，自靈動2011年3月成立，經(jīng)歷10年的努力，至今已經(jīng)完成200多余款MCU產(chǎn)品的設(shè)計及推廣，目前已經(jīng)批量供貨的有基于Arm Cortex-M0 / M3內(nèi)核的多個系列產(chǎn)品：MM32F系列——通用高性能微控制器產(chǎn)品；MM32L系列——低功耗高安全微控制器產(chǎn)品；MM32SPIN系列——電機和電源專用微控制器產(chǎn)品；MM32W——無線互聯(lián)微控制器產(chǎn)品。

圖1：靈動董事長吳忠潔

靈動32位MCU芯片向高端的工業(yè)和汽車市場挺進，布局12寸晶圓代工應(yīng)對產(chǎn)能緊缺

靈動董事長吳忠潔博士表示，在過去一年中，對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是不平凡的一年，由于疫情及國際政治形勢的變化，整個半導(dǎo)體行業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，反應(yīng)到終端層面就出現(xiàn)了產(chǎn)能緊缺、供貨不足的問題。靈動會繼續(xù)努力，爭取緩解產(chǎn)能問題。靈動現(xiàn)已全面升級ERP和CRM系統(tǒng)，希望通過這些軟件的升級，讓銷售、合作伙伴和客戶不再為產(chǎn)能排期而發(fā)愁。

堅決杜絕炒貨，維護國產(chǎn)MCU產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展！在產(chǎn)能緊缺的同時，一些國外大廠MCU芯片價格翻了5-10倍，炒貨盛行，國產(chǎn)MCU芯片也受到波及。靈動在7月份邀請所有代理商至上海總部，在律師和相關(guān)法務(wù)人員的見證下，重新簽署了代理協(xié)議。靈動對代理商和合作伙伴強調(diào)了兩點：1、杜絕腐?。?、禁止炒貨。對于炒貨的廠商，絕不姑息。

在面臨全球晶圓代工產(chǎn)能波動的情況下，靈動積極協(xié)調(diào)上游代工廠和封測廠商，現(xiàn)已可以給予客戶一個合理的預(yù)期。早在1月份，靈動的MCU芯片開始著手從8寸代工產(chǎn)線向12寸的轉(zhuǎn)移，首批樣片已進入測試階段。從目前的測試情況來看，80%以上的芯片功能指標符合預(yù)期。吳忠潔博士表示，靈動所使用的12寸晶圓的良率比8寸晶圓的更高，在同樣的條件下，靈動可以給予客戶更多更好的產(chǎn)品選擇。

針對未來MCU產(chǎn)品的發(fā)展路線，吳忠潔博士指出，從消費電子入手，在夯實產(chǎn)品設(shè)計和供應(yīng)鏈的流程后，逐步過渡到工業(yè)、家電、汽車電子等。“汽車電子是未來的發(fā)展方向，在過去，計算機、家電承擔(dān)了半導(dǎo)體80%以上的需求，未來汽車電子很快會取代相關(guān)的行業(yè)，成為重要的一極。”吳忠潔博士強調(diào)，靈動在以消費電子為基礎(chǔ)的前提下，擴大供應(yīng)鏈和市場銷售，逐步走向MCU高端市場——汽車供應(yīng)鏈。據(jù)悉，靈動在汽車診斷電子產(chǎn)品、車機協(xié)處理器等后裝市場中，已經(jīng)累計出貨超過千萬顆。從去年開始，靈動MM32 MCU產(chǎn)品進入前裝市場，已進入倒車雷達、胎壓監(jiān)測，電動座椅和車窗等領(lǐng)域。

吳忠潔博士對記者表示，靈動在海外已有初步的布局，客戶Design In的個數(shù)和客戶群不斷擴大。未來，靈動一定會走出國門，與海外的方案商、系統(tǒng)公司和算法公司合作。

通用MCU和汽車MCU市場雙覆蓋，靈動國際化人才+平臺化設(shè)計雙引擎助力

在靈動CTO 周榮政博士看來，對靈動等本土MCU廠商來講，今年的市場機遇大于挑戰(zhàn)，智能化導(dǎo)致MCU持續(xù)增長，疊加國產(chǎn)替代浪潮。比如大家電廠商以往選擇MCU芯片，都是首選國外大廠的。最近兩年，他們對待選型國產(chǎn)芯片的態(tài)度發(fā)生了轉(zhuǎn)變。隨著國內(nèi)MCU廠商設(shè)計能力的持續(xù)提升，產(chǎn)能配套逐步提升，家電頭部廠商都以開放的態(tài)度來和國內(nèi)廠商進行合作。

圖2：靈動CTO 周榮政博士

靈動通過產(chǎn)品技術(shù)的四化，來積極應(yīng)對機遇和挑戰(zhàn)。周榮政博士表示，四化是指平臺化、系列化、生態(tài)化和標準化。平臺化設(shè)計的核心——是指一系列先進技術(shù)、IP通過一定的架構(gòu)形成的組合，從一個平臺可以孵化出一系列不同級別的產(chǎn)品。秉承這個理念，靈動解決基礎(chǔ)的技術(shù)平臺、電源、時鐘、信號鏈等IP問題，歸納集中解決可靠性和連接關(guān)系，并先后孵化了通用高性能MCU平臺、針對電源和電機專用的MCU平臺，還有低功耗高安全MCU平臺。

靈動在模擬器件和IP內(nèi)核開發(fā)上都加大投入量，30%的研發(fā)人員投入模擬研究，并重視軟件技術(shù)。靈動吸引了很多十年以上經(jīng)驗的架構(gòu)和研發(fā)工程師加盟，這些為推行平臺化和標準化打下了基礎(chǔ)。

周榮政博士介紹說：“對于MM32高性能平臺，靈動采用Arm中國（安謀科技）自研的Star-MC1內(nèi)核，帶DSP/FPU，Coremark數(shù)據(jù)4.02，比諸如Cortex-M4等Arm v7M架構(gòu)的性能高出20%。第一步，靈動基于成熟的110nm通用平臺，完成了Star-MC1內(nèi)核的集成，首顆產(chǎn)品將在10月份完成流片；第二步，把設(shè)計轉(zhuǎn)到更先進工藝，提升芯片性能并降低功耗，預(yù)計2022年第一季度完成。而在低功耗平臺上，基于110nm通用平臺成熟工藝、模擬和數(shù)字IP，優(yōu)化低功耗模式及模擬IP的低功耗指標，瞄準家電、醫(yī)療等低功耗市場，首顆產(chǎn)品9月即將流片；此外，靈動從1月份開始在為緩解產(chǎn)能而準備的12寸工藝平臺上開展設(shè)計工作。在基于成熟的110nm平臺和超2億顆產(chǎn)品的量產(chǎn)經(jīng)驗下，靈動的研發(fā)團隊在短短4個月內(nèi)完成了平臺建設(shè)并成功流片。”

靈動MCU工藝已經(jīng)從110nm提升至更先進的工藝。針對特定應(yīng)用行業(yè)進行平臺化策略的布局也已初見成效，這有力地支持了消費電子、家用電器、工業(yè)和汽車市場應(yīng)用客戶的需求。

專用電機市場，靈動MindSPIN系列覆蓋五大品類電機應(yīng)用

靈動電機技術(shù)事業(yè)部總經(jīng)理黃致愷表示，靈動MindSPIN系列MCU所致力的電機市場大有可為。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年國內(nèi)規(guī)模以上電機收入為6427.5億，估算國內(nèi)全口徑下電機市場規(guī)模接近萬億。

圖3：靈動電機技術(shù)事業(yè)部總經(jīng)理黃致愷

黃致愷指出，電機正在向節(jié)能化、輕量化、極速化、機電一體化和智能信息化這5個方向發(fā)展，而靈動未來電機專用的MCU產(chǎn)品也將圍繞這些方向來定義和設(shè)計。在電機市場中，我們將其分為5個領(lǐng)域：風(fēng)機、微型馬達、白色家電、電動自行車及電動工具。

圖4：電機五大應(yīng)用領(lǐng)域

黃致愷表示，靈動從40V、60V的MCU產(chǎn)品開始起步。現(xiàn)在，200V的產(chǎn)品也在進行最后的測試，未來將有600V預(yù)驅(qū)和全集成的規(guī)劃。

圖5：靈動現(xiàn)場展示的空調(diào)驅(qū)動板、洗衣機DD驅(qū)動板

在這幾個細分的專用領(lǐng)域中，靈動的市場占有率越來越高，因為針對各個不同領(lǐng)域都有設(shè)計具有靈動特色的電機類MCU產(chǎn)品，例如：風(fēng)機自帶算法，針對電動自行車設(shè)計的高性能高集成度的MCU。黃致愷還為大家?guī)砹耸褂肕indSPIN系列MCU所開發(fā)的熱門解決方案，例如：白色家電、吸塵器、風(fēng)機等，各個熱門整體解決方案都有非常專業(yè)的算法與解決方法。

圖6：應(yīng)用靈動MM32系列芯片的焊機控制板

圖7：應(yīng)用靈動MM32系列芯片的車型機器人

通用MCU市場，從技術(shù)、產(chǎn)品、生態(tài)合作方面更好地服務(wù)客戶

能兼顧通用MCU市場和專用MCU市場的國內(nèi)廠商不多。靈動敢于進入這個市場，正是其國產(chǎn)化芯片設(shè)計和國產(chǎn)化供應(yīng)鏈的底氣。在協(xié)作大會的現(xiàn)場，靈動市場總監(jiān)王維表示，由于聚焦核心技術(shù)，過去4年靈動實現(xiàn)了高速增長，2017到2020復(fù)合年增長率超過了170%。其四大系列產(chǎn)品各有側(cè)重，包括基于Arm內(nèi)核架構(gòu)的通用高性能MM32F系列，面向電機/電源專用特性的高模塊集成度的MM32SPIN系列，具有超低功耗架構(gòu)和豐富模擬接口的MM32L系列，以及集成BLE無線功能的MM32W系列。

圖8：靈動市場總監(jiān)王維

王維表示，靈動未來的MCU產(chǎn)品演進：一是使用基于安謀科技的Star-MC1內(nèi)核。從目前的測試結(jié)果來看，基于該內(nèi)核的MM32產(chǎn)品的系統(tǒng)性能已接近其所標定的理論值。隨著先進工藝的演進，目標是在下一代平臺上推出主頻高于200MHz的MCU產(chǎn)品；二是將MM32平臺從以控制為主的MCU，過渡到以控制和計算相結(jié)合，以適應(yīng)邊緣計算應(yīng)用的場景。在通信接口上，靈動將采用更先進的外設(shè)，包括IEEE 1588以太網(wǎng)、FlexCAN、CAN FD等，把靈動產(chǎn)品運用到更廣泛的工業(yè)和汽車市場。

圖9：采用MM32芯片的智能門鎖、兒童電動車等產(chǎn)品

最后，王維介紹說，靈動在持續(xù)開發(fā)基于MM32的開發(fā)板系列的同時，加大和第三方合作伙伴的配合。舉例來說，筆者在協(xié)作大會現(xiàn)場看到面向智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的毫米波模塊以及中移物聯(lián)網(wǎng)和靈動合作的一款開發(fā)板。這款開發(fā)板搭載了靈動MM32F3277G8P芯片，中移物聯(lián)網(wǎng)工作人員現(xiàn)場對記者表示，中移物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)OneOS是面向底層物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的平臺，適配的芯片中就包括了靈動的MM32系列。這些開發(fā)套件已經(jīng)提供給大學(xué)生做物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的NB場景。

圖10：中移物聯(lián)網(wǎng)展示搭載靈動芯片的板載溫濕度傳感器

作為生態(tài)活動的重要組成部分，靈動為國內(nèi)兩項大學(xué)生A類賽事提供支持。一是已經(jīng)舉辦了16屆的全國大學(xué)生智能車競賽；二是新進升級的全國大學(xué)生嵌入式芯片與系統(tǒng)設(shè)計競賽。智能車大賽所用的MM32F3270和MM32SPIN27系列核心板和評估板已廣泛被參賽選手所使用的。甚至智能車的裁判體系都是基于靈動的MCU打造的。靈動通過和逐飛科技的合作幫助新用戶和大學(xué)生們能在第一時間了解到靈動的MCU產(chǎn)品和技術(shù)。在這兩類賽事中，靈動通過大賽也培養(yǎng)了更多的學(xué)生和未來的工程師使用靈動自主研發(fā)的MM32 MCU平臺，為國產(chǎn)MCU的普及和生態(tài)系統(tǒng)的深入建設(shè)添磚加瓦。

圖11：基于靈動MM32產(chǎn)品的智能車大賽開發(fā)套件和裁判系統(tǒng)

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