探訪存儲(chǔ)&MCU雙龍頭，揭秘兆易創(chuàng)新的布局與實(shí)力

近日，2023慕尼黑上海電子展在國家會(huì)展中心（上海）正式舉行，兆易創(chuàng)新攜存儲(chǔ)、GD32MCU、傳感器和模擬產(chǎn)品等50余款優(yōu)勢產(chǎn)品和創(chuàng)新解決方案重磅亮相，聯(lián)手生態(tài)合作伙伴，聚焦汽車、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子等重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，提供廣泛且豐富的設(shè)計(jì)資源，幫助客戶靈活的開發(fā)產(chǎn)品并快速推向市場，在嵌入式系統(tǒng)智能化發(fā)展的時(shí)代為其助力賦能。

在展會(huì)現(xiàn)場，半導(dǎo)體行業(yè)觀察等媒體受邀與兆易創(chuàng)新MCU事業(yè)部產(chǎn)品市場總監(jiān)金光一和Flash事業(yè)部執(zhí)行總監(jiān)陳暉進(jìn)行了深入交流，更進(jìn)一步地了解了兆易創(chuàng)新前瞻性的市場布局和卓越的技術(shù)實(shí)力，以及兆易創(chuàng)新針對當(dāng)前市場趨勢的思考和規(guī)劃。

聚焦兆易創(chuàng)新Cortex-M7內(nèi)核超高性能MCU

本次展會(huì)上，兆易創(chuàng)新重點(diǎn)展出了中國首款采用Cortex-M7內(nèi)核的GD32H7系列超高性能MCU和應(yīng)用參考設(shè)計(jì)。

據(jù)了解，Arm Cortex-M7內(nèi)核為GD32H7系列MCU提供了高達(dá)600MHz的處理能力，配備了4MB的片上Flash和1MB的SRAM，支持大容量代碼存儲(chǔ)。內(nèi)置512KB的超大緊耦合內(nèi)存TCM和64KB的L1-Cache高速緩存，以及先進(jìn)的硬件DSP、雙精度FPU、三角函數(shù)和數(shù)字濾波器，以實(shí)現(xiàn)最佳處理效率。

相較現(xiàn)有的高性能產(chǎn)品，金光一認(rèn)為，GD32H7系列MCU不僅實(shí)現(xiàn)性能的大幅提升，外設(shè)資源也進(jìn)行了大幅擴(kuò)容，模擬性能也得到空前提升。片上集成了2個(gè)采樣速率高達(dá)4MSPS的14位ADC，1個(gè)采樣速率高達(dá)5.3MSPS的12位ADC，在圖形圖像顯示、AI算法支持以及電機(jī)控制、光伏儲(chǔ)能等應(yīng)用中，可提供高精度采樣率和快速響應(yīng)。3個(gè)CAN-FD接口和2個(gè)以太網(wǎng)控制器也為工業(yè)網(wǎng)卡、變頻器、伺服器提供了很好的優(yōu)勢。

GD32H737/757/759 接口資源

另外，成本也是該產(chǎn)品的一大優(yōu)勢。GD32H7系列MCU采用了業(yè)界領(lǐng)先的制程工藝，所以相比于國外的競爭對手成本優(yōu)勢非常明顯。同時(shí)，兆易創(chuàng)新還將包括數(shù)字IP和模擬IP在內(nèi)的多種IP等都進(jìn)行了優(yōu)化，極大的提升了集成度，在同樣面積下能夠容納更多的IP集成。

值得關(guān)注的是，GD32H7也是兆易創(chuàng)新推出的中國首款M7內(nèi)核的MCU。那么為什么國內(nèi)其他MCU廠商沒有對此進(jìn)行布局？金光一認(rèn)為，一方面是因?yàn)槌叨诵阅躆CU的技術(shù)要求會(huì)更高，比如MCU主頻越高，它的穩(wěn)定性、散熱、功耗就要進(jìn)行更好的控制。而國內(nèi)MCU偏中低端的較多，且多是用在能夠迅速起量的市場，而高端MCU的市場門檻加劇了技術(shù)壁壘的長期存在。

另一方面，兆易創(chuàng)新GD32 MCU是中國高性能通用微控制器領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，擁有中國最大的Arm架構(gòu)MCU家族，產(chǎn)品涵蓋Arm Cortex-M3、M4、M23、M33等內(nèi)核通用MCU產(chǎn)品系列，已實(shí)現(xiàn)對低/中/高端產(chǎn)品的覆蓋。在此基礎(chǔ)上，GD32H7就是兆易創(chuàng)新向更高端產(chǎn)品持續(xù)邁進(jìn)的新產(chǎn)物。

金光一指出，GD32H7的面市對于MCU市場有著深遠(yuǎn)的意義，作為中國首款M7內(nèi)核的超高性能MCU產(chǎn)品，以從性能、集成的資源、到成本這一極具競爭力的性價(jià)比優(yōu)勢持續(xù)鞏固兆易創(chuàng)新的市場領(lǐng)先地位，進(jìn)一步完善兆易創(chuàng)新超高性能MCU產(chǎn)品版圖，持續(xù)演繹超高性能MCU的國產(chǎn)替代和普及之路。

同時(shí)，GD32H7為高端需求提供更豐富的開發(fā)選擇，支持復(fù)雜運(yùn)算、AI和多媒體技術(shù)等創(chuàng)新場景，全面推進(jìn)MCU在前沿領(lǐng)域的應(yīng)用和普及。

在應(yīng)用參考設(shè)計(jì)方面，GD32H759I-EVAL全功能評估板使用GD32H759IMK6作為主控MCU，現(xiàn)已支持多種業(yè)界主流的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)、圖形化界面(GUI)和嵌入式AI算法等中間件，現(xiàn)場演示包括了Zephyr、AWS和Azure等RTOS。

在本次展會(huì)一同亮相的還有基于GD32H7設(shè)計(jì)的GUI開發(fā)演示套件，可進(jìn)行LCD顯示、觸摸控制、二維碼、圖片解碼、文件瀏覽等功能演示，配合上位機(jī)模擬器方便客戶在PC端進(jìn)行UI設(shè)計(jì)和開發(fā)，以及邏輯功能驗(yàn)證。通過串口、以太網(wǎng)及CAN等總線通訊接口連接PLC、變頻器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備以及家居中控平臺(tái)，讓用戶能夠以更智能、輕松和直觀的方式與工作和家庭場所中的終端設(shè)備進(jìn)行交互。

“兆易創(chuàng)新還正在積極布局雙核及多核處理器架構(gòu)，這類超高性能MCU產(chǎn)品未來將進(jìn)一步拉動(dòng)AI在邊緣側(cè)設(shè)備的覆蓋率。此外，未來產(chǎn)品還將集成TrustZone、Lockstep等安全技術(shù)，滿足更多高級(jí)應(yīng)用的安全性要求?！苯鸸庖谎a(bǔ)充道。

車規(guī)級(jí)MCU迎來發(fā)展熱潮

近幾年，半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)歷了缺芯、供應(yīng)過剩等周期波動(dòng)，MCU的價(jià)格也隨之起伏，尤其是消費(fèi)級(jí)MCU市場競爭異常激烈。

然而在這個(gè)過程中，隨著汽車產(chǎn)業(yè)“新四化”的發(fā)展趨勢，帶動(dòng)汽車芯片需求成倍增長。作為汽車的車身控制系統(tǒng)、安全舒適系統(tǒng)、信息娛樂與網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)、動(dòng)力與底盤系統(tǒng)和輔助駕駛系統(tǒng)等汽車電子系統(tǒng)的主控芯片，MCU的市場空間有望在汽車電子產(chǎn)業(yè)變革進(jìn)程中進(jìn)一步打開。根據(jù)ICInsights數(shù)據(jù)，2021年全球車規(guī)級(jí)MCU市場規(guī)模為76億美元，預(yù)計(jì)到2025年全球車規(guī)級(jí)MCU市場規(guī)模超過110億美元。

在此趨勢下，兆易創(chuàng)新也在積極布局車規(guī)MCU。金光一表示，我們從去年推出了首款基于Cortex -M33內(nèi)核的GD32A503系列車規(guī)級(jí)微控制器，正式進(jìn)入車規(guī)級(jí)MCU市場。

據(jù)介紹，GD32A503系列車規(guī)級(jí)MCU采用先進(jìn)的車規(guī)級(jí)工藝平臺(tái)，遵循車規(guī)級(jí)設(shè)計(jì)理念和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，符合車用高可靠性和穩(wěn)定性要求，已通過AEC-Q100 Grade 1可靠性和安全性標(biāo)準(zhǔn)汽車行業(yè)質(zhì)量管理體系IATF 16949:2016規(guī)范認(rèn)證。

憑借眾多優(yōu)異特性，該系列產(chǎn)品以均衡的處理性能、豐富的外設(shè)接口和增強(qiáng)的安全等級(jí)，為車身控制、車用照明、智能座艙、輔助駕駛及電機(jī)電源等多種電氣化車用場景提供主流開發(fā)之選。

據(jù)悉，目前兆易創(chuàng)新攜手業(yè)內(nèi)多家車企、Tier1和方案廠商，持續(xù)構(gòu)建車規(guī)MCU生態(tài)圈，為用戶提供面向汽車市場差異化應(yīng)用的解決方案。并通過開發(fā)工具鏈的建設(shè)和生態(tài)系統(tǒng)的部署，簡化并縮短終端設(shè)備的開發(fā)周期，加快量產(chǎn)進(jìn)程。

在汽車電子應(yīng)用展示區(qū)，兆易創(chuàng)新還重點(diǎn)展示了一系列基于GD32A503車規(guī)級(jí)MCU解決方案，包括LED流水轉(zhuǎn)向燈和車用電機(jī)控制方案等。

值得一提的是，GD32A503系列MCU完整采用兆易創(chuàng)新自主研發(fā)的IP庫設(shè)計(jì)，包含各類高品質(zhì)高可靠的數(shù)字及模擬IP均經(jīng)過幾億顆成熟量產(chǎn)檢驗(yàn)。既提升車規(guī)產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性，又與GD32家族各系列一脈相承且無縫兼容，體現(xiàn)了GD32產(chǎn)品持續(xù)領(lǐng)先的發(fā)展創(chuàng)新基因。

“在新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展以及國產(chǎn)替代的前提和背景下，國產(chǎn)車規(guī)MCU發(fā)展?jié)摿薮??！苯鸸庖恢赋觯滓讋?chuàng)新會(huì)持續(xù)加大在車規(guī)MCU方面的投入力度，深化車規(guī)產(chǎn)品線布局。目前公司第一代MCU產(chǎn)品適用于主流的車身電子，后續(xù)產(chǎn)品研發(fā)方向?qū)⒊掷m(xù)朝著ADAS、域控制器或協(xié)處理方面等高端車規(guī)領(lǐng)域邁進(jìn)，匹配雙核以及高安全性的MCU產(chǎn)品，包括滿足ISO26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)ASIL-B/D等級(jí)的升級(jí)迭代產(chǎn)品也已在陸續(xù)規(guī)劃中，以貼合汽車用戶需求的產(chǎn)品和解決方案，與合作伙伴一同提升產(chǎn)業(yè)影響力。

此外，在新能源汽車滲透率不斷提升的背景下，充電樁等配套設(shè)施的建設(shè)直接影響著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。兆易創(chuàng)新還在現(xiàn)場展示了藉由GD32F427的交直流EV-charger主控板方案，以及基于GD32E230設(shè)計(jì)的汽車7.5KW交流充電樁方案，藉由此類MCU產(chǎn)品的高主頻、大容量存儲(chǔ)和豐富的外設(shè)接口，能快速響應(yīng)各控制單元，滿足實(shí)時(shí)性可靠性要求。

RISC-V MCU另辟蹊徑

除了向車規(guī)級(jí)MCU進(jìn)軍之外，RISC-V架構(gòu)的MCU也是業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)。

作為MCU行業(yè)的先行者，早在2019年8月，兆易創(chuàng)新就推出了全球首顆基于RISC-V內(nèi)核的32位通用MCU產(chǎn)品，以均衡的處理效能和系統(tǒng)資源，為RISC-V進(jìn)入市場主流應(yīng)用提供了高性價(jià)比的創(chuàng)新之選。

近日，兆易創(chuàng)新又展示RISC-V MCU的新進(jìn)展。基于開源指令集架構(gòu)RISC-V內(nèi)核的全新combo GD32VW553系列無線MCU首次亮相慕展，并將于近期正式推出。

據(jù)介紹，GD32VW553系列新品采用160MHz RISC-V內(nèi)核，配備4MB Flash及320KB SRAM，支持最新Wi-Fi 6和BLE 5.2無線通信協(xié)議，還集成了豐富的外設(shè)接口和硬件加密功能，為用戶打造安全可靠兼具高性價(jià)比的無線連接方案，適用于智能家電、智慧家居、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)關(guān)等多種無線連接場景。

現(xiàn)場演示的GD32VW553系列開發(fā)板模擬智能家居設(shè)備，支持手機(jī)藍(lán)牙配對接入Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，并通過Matter協(xié)議控制燈的開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)，在手機(jī)APP上實(shí)時(shí)顯示設(shè)備狀態(tài)。

金光一表示，兆易創(chuàng)新自2019年推出全球首款RISC-V內(nèi)核32位通用MCU以來，在新架構(gòu)內(nèi)核領(lǐng)域持續(xù)延伸拓展并打造蓬勃的軟件生態(tài)支撐，在細(xì)分市場發(fā)揮特色增效降本，為RISC-V開源應(yīng)用的商業(yè)化不斷提速。

可以預(yù)見，隨著全球?qū)ISC-V的關(guān)注升溫，這一開源架構(gòu)將進(jìn)一步打入主流市場，而搭載RISC-V內(nèi)核的MCU也將會(huì)更加頻繁地走進(jìn)工程師的日常。兆易創(chuàng)新即將推出的全新RISC-V MCU產(chǎn)品，將為“國產(chǎn)替代”帶來廣闊增量。

“未來，我們也會(huì)考慮RISC-V內(nèi)核的車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品，但基于生態(tài)問題，RISC-V在汽車領(lǐng)域的進(jìn)展可能還需要時(shí)間積累，還有較長的路要走?！苯鸸庖谎a(bǔ)充道。

專注利基型存儲(chǔ)，塑造差異化優(yōu)勢

除了MCU，存儲(chǔ)芯片也是兆易創(chuàng)新的重點(diǎn)業(yè)務(wù)之一。

在本次展會(huì)現(xiàn)場，兆易創(chuàng)新也帶來了諸多亮點(diǎn)產(chǎn)品和方案，包括業(yè)界超小尺寸FO-USON8封裝128Mb SPI NOR Flash——GD25LE128EXH，以及車規(guī)級(jí)GD25/55 SPI NOR Flash和GD5F SPI NAND Flash系列產(chǎn)品。

今年5月，兆易創(chuàng)新率先推出采用3mm×3mm×0.4mm FO-USON8封裝的SPI NOR Flash——GD25LE128EXH，其最大厚度僅為0.4mm，容量高達(dá)128Mb，是目前業(yè)界在此容量上能實(shí)現(xiàn)的最小塑封封裝產(chǎn)品，可在應(yīng)對大容量代碼存儲(chǔ)需求的同時(shí)，提供極大限度的緊湊型設(shè)計(jì)自由。

陳暉表示，對于Flash來講，針對不同的應(yīng)用，有很多不同的需求，我們在產(chǎn)品布局方面做了很多工作，從產(chǎn)品的性能、容量，包括封裝、可靠性、功耗等各方面都有不同的產(chǎn)品系列去應(yīng)對不同的需求。

近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴、健康監(jiān)護(hù)、網(wǎng)通等應(yīng)用的快速發(fā)展，需要在精致小巧的產(chǎn)品形態(tài)中提供豐富的功能，同時(shí)具有極低功耗，以保障產(chǎn)品的長時(shí)間工作。而SPI NOR Flash作為這些設(shè)備中重要的代碼存儲(chǔ)單元，需提供更小、更薄、更輕的產(chǎn)品選擇來滿足這些不斷變化的應(yīng)用需求。

此前率先推出超小尺寸3mm×3mm×0.4mm FO-USON8封裝的128Mb SPI NOR Flash，也是針對新的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)界小型化和高集成度的要求而做的一個(gè)新封裝形式，并且基于此封裝技術(shù)落地的首款產(chǎn)品GD25LE128EXH所具備的低功耗特性也使其適用于任何以電池供電的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。

陳暉在采訪中指出，未來隨著智能設(shè)備的不斷升級(jí)，兆易創(chuàng)新預(yù)見大容量、小尺寸、低功耗的SPI NOR Flash產(chǎn)品的需求將持續(xù)增長。針對這一趨勢，公司正在規(guī)劃通過先進(jìn)封裝和存儲(chǔ)技術(shù)開發(fā)其它容量、更小尺寸的存儲(chǔ)產(chǎn)品，為客戶提供更多樣化的選擇。

此外，兆易創(chuàng)新存儲(chǔ)產(chǎn)品在汽車領(lǐng)域也早有布局。

眾所周知，汽車芯片對其設(shè)計(jì)和可靠性有著極高的要求，其從規(guī)劃到量產(chǎn)至少要三年以上的時(shí)間，整個(gè)投資的周期更長，技術(shù)要求更高。

首先，汽車電子需要通過包括AEC-Q100、IATF16949、ISO26262等在內(nèi)的車規(guī)認(rèn)證；其次，芯片在出廠前必須通過各項(xiàng)嚴(yán)苛的可靠性測試；此外，芯片產(chǎn)品的長期供貨承諾、產(chǎn)品生命周期內(nèi)的服務(wù)支持，以及產(chǎn)品規(guī)劃的一致性等，這些都對車廠以及任何汽車電子供應(yīng)鏈上的企業(yè)提出了嚴(yán)格的要求。同時(shí)，汽車芯片還要求供應(yīng)商能夠給芯片提供高質(zhì)量的保證，這就需要嚴(yán)格的管理流程，及時(shí)傾聽市場和客戶反饋，并嚴(yán)格規(guī)范把控產(chǎn)品質(zhì)量。

對此，從研發(fā)到生產(chǎn)，兆易創(chuàng)新采用零缺陷（Zero Defect）質(zhì)量管控理念對所有項(xiàng)目實(shí)施完整的管理及緊密的關(guān)注，追蹤和保障產(chǎn)品整個(gè)生命周期的可靠性。

作為一家從消費(fèi)電子起步的芯片廠商，兆易創(chuàng)新從2015年開始就重點(diǎn)布局汽車市場，近幾年通過不斷加大研發(fā)投入，積極的開拓市場，提供了豐富的、高質(zhì)量的車規(guī)級(jí)閃存，獲得合作伙伴和主流車廠的認(rèn)可。

據(jù)陳暉介紹，兆易創(chuàng)新車規(guī)級(jí)GD25/55 SPI NOR Flash和GD5F SPI NAND Flash已廣泛運(yùn)用在如智能座艙、智能駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)、新能源電動(dòng)車大小三電系統(tǒng)等，并且全球累計(jì)出貨量已超過1億顆。這個(gè)出貨量也驗(yàn)證了兆易創(chuàng)新產(chǎn)品的高質(zhì)量，以及服務(wù)汽車客戶和Tier1 OEM的能力。

在展會(huì)現(xiàn)場，兆易創(chuàng)新展示了多個(gè)基于車規(guī)級(jí)存儲(chǔ)GD25 SPI NOR Flash的解決方案，包括毫米波雷達(dá)、智能座艙、智能駕駛等，以滿足汽車行業(yè)日益增長的定制化開發(fā)與技術(shù)服務(wù)需求。

兆易創(chuàng)新一站式解決方案

此外，兆易創(chuàng)新還在活動(dòng)現(xiàn)場展示了在工業(yè)區(qū)域、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)領(lǐng)域的諸多產(chǎn)品和方案布局，讓行業(yè)伙伴和觀眾對兆易創(chuàng)新的產(chǎn)品線和技術(shù)能力有了更進(jìn)一步的了解。

在工業(yè)展示區(qū)展示了諸如數(shù)字電源、光伏儲(chǔ)能、電機(jī)控制、冷鏈物流等多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的解決方案，為高效可靠的工業(yè)體系提供創(chuàng)新“生產(chǎn)力”；

在物聯(lián)網(wǎng)展示區(qū)，則圍繞GD32MCU、電源控制，以及指紋傳感器，聯(lián)合打造了多款組合型方案，在重點(diǎn)垂直市場形成合力，有效提升了產(chǎn)品市場競爭力；

在消費(fèi)電子展示區(qū)，展示了包括移動(dòng)、可穿戴、網(wǎng)通等近20余款智能互聯(lián)方案，讓用戶近距離體驗(yàn)智慧互聯(lián)生活的科技魅力。

綜合來看，兆易創(chuàng)新因時(shí)而進(jìn)，因勢而新，在細(xì)分領(lǐng)域精耕細(xì)作，持續(xù)為汽車、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子、移動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)通信等行業(yè)客戶提供完善的產(chǎn)品選擇和一站式的解決方案。

寫在最后

近年來，隨著供需發(fā)生改變，芯片市場正在經(jīng)歷著前所未有的巨變，作為國產(chǎn)存儲(chǔ)器和MCU龍頭，兆易創(chuàng)新正在通過怎樣的努力，來克服大環(huán)境帶來的沖擊？如何應(yīng)對市場周期的波動(dòng)？

對此，陳暉認(rèn)為，作為一家全球性的Fabless公司，兆易創(chuàng)新從成立開始就做了很多功課，在半導(dǎo)體供應(yīng)鏈上做了充分的準(zhǔn)備。針對像2020年、2021年那樣大的缺貨狀態(tài)，我們從原材料到生產(chǎn)廠商、封測廠等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)都有足夠的備份，以此保證了供應(yīng)的穩(wěn)定性。

金光一則圍繞“多元化”進(jìn)行了分享，指出要通過產(chǎn)品的多元化、市場的多元化、區(qū)域的多元化和供應(yīng)鏈的多元化等多方面的“多元化”來為供應(yīng)做保障。特別是在供應(yīng)鏈的多元化方面，我們現(xiàn)在MCU是在中國和海外同步生產(chǎn)，包括晶圓廠和封裝測試。目前我們MCU有7個(gè)晶圓廠、14個(gè)封測的后端工廠，這么多的生產(chǎn)資源就保障了非常充足的供貨能力，不會(huì)輕易受到供需關(guān)系的影響，增強(qiáng)了供應(yīng)韌性，也確保了我們長期發(fā)展的基礎(chǔ)。

他指出，做通用產(chǎn)品一定要具備多元化的供應(yīng)能力，才能夠覆蓋到更多的一些應(yīng)用，兆易創(chuàng)新也是憑借這樣的策略來穿越低迷的周期，并獲得持續(xù)地成長。