圖片來自O(shè)Fweek維科網(wǎng)

2020年可能將成為近年來最被大家銘記的一年，因?yàn)檫@一年發(fā)生了無數(shù)的大變化，其中影響力最大的莫過于新冠疫情，它改變著全球經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及政治格局。

對(duì)于科技產(chǎn)業(yè)而言，2020年的最大特殊之處或許在于它的「5G元年」屬性。5G對(duì)于普通消費(fèi)者來說，可能只是網(wǎng)絡(luò)速度的快慢問題，而對(duì)于工業(yè)及商用領(lǐng)域的意義在于它將大大推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度與進(jìn)程。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正在如火如荼地發(fā)展，被稱為「物聯(lián)網(wǎng)成功關(guān)鍵所在」的MCU產(chǎn)品，近年來的市場(chǎng)表現(xiàn)也非常亮眼。

據(jù)IC Insights數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，中國MCU市場(chǎng)規(guī)模2019年為366億元人民幣，2023年將增長至452億元。頭豹研究院則預(yù)計(jì)，到2024年，中國MCU市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約552億元。賽迪顧問甚至2017年就預(yù)計(jì)，2020年中國MCU市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到564．5億元，大大超出前二者預(yù)測(cè)的進(jìn)度。

中國MCU產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中有什么樣的故事？日前，在2020年慕尼黑華南電子展上，OFweek維科網(wǎng)采訪了珠海極海半導(dǎo)體有限公司（以下簡(jiǎn)稱：極海）市場(chǎng)產(chǎn)品總監(jiān)劉濤。本文，筆者將通過極海的案例，為你講述一個(gè)中國MCU產(chǎn)業(yè)故事。

珠海極海半導(dǎo)體有限公司（以下簡(jiǎn)稱：極海）市場(chǎng)產(chǎn)品總監(jiān)劉濤

圖片來自O(shè)Fweek維科網(wǎng)

出身后發(fā)國家 卻繼承了優(yōu)秀的技術(shù)衣缽

近日，華爾街日?qǐng)?bào)刊文指出，預(yù)計(jì)到2030年，中國大陸將成為全球最大的半導(dǎo)體生產(chǎn)「工廠」。

作為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)「霸主」的美國，其本土半導(dǎo)體制造業(yè)長期以來不斷發(fā)生的「外逃」現(xiàn)象一直為業(yè)內(nèi)人士所關(guān)注。這種「外逃」的核心關(guān)注點(diǎn)，就是產(chǎn)業(yè)正加速向中國大陸擴(kuò)散，這片市場(chǎng)正涌現(xiàn)出越來越多具有國際影響力的企業(yè)。

顯然，中國作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)后發(fā)國家，目前正在享受著這一產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展帶來的經(jīng)濟(jì)「甜蜜」。

在這樣的背景下，極海半導(dǎo)體逐漸成長了起來。

資料顯示，極海是艾派克微電子旗下的全資子公司，成立于2019年12月，其前身為艾派克物聯(lián)網(wǎng)芯片事業(yè)部，主營業(yè)務(wù)涵蓋國產(chǎn)32位工業(yè)級(jí)通用MCU，低功耗藍(lán)牙芯片和大川GS系列工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)SoC－eSE大安全芯片等產(chǎn)品。

極海半導(dǎo)體的部分產(chǎn)品 圖片來自O(shè)Fweek維科網(wǎng)

追溯極海的發(fā)展軌跡，需要先結(jié)合艾派克的故事來了解——艾派克成立于2004年，是專業(yè)的打印機(jī)主控SoC芯片到耗材加密芯片全系列打印機(jī)芯片設(shè)計(jì)公司。2007年，其打印機(jī)芯片正式走出國門，打開國際市場(chǎng)；2019年艾派克與極海整合出貨量達(dá)4億顆。可以說，艾派克是國內(nèi)最早一批做打印機(jī)耗材芯片的企業(yè)之一，也是打印機(jī)通用耗材芯片的全球供應(yīng)商。

劉濤向筆者介紹了艾派克、極海首席技術(shù)官丁勵(lì)（曾任鄭州大學(xué)教授），他從技術(shù)背景出身，帶隊(duì)研制出了艾派克第一顆芯片，并逐步籌建了珠海、上海、杭州以及美國四大芯片研發(fā)中心，為艾派克與極海半導(dǎo)體在集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展打下了夯實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

丁勵(lì)領(lǐng)導(dǎo)下的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，2012年與杭州中天微系統(tǒng)所（現(xiàn)為阿里巴巴集團(tuán)旗下的平頭哥半導(dǎo)體有限公司）建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，引入國產(chǎn)嵌入式CPU技術(shù)，并在其C－SKY CPU內(nèi)核上研發(fā)產(chǎn)品。

2014年，艾派克承接了國產(chǎn)打印機(jī)主控SoC芯片研發(fā)重點(diǎn)項(xiàng)目，并于2017年完成驗(yàn)收。這個(gè)項(xiàng)目達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)的水平，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，目前這類芯片已被批量應(yīng)用。

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2015年，艾派克物聯(lián)網(wǎng)芯片事業(yè)部正式成立為獨(dú)立運(yùn)營子公司，即現(xiàn)在的極海。極海主攻32位通用MCU和高端工業(yè)SoC－eSE產(chǎn)品。截止至目前，極海擁有約300人的芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，預(yù)計(jì)在5年內(nèi)，將擴(kuò)充至1000人。

對(duì)標(biāo)ARM 發(fā)展出多個(gè)應(yīng)用廣泛的成熟產(chǎn)品線

ARM在設(shè)計(jì)CPU內(nèi)核時(shí)，已對(duì)每種內(nèi)核做了較為明確的市場(chǎng)定位。

2018年，極海已獲得ARM三款CPU（M0＋、M3、M4）的永久授權(quán)，并發(fā)布了第一款基于ARM內(nèi)核的32位工業(yè)級(jí)通用MCU，可應(yīng)用于中低端工業(yè)、消費(fèi)領(lǐng)域。

隨著國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)中高端產(chǎn)品的需求越來越大，極海未來將拓展至更高端的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，同時(shí)也將積極布局基于ARM Cortex M7乃至A系列內(nèi)核的產(chǎn)品。

無論是對(duì)標(biāo)ARM Cortex A9或是M4，基于多年國產(chǎn)「平頭哥」CPU內(nèi)核經(jīng)驗(yàn)，極海已開發(fā)有多核異構(gòu)的產(chǎn)品，可在一個(gè)晶圓上做到主CPU運(yùn)行非實(shí)時(shí)Linux系統(tǒng)、控制CPU運(yùn)行實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)、安全CPU運(yùn)行安全專用系統(tǒng)，這種產(chǎn)品已批量應(yīng)用于激光打印機(jī)、工業(yè)主控芯片等產(chǎn)品上，通過了產(chǎn)品化驗(yàn)證，并被行業(yè)專家評(píng)定為國內(nèi)先進(jìn)、國際領(lǐng)先的水平。針對(duì)諸如工控、大消費(fèi)、5G通信等領(lǐng)域的頭部企業(yè)，極海已在與其溝通未來的產(chǎn)品需求，提前做一些布局與規(guī)劃。

圖片來自O(shè)Fweek維科網(wǎng)

3000多項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo) 95％能真正替代進(jìn)口競(jìng)品

作為市場(chǎng)上后來的追趕者，極海在品牌力、知名度等方面與行業(yè)前輩們還有一定差距。但極海的優(yōu)勢(shì)在于他們擁有豐富的工業(yè)領(lǐng)域SoC經(jīng)驗(yàn)， 能讓其在工控技術(shù)領(lǐng)域更加深刻的客戶需求，也因此，在研發(fā)的初始時(shí)期，極海就會(huì)把客戶需求直接融入到芯片設(shè)計(jì)中。

例如在高溫情況下，極海產(chǎn)品在ADC精度、時(shí)鐘精度等方面，都能相對(duì)國內(nèi)同行做到領(lǐng)先，直接對(duì)標(biāo)進(jìn)口品牌。極海目前擁有占地面積超2100㎡的實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室設(shè)有檢測(cè)、失效分析、可靠性、電性、應(yīng)用五大實(shí)驗(yàn)中心，并于2019年榮獲中國合格評(píng)定國家認(rèn)可委員會(huì)（CNAS）實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可證書，正式完成了從省級(jí)實(shí)驗(yàn)室向國家級(jí)實(shí)驗(yàn)室的跨越。目前，對(duì)自家產(chǎn)品檢測(cè)過3000多項(xiàng)指標(biāo)，能做到95％以上性能指標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)真正的進(jìn)口產(chǎn)品替代。

此外，劉濤也介紹了極海在認(rèn)證方面所做的工作——如USB－IF認(rèn)證，因存在兼容性方面的問題。極海半導(dǎo)體的相關(guān)帶USB接口產(chǎn)品做到了滿足所有的認(rèn)證要求，拿到USB－IF認(rèn)證，且都有認(rèn)證擔(dān)保。而這，這對(duì)出口業(yè)務(wù)而言非常重要。針對(duì)工業(yè)客戶，出口歐洲或美國市場(chǎng)時(shí)有一個(gè)IEC 61508功能安全認(rèn)證需求，如果主控芯片MCU做了這種認(rèn)證，那么出口業(yè)務(wù)在這方面就會(huì)非常順暢也更能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)口替代，極海半導(dǎo)體也做了這種認(rèn)證。

劉濤表示，極海半導(dǎo)體已做到對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品全方位的對(duì)標(biāo)，滿足客戶各個(gè)方面的需求。

全方位做好準(zhǔn)備 迎接物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代市場(chǎng)需求的巨變

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，除了原本互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的人與人互通，物與人、物與物之間的互通也需要被打通。

而這，需要做好三方面工作：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、以及信息安全。

數(shù)據(jù)采集方面，極海32位工業(yè)級(jí)通用MCU，基于M0低功耗產(chǎn)品，可用于物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)傳輸方面，有更高階的MCU產(chǎn)品覆蓋，如大川系列的SoC，一顆芯片就能完成采集、計(jì)算、存儲(chǔ)、傳輸?shù)娜^程。

短距離無線傳輸方面，BLE 4．2、BLE 5．1的藍(lán)牙芯片，可以解決一些無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/p>

安全方面，極海以安全芯片起家——每年3億顆加密芯片出貨，為安全SoC產(chǎn)品的研發(fā)和銷售奠定了良好的基礎(chǔ)。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，在數(shù)據(jù)的采集、傳輸、加密，以及智能化控制等方面的需求量會(huì)有幾何級(jí)的增長，這將帶來MCU產(chǎn)品巨量的市場(chǎng)需求增長。

為此，極海在專利方面已經(jīng)做好準(zhǔn)備。目前，在MCU芯片方面，極海半導(dǎo)體已儲(chǔ)備有56項(xiàng)專利，涉及MCU IP電路、開發(fā)測(cè)試、應(yīng)用方案、IOT應(yīng)用場(chǎng)景等。專利含金量方面也不含糊，整體而言，根據(jù)專利局發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全國專利中，發(fā)明專利占到了6．8％的比例，而在極海半導(dǎo)體，這個(gè)數(shù)據(jù)能達(dá)到53％。

圖片來自O(shè)Fweek維科網(wǎng)

基于這些工作積累，面對(duì)全面到來的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，極海半導(dǎo)體已做好了準(zhǔn)備……