来源:半导体行业观察
2025-01-08 09:25:49
(原标题:纳芯微进军MCU,叫板C2000)
本土公司纳芯微最广为人知的就是他们信号链产品。诚然,凭借公司在传感器、隔离器、电源和一系列信号链产品的钻研,这家成立超十年的芯片公司已然成为国内这个领域的佼佼者。尤其是随着本土新能源汽车的崛起,纳芯微发展迅猛。
不过,正如该公司CEO王升杨在11月底的一场分享会中所说:“本土包括新能源汽车在内市场的崛起给芯片公司带来了机会,但伴之而来的激烈竞争,引致了芯片公司的内卷。”
在这种情况下,芯片公司开始寻找新的机会。纵观全球巨头的发展历程,从一家原本只专注于模拟和混合信号芯片的公司,迈向提供MCU,就成为了纳芯微的必然选择。
纳芯微CTO盛云在同一场分享会中也说道:“如果没有MCU,你很难跟客户去真正、深入地交流他的下一代应用方案应该如何演进。因为所有演进的主要逻辑都是围绕着主控进行的。而且我们不仅要做MCU,也要在应用方案上实现迭代开发,从整个生态链打造能跟随客户进化的、有竞争力的解决方案。”
于是在评估了公司的实力和外部需求后,纳芯微将把持市场多年的C2000作为公司MCU产品线的首个替代目标。
为何是C2000?
在嵌入式市场,TI的C2000是一座屹立多年而不倒的丰碑。得益于其低延迟和实时控制等优势,TI C2000在过去多年里被广泛应用于电机控制、数字电源管理、自动化和工业控制、可再生能源系统、汽车电子、机器人和医疗设备等市场。
这恰好和纳芯微一直以来所专注的汽车和泛能源市场重合。于是,基于公司客户优势群体的考虑,纳芯微把这个市场当作公司MCU的首个选择,是顺理成章的选择。
“我们一直聚焦在泛能源和汽车领域,尤其是汽车的‘小三电’市场,都是使用的实时控制MCU。所以选择推出这类产品是出于我们自己的战略考虑——那就是能够为客户提供系统级别的解决方案。”纳芯微MCU市场总监宋昆鹏也补充说。
他进一步指出,从天时、地利和人和上看,国内也到了替代C2000的时候了。
如他所说,在过去很长一段时间里,包括TI C2000在内的海外巨头的MCU在国内拥有很强大的号召力。近年来,随着本土MCU厂商的兴起,不少市场已经开始看到了国产MCU厂商的身影。哪怕是之前看起来坚不可摧的C2000,也逐渐在电机控制、变频器和伺服的市场逐渐失守。究其原因,一方面是因为这些市场的部分产品对实时控制没有那么高的要求;另一方面,这些市场对互联互通的总线架构是有要求的,这恰好正是C2000内核所缺乏而Arm擅长的;此外,价格和市场策略,也是C2000开始丢失这块阵地的原因之一。
此外,在经历了过去几年的缺货和地缘政治问题后,客户对供应链安全的有了顾虑;加上国产 MCU 在过去的几年也积累了不错的口碑;本土晶圆厂的工艺也获得了新的突破。这就给国产实时控制MCU创造了新的机会。特别是在纳芯微方面,因为公司本身在模拟产品上就有了很深厚的积累,公司过往的合作客户也和C2000的客户群体高度重合,再叠加本土团队的灵活性优势,选择实时控制MCU切入赛道成为了一个自然而然的选择。
“于是,在了解了客户的痛点和需求后,纳芯微决定推出实时控制MCU,为客户提供一个新选择。”宋昆鹏告诉半导体行业观察。
从中端产品入手
虽然现在有了替换C2000的窗口,但这并不能一蹴而就。
据宋昆鹏介绍,这首先因为实时控制MCU是一个模数混合的产品。因此要求设计团队不但对模拟技术有了解,还要具备强大的数字芯片和架构设计实力,这并不是一般的团队所具备的;其次,C2000拥有诸如高精度PWM和快速而精准的ADC等强大外设,客户对其使用也非常熟悉,这就让设计C2000替代者的难度加倍;再者,在软件方面,TI过去也提供了丰富的应用积累,这让客户对其产生了很大的粘性。
基于这些见解,纳芯微选择了专注于MCU设计的芯弦携手,合两家之长推出了NS800RT系列实时控制MCU。而中端市场,则是公司该系列新产品线的首个着力点。
宋昆鹏告诉半导体行业观察,之所以选择这些市场,一方面是因为这些市场覆盖范围广;另一方面,公司也是想从中端产品开始,与客户建立信任度,为未来高端产品创造机会。
“NS800RT系列实时控制MCU都是从解决客户关键问题入手,简化客户的迁移成本,再与公司原来的模拟产品结合,用整体解决方案为客户提供服务。”宋昆鹏表示。具体而言,该系列现在推出了NS800RT5和NS800RT3两个系列的产品。其中RT5系列对标的是TI C2000的F280039和F280049以及最新发布的28P55的算力和外设。RT3系列对标的是TI的28002x和28001xx系列。
如上所说,在这个市场挑战TI,并不是一件容易的事,但纳芯微似乎已经做好了充分准备。
首先,在内核方面,和很多其他友商一样,纳芯微也是在这系列MCU上采用了Arm Cortex内核。这主要是因为Arm内核过去几年在电机控制和汽车市场取得了不错成果和积累,选用这个内核能够降低客户的迁移成本。而基于对性能需求的评估,纳芯微最终选择了Arm Cortex-M7内核,作为NS800RT系列实时控制MCU的主要算力支撑。
众所周知,TI C2000能够把持市场那么久,除了C28X内核本身的架构优势外,公司处理器对三角函数、FFT和卷积算法的支持也是不得不提的另一个核心竞争力。有见及此,纳芯微也在NS800RT系列实时控制MCU中引入了自研的eMath数学加速核,以加速这些算法。
也许有人会问,引入这样一个加速核,是否会增加客户在迁移上的成本。针对这个问题,宋昆鹏透露,NS800RT系列的eMath数学加速核其实是一个硬核,公司把上述的算法都固化在里面了,客户直接像使用外设那样使用这个加速核就行了,无需额外的迁移成本。
为了吸引客户使用NS800RT系列MCU,纳芯微在保证产品对TI C2000管脚兼容的同时,还给管脚增加了复用功能,给客户的应用提供更多的可能。除此以外,纳芯微还在存储和外设等方面做了全面的提升。
例如在存储方面,如宋昆鹏所说,C2000早期的产品存储都比较小,对代码有很高的要求。这让用户使用起来会捉襟见肘。有见及此,纳芯微在产品的存储上做了很大的扩充,例如将Flash 扩大到512K ,将RAM增加到388K,这样就保证公司的MCU在算力主频上去之后,存储读写速度也能够跟得上计算速度。
来到外设方面,在ADC方面,纳芯微在将其通道数提高到34之余,还将其速度提升了20%;在PWM方面,纳芯微MCU也在将通道增加到32的同时把精度做到100皮秒以内,远胜于TI的同类竞品。
至于信息安全方面,不同于TI只提供AES保护,纳芯微的MCU提供了AES和随机数双重保险,使其能够在汽车和泛能源市场的应用游刃有余。
其实这系列新推出的MCU可以看做是纳芯微在实时控制领域的第一个里程碑。因为正如宋昆鹏所说,公司未来肯定会围绕这些市场需求推出更多产品,走向高端也是一个必经之路。
他同时透露,公司目前已经与多家客户建立了合作关系,其中不乏海外客户。但如上所述,这也不可能是一条坦途。而为了进一步提升公司在这方面的实力。纳芯微在生态上还有更多的投入。
宋昆鹏介绍说,首先在编译器上面,NS800RT系列实时控制MCU已经支持了Keil和IAR,此外,公司还开发了一个免费的GCC,以从编译器上为客户提供更多的支持。同时,纳芯微还做了自研的烧录器。当然,随着客户需求不断增加之后,客户可能会有自己的烧录器厂家。对此纳芯微也承诺会不断地去联系这些厂家,将公司的MCU加入到这些厂家的支持名单中去。
作为本土模拟芯片的龙头玩家,纳芯微对于该行业的内卷是感同身受的。文章开头王升杨的话语,已经将这种感觉表现得淋漓尽致。作为本土芯片的另一个卷王,MCU的内卷程度也不遑多让。因此,纳芯微在这条路上的探索,必然也会挑战重重。
但正如王升杨所说,这依然是国产芯片的黄金时代。
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