发展步入良性轨道,本土MCU厂家实现差异化突围

上网时间: 2007年05月01日? 作者:王彦? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:MCU? CPU? 本土IC?

在MCU/嵌入式CPU这一发展最早的本土IC领域,产品已是遍地开花。从本次获奖的产品来看,这些MCU/嵌入式CPU厂商并没有扎堆在某一个市场,而是通过差异化在不同的市场获得了成功:希格玛微电子的SG810已规模化的用于教育类电子和电子玩具领域;深圳力合微电子的LME2510是一款USB2.0数字电视控制芯片;上海贝岭的BL65xx系列针对电能计量市场;而成都国腾的GM3101又是面向倒车雷达市场;此外,在高端工控MCU领域,上海海尔集成电路的HR6P系列也获得好评。

产品差异化明显

目前,电子玩具和教育类电子对语音处理的要求越来越高,特别是后者比如英语学习机要求芯片具有长时间语音文件处理的能力。尽管已有同行捷足先登,但是许多产品仍存在底层软件不稳定和开发平台易用性不高的缺点。有鉴于此,希格玛微电子推出了采用了自身专利的将低成本16位MCU同语音DSP集成在一起的单芯片方案。除了能够降低成本之外,“最关键的就是芯片整体系统稳定,底层软件支持到位。”希格玛微电子的首席技术官金雷介绍说,“稳定简洁的开发平台能够加快用户的开发周期。”他指出,SG810具备语音解压缩能力,能够将长时间的语音压缩至原文件的1/50大小,从而可以让电子产品用少量的内存来实现长时间的语音资料。

深圳力合微电子提交的参选产品LME2510则是一款经过优化设计的、专门用于PCTV的USB2.0数字电视控制芯片,可用于各种标准的数字PCTV接收(包括有线、地面和卫星数字电视)。它为数字电视调谐器和解调器提供了方便的控制接口,内置TS流处理及PID过滤专用处理器,通过高速的USB收发器与计算机连接,支持标清及高清数字电视。LME2510包含了一个增强型兼容8051微控制器,用户可以对其进行编程,另外,由于配备了丰富的通用I/O口,该芯片也适用于其他一些需要连接更多外部电路、器件或存储器的应用。

上海贝岭的电能计量芯片曾经在国内市场上占据主导地位,1999年时其还拥有超90%的国内电源IC市场份额,但是ADI、ST、Cirrus Logic在随后的数年里迅速攻占了大部分市场。2005年,上海贝岭重新发力,推出了BL0952、BL6503以及BL6501三款电能计量芯片,意在收复失地。据悉,该公司累积了多项专利,此次参选的BL65xx系列算法新颖,仅表计方面的相关专利(含已申请尚未批准的)累计已经超过40项。整个系列都采用了24位带并行处理的DSP内核,率先在业界采用0.35μm CMOS工艺,能够按照电力局标准计算单相或三相用电每千瓦小时的用电量,精度可以达到国家标准一级表的规格。

“目前全球的开发倒车雷达均采用单片机进行编程控制,外围元器件多,设计和调试的工作量都比较大。”在谈到该公司的获奖产品倒车雷达主控芯片GM3101时,成都国腾微电子执行总经理王勇表示。他指出,该芯片的创新点就在于它是目前该领域首创的单芯片方案——将倒车雷达系统需要的主要元件(控制器和运算器、信号放大器、多路控制开关)都集成在了一个芯片中,只需外接超声波传感器和功率器件就可以实现整个系统功能,可以帮助用户降低系统整体成本。由于整个系统完全由经过功能验证的硬件实现,用户无需再对声波测距特性或模拟电路设计进行深入研究,也就避免了二次开发的工作,从而在提升效率的同时降低了设计门槛。最后,在汽车电子非常关注的抗干扰性问题上,GM3101还摒弃了单片机方案中使用的ROM程序控制方式,使得系统的抗电磁干扰能力大大提高。

在这次评选中,有两家U盘控制器供应商光荣上榜,分别是芯邦微电子和深圳朗科。前者带来了出货量累积已经超过5,000万片的CBM2080,后者的获奖产品则是可同时支持1.8V和3.3V闪存的NT2033。

据称,芯邦是国内第一家推出USB控制芯片的设计公司,与大部分竞争对手采用8位8051通用处理器不同的是,CBM2080采用了该公司自有的32位RISC专用处理器,并配有单指令周期的专用指令集。芯邦微电子总裁张华龙表示,大部分竞争对手对新制程闪存的支持通常都是通过硬件升级(在晶圆厂重新掩膜)来实现,而芯邦则采用了已申请专利的软件形式,能将时间从此前的数月减小到数天。CBM2080还保持着市场上同类芯片裸片面积最小的纪录,这带来成本上的优势。“CBM2080提供USB2.0和USB1.1两种方案,而竞争对手大都仅提供一种方案。”张华龙补充说。此外,该公司提供的资料称,CBM2080硬件+软件双重数据安全防护和逼近闪存读写速度极限的特性也都是其在市场上广受欢迎的原因。

不过,由朗科选送的NT2033虽然没有采用32位RISC处理器,但也同样获得了用户的认可。这是一颗内嵌USB 2.0 PHY、8位CISC CPU、RS ECC Engine、Flash接口控制器、3.3V到1.8V稳压器的SoC芯片,具有快速读写和灵活闪存接口配置的特性。除了低成本的优势外,它还支持USB ZIP/HDD/CDROM启动和加密等特性。该公司销售工程师陈强指出,同其他竞争对手相比,NT2033具有三大亮点:FlashFree技术、U-Safe技术以及同时支持3.3V和1.8V的闪存。“FlashFree技术让用户在不修改任何硬件的前提下,只需更改配置和文件就能实现对新型号闪存的支持。”陈强表示,“而U-Safe技术则能最大限度的保证U盘数据的安全。另外,目前其他品牌的U盘控制器仅能支持3.3V的闪存,只有NT2033能够同时支持3.3V和1.8V的闪存。”

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张晓诗:与竞争对手的产品相比,HR6P系列最大的特点在于其高可靠性和高抗干扰。

专注8位工业级MCU的上海海尔集成电路此次带来了其HR6P系列MCU。该公司提供的资料称,HR6P67、HR6P72都是属于HR6P系列的工业级8位单片机。它基于上海海尔集成电路自主开发的8位精简指令集处理器架构。该架构采用哈佛结构,包含了48条单周期指令。工作频率DC~20MHz,指令周期1μs~200ns,含有8级硬件堆栈,有直接、间接和相对寻址三种寻址方式,支持睡眠方式和编程代码保护。HR6P系列还具有丰富的外围模块。不过,它最引人瞩目的应该是在满足工业标准方面的特性。“与竞争对手的产品相比,HR6P系列最大的特点在于其高可靠性和高抗干扰能力,并且在加密方式等方面也有着独到之处。”上海海尔集成电路总裁兼CEO张晓诗总结道。

走上良性发展轨道,后续产品层出不穷

经过多年发展,本土MCU厂家在市场上已经获得了不同程度的肯定,并日益走上良性的发展轨道。“芯邦微电子的U盘主控芯片累积出货已经超过5,000万片,目前单月销售量也已突破450万片,我们成为该领域内的重要供货商,占全球40%左右的市场份额,使国产芯片不可靠的说法成为历史。”芯邦微电子总裁张华龙表示。同样取得成功的还有希格玛微电子,金雷透露,希格玛自2000年起开始涉足IC设计,虽然投资额不大,但当年就开始盈利。“2000年后希格玛的销售已经过亿,此后一直保持着良好的增长态势。”而上海海尔集成电路的张晓诗则表示,自2005年底首颗产品量产以来,该公司已在市场销售方面取得巨大进展,客户基础迅速增加,产品已大量应用在白色家电、小家电、电动车、工业控制、汽车电子等众多领域。

“随着(移动)数字电视的快速发展,PCTV正迅速发展成为一种时尚的数字电视接收终端形式。”深圳力合微电子的总经理刘锟指出,“PCTV仍处在发展的起步阶段,今后几年有着很大的发展潜力。目前,LME2510 在DVB-T,DVB-S及中国地面数字电视传输标准(DMB-TH)上都有广泛应用。其中在DVB-T/S上的应用主要是针对欧洲国家为主的国外市场。至于今年8月1日起正式全面实施的DMB-TH,目前使用LME2510开发符合该标准的PCTV的厂家则包括了国内各大电视机、电脑以及MP4/PMP等厂家。”他表示,无论欧标还是国标,基本所有的制造商都在国内,再加上强有力的本地化支持,这使得作为国内首款面向PCTV应用的LME2510具有较好的市场表现。“投资者也纷纷看好这一产业以及公司本身的发展。我们已于2007年年初完成第二轮融资。”

成都国腾微电子的GM3101也取得了不俗的成绩。“我们在2005年年底开始推广该款产品,2006年就取得了200万的市场销售额。”王勇强调:“这在产品开发周期长的汽车电子行业,已经是非常突出的成绩了。”他指出,通过一年左右的市场推广,GM3101已经具备了一定的市场影响力和知名度。“今年一季度,我们的意向客户数已有了非常可喜的增长。”他说。

几乎所有受访厂家都对公司的未来信心满满,并正在继续推出后续产品。来自朗科的陈强表示,随着技术的不断推进,U盘控制芯片将会扩展到单一的闪存存储之外的新领域,在保持存储控制的功能的同时向加密、多媒体视听等方面发展。“面向不再只是单一的U盘制造商,新领域的客户将加大它的市场需求,在未来的几年里U盘控制芯片仍将保持庞大而稳定的市场。”他拒绝透露朗科下一代U盘控制器的具体细节,只是表示:“新产品已经在紧锣密鼓的进行当中,将会有很多不同的功能。”

张晓诗表示,上海海尔集成电路有着长期的发展规划和明确的产品开发路线图。该公司近期已推出了35款采用闪存的MCU,在不久的将来还计划推出嵌入E2PROM的产品。至于对于HR6P系列,很快将会有低功耗的版本面市,以便扩大应用范围。据悉,除通用型MCU之外,上海海尔还将针对特定领域客户的需求开发专用型MCU。而上海贝岭则称,该公司今后的产品会更注重SoC化,电能计量芯片会集成MCU、DSP、高精度测量、LCD驱动等功能;而MCU芯片会注重嵌入式系统、平台化开发。

希格玛微电子的金雷指出,随着闪存和TFT显示屏的快速降价,市场上将会以惊人的速度推出大容量内存的大屏幕掌上电子产品。不过,由于超薄成了新一代的时尚,应用方案将对芯片的性能、集成度以及尺寸提出更严格的要求。“因此,我们把重点放在了降低功耗,提供更多的底层软件,集成更多外围元器件。最新的成熟产品集成了USB、MP3、内置320X240的LCD控制器,静态功耗可达到十几微安。从而为掌上电子方案商提供了有力的平台。”他强调,尽管会有更多的IC厂商加入这个竞争本身已经非常激烈的领域,但最终谁将胜出仍取决于方案/开放平台的成熟度。

芯邦则刚刚推出了CBM2080后的新品CBM2090。据悉,与前代相比,该芯片内置了5V转3.3V/1.8V的LDO以及复位电路,外围最多只需16颗元件,简化了Layout方面的工作;支持8bit/16bit数据通道的各类闪存;在支持NOR Flash时无需逻辑器件和EEPROM,使得NOR Flash移动存储的成本与普通U盘一样;支持微软Vista Ready boost功能,并已通过USB IF认证。该公司的其他新产品研发计划还包括:电子硬盘控制芯片、读卡器控制芯片以及大容量SIM卡控制芯片。

“汽车电子行业是国内一个蓬勃发展的行业,国腾微电子具备足够的技术和资金实力来支持产品的系列化发展。”王勇说,“GM3101是我们针对汽车电子开发的第一款IC,我们正在收集各类客户的需求信息,以便现有产品进行升级改良。下一代产品主要会在产品的灵活性和高精度上进行突破,为市场提供最高端的倒车雷达方案。”

王勇表示,目前倒车雷达还处在推广初期,需求主要集中在后装市场。“但是随着倒车雷达逐渐成为整车出厂的标准配置,市场重心将转向整车厂。”王勇说,“因此,就技术上来讲,顺应市场转向前装的趋势,倒车雷达将会与汽车娱乐设备、胎压检测系统或导航系统等其他车内电子设备集成在一起,成为一个多功能的车载设备。”

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