复旦微MCU挺进汽车电子市场
最新更新时间：2021-12-16
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谈到复旦微电子，大家第一时间想到的应该是——这是国内最早从事集成电路设计、应用、测试和系统解决方案的公司之一。公司于1998年成立，经过过去二十多年，在多个领域突破，业绩在过去多年里也屡创新高。
据复旦微电子电力电子事业部市场经理王超介绍，公司在电子电力、安全与识别、非挥发性存储器、智能电器和可编程器件方面积累了丰富的经验和市场地位，这主要得益于公司极具竞争力的产品。如下图所示，复旦微电子在多个芯片市场处于领先地位：在低功耗、工业MCU方面的累计出货量高居国内前列；智能IC卡、RFID/READER芯片累计出货量超100亿颗；EEPROM市场份额国内第一；高可靠性Flash月出货也超亿片。
即使取得了如此成绩，但复旦微并没有停下脚步。如在MCU市场，他们正在蓄力，以实现新的跃升，车用MCU就是他们的一个重要发力点。
深耕MCU业务20年
王超告诉记者，复旦微电子的MCU事业始建于2004年，主要的目标是聚焦做超低功耗和工业级的MCU。从1999年推出第一款电表专用芯片开始，复旦微MCU已经长期稳定运行十余载，积累了十多年现场稳定运行的数据。
迄今为止，复旦微MCU累计的出货量在5亿颗左右，公司MCU团队，囊括了芯片设计、软硬件支持以及芯片测试等多个相关方面，持续在这个市场深耕。
复旦微在去年发布的招股说明书中也表示，公司提供的智能电表 MCU 是电子式电能表智能电表的核心元器件，可实现工业和家庭用电户的用电信息计量、自动抄读、信息传输等功能；而低功耗通用 MCU 产品可应用于智能电表、智能水气热表、工业控制、智能家居、安防消防、健康医疗、物联网等众多领域。
作为国内智能电表 MCU 的主要供应商之一，复旦微在国家电网单相智能电表 MCU 市场份额多年占比排名第一，合作伙伴覆盖江苏林洋、威胜集团、杭州海兴、宁波三星、东方威思顿、浙江正泰、河南许继、杭州炬华、深圳科陆、杭州华立等国内主要表厂。
王超同时也指出，自第一颗电表专用MCU开始，复旦微陆续推出了十多个系列数百种型号的工业级、低功耗MCU，应用在电力、工业控制、智能家居、物联网、电器驱动相关的领域。依托在智能电表领域多年积累的丰富经验和技术，复旦微通过低功耗通用 MCU 产品积极向智能水气热表、智能家居、物联网等行业拓展。
换而言之，在不断深挖电力领域 MCU芯片潜力的同时，复旦微还在积极布局通用 MCU 芯片市场，而汽车应用就是他们的下一个目标。从市场的发展趋势看来，这也是一个明智的选择。
数据统计显示，2020年全球车用MCU市场规模62亿美元。知名分析机构IC Insights预测，2021年汽车MCU市场在供应短缺的情况下仍将猛增23%至76亿美元，其中10%来源于汽车信息娱乐（从互联网和卫星传输中检索数字地图、识别位置和访问数据的娱乐和信息系统），90%将由用于车辆发动机控制、动力传动系统、刹车、转向、电动车窗和电池管理等的汽车MCU贡献。
IC Insights继续表示，到2025年，全球汽车MCU规模预计将达到近120亿美元，对应2021-2025年CAGR为14.1%，增速明显高于未来三年整体MCU市场增速的8%。
显而易见的增长预期，叠加国内暴增的本土汽车MCU需求，坚定了复旦微进军汽车MCU市场的信心，他们也为此做好了充分准备。
首款车用MCU惊艳亮相
在决定入局汽车MCU市场之后，复旦微随即投入到紧张的研发当中，并最终于今年11月推出了其首款通过AEC-Q验证的MCU芯片。据王超介绍，这是一款基于Arm Cortex-M0设计的产品，拥有大容量和丰富外设资源等当代汽车MCU所需的多个特性。
首先看大容量方面，王超告诉记者，现在随着汽车电子电气架构升级，很多执行器节点、控制器对于片上的存储空间要求越来越高，所以复旦微在做这款产品的时候，就将其定位为大容量存储空间的通用微控制器。这就意味着芯片的存储空间足够大，硬件有足够的空间的冗余，能够支撑未来三年甚至是更长时间的产品软件方面的迭代和更新。
“我们使用的是嵌入式Flash的工艺，其寿命和次数以及数据保存的时间都是行业内符合标准和要求。我们的这颗芯片支持10万次以上次数，105度的环境下可以数据保存十年的时间。”王超补充说。
其次，该芯片也拥有丰富的数字和模拟接口。其中数字接口方面包括了5xART、3xLPUART，3xSPI、1xI2C、CAN等；模拟外设ADC、DAC也都做了片上集成。此外，复旦微还为该芯片集成了低功耗比较器和运放，旨在帮助开发者把产品的集成度能提升，降低BOM成本，缩小整个硬件电路设计的尺寸空间。复旦微还为该芯片带来了PD的支持，满足了开发者面向未来的更多需求。
这个芯片还拥有丰富的定时器资源，当中包括低功耗的定时器、通用定时器，也有针对电极驱动相关的高级定时器。芯片还标配低功耗的RTC时钟源，支持两个看门狗。
为了满足开发者对芯片不同封装的需求，复旦微还在这个芯片上为用户提供LQFP48、LQFP64和LQFP80三种封装选择。针对汽车上简单的执行器之类的应用，复旦微会适时向用户推出如32pin或者20到28pin的产品封装选择，进一步助力开发者。
“作为一个车用产品，我们这个芯片还拥有高可靠、低功耗，具备安全和个性化电路设计等特性。”王超接着说。
从她的介绍我们得知，复旦微这款产品的工作电压支持1.65v到5.5V超宽电压工作范围，兼容汽车电源系统的需求；芯片还支持高可靠的BOR电路和PDR电路，满足汽车芯片所需的各种规格；芯片还集成了电源监测模块、双看门狗、晶振的停振检测和引脚滤波、复位电路滤波，这些都是迎合汽车芯片功能安全特性而设计的。
至于低功耗和安全特性，随着新能源汽车和网联汽车的发展，这也是一些必须的功能，这恰好也正是复旦微在过去二十多年工作里面一直专注的。“作为芯片硬件的电路厂家，我们在芯片里面会提供一些硬件电路来保证系统数据安全，这主要依赖于芯片内搭配的对称加密单元、随机数发生器和代码保护等模块。”王超举例说。
通过芯片上类似高速RC振荡器和可编程的胶合逻辑等高精度和低功耗的个性化模拟电路，复旦微又可以进一步帮助客户优化其产品的成本和设计。
“基于该芯片的特性，我们认为其可以在ETC、开关面板、尾门控制、防盗器、OBC、车窗控制、车灯、电动座椅和激光雷达等应用。关于更多的应用，我们也还在探索中。”王超继续说。
未来规划
在介绍了首款汽车MCU芯片之后，复旦微电子高级工程师、电力电子事业部总经理助理翟金刚接着分享了公司汽车MCU芯片的未来规划。
他首先强调，复旦微在汽车MCU方面的产品规划是基于目标应用的场景往前推，旨在在各个领域对外商产品的替代。如为了更丰富场景的需求，复旦微今年会基于当前的这款产品做一个升级；明年，公司也会推出一个同样是基于Arm Cortex M0架构的芯片，以探索更高级别的应用。
“为了满足空调压缩机、OBC、超声雷达、风扇和后视镜场景等场景对高性能芯片的需求，我们还将推出基于Arm Cortex M33和Arm Cortex M7设计的芯片。”翟金刚告诉记者。
他进一步指出，作为一个面向未来汽车需求的芯片，复旦微会持续在与汽车芯片安全、可靠和数据安全密切相关的ISO 26262和AUTOSAR上投入。除此以外，生态也是复旦微电子关注的另一个重要方面。“没有生态的话，产品推广会面临非常大的瓶颈。”翟金刚表示。
在他看来，初期生态非常重要。因为如果没有好的生态，即使再好的芯片产品，也很难在用户那一端快速用起来。但如果一开始就给到客户一个非常好的体验，让他快速的把原型做出来，把其知识产权的东西移到平台上面，缩短了他的产品推向市场的时间。这也可以让芯片厂将其产品快速推广出去，形成一个双赢的局面。
“我们在构建我们自己的生态，而不是借鉴别人的生态去。”翟金刚告诉记者。
最后，翟金刚指出，汽车MCU有向域控制器发展的趋势，公司也会投入到这方面的研究和研发中去。复旦微的目标就是对标海外领先的汽车MCU供应商，走出一条属于自己的汽车电子崛起之路。
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