值得期待的十款国产芯片
最新更新时间：2021-09-02 03:08
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最近一年多以来，因为美国的“华为禁令”，国内科技产业界对本土芯片的关注度暴增。尤其是在一些关乎国家安全的重点领域，能否找到可靠的国产芯片供使用，就成为了从业者关心的头等大事。而这其实正是“松山湖中国 IC创新高峰论坛”在过去十年里一直所聚焦的事情。
这是一场由中国半导体行业协会集成电路设计分会与芯原微电子（上海）股份有限公司主办的峰会，峰会的目标是寻找中国最优秀的IC设计公司。据芯原股份董事长兼总裁戴伟民介绍，2011到2019年间，共有46家公司参与了峰会的推介，其中有10家已经上市了，占比为22%。此外，还有3家正在上市进程，6家获得大基金投资，4家被并购。“据不完全统计，当中有20家企业获得融资”，戴伟民强调。
在今年，峰会又带来了10家本土芯企业的10款芯片的推介，为近来火热的“新基建”提供重要的国产芯片“动力”。
国产FPGA的崛起
在新基建的建设中，FPGA是当中一个不容忽视的领域。而从过去的报道中我们看到，这是一个被Xilinx、Intel（Altera）和Lattice等多家美国厂商把持的市场。在当前的国际竞争环境下，能否拥有本土的FPGA供应，成为了一个热点问题。
智多晶董事长兼总经理贾红
“2012年后，随着智多晶、安路、紫光同创和高云等完全国产正向设计FPGA公司的成立，国产FPGA已得到了业界的认可和使用，国产FPGA将迎来黄金发展时代”，智多晶董事长兼总经理贾红说。从他的介绍我们得知，国产FPGA已经在芯片开发、通信、数据中心、工业、视频图像处理、音频处理、医疗、汽车电子和消费电子等多个领域获得了应用。
在本届推介会上，贾红带来了其最新的28nm工艺的FPGA产品——Seal5000系列。
据介绍，这系列FPGA拥有39K的查找表逻辑单元、42组（18×18）DSP单元和1134KB BRAM，同时还内置了ARM M3硬核、DDR2/3控制器硬核、2 路 12 bits ADC以及锁相环（PLL）提供倍频、分频、相位转移、spread spectrum等系统时钟功能。
作为一款采用正向设计的FPGA，Seal5000芯片软件设计流程和ISE/Quartus II/Diamond 类似，包括综合、约束、布局布线、下载编程等。智多晶的芯片使用自主研发的FPGA开发软件“HqFpga”, 完成综合、布局布线、时序分析、配置编程和片内逻辑分析。
从贾红的介绍我们得知，智多晶的海麟HqFPGA软件是国内最早从综合到布局布线全流程自主开发的FPGA软件，能支持全面的FPGA逻辑与物理优化技术。针对国内用户，还拥有包括中文在内的多语言支持，还可以通过一键式实现流程、RTL级实现调试功能，实现了更优质的用户体验。“与Xilinx Vivado和Intel Quartus Prime类似，HqFpga是一个通用、全集成且平台化（ALL-IN-ONE）的先进FPGA软件架构，但在与Xilinx ISE和Altera QuartusII相比，拥有更优的使用体验”，贾红说。
在这些软硬件的支持下，智多晶的Seal5000能替代Xilinx和Intel的多款FPGA芯片，为国产应用提供多方面的支持。得益于公司在硬件及测试、软件和IP及解决方案的投入，智多晶还规划了多方面的产品，还包括了其14nm的Shark鲨鱼系列。
“2012到2016年是公司的第一阶段，在这个阶段我们基于成熟工艺制程验证创新架构开发出高性价比的产品，占领市场并解决了公司的生存问题；2017到2021年则是公司的第二阶段，在此期间，我们根据市场需求发展主流先进工艺的新产品，解决购本公司的发展问题；2021年到2025年，则是公司的第三阶段，在此期间，我们会追逐国际技术趋势，利用世界领先工艺开发出具有核心竞争力的产品成为有全球竞争力的公司”，贾红说。
AI市场的国产“芯”势力
在新基建的规划中，AI也是一个重要组成部分。作为一个对算力有极高要求、对算法也有过硬考验的领域，如果不能在AI的软硬件方面做好把控，未来的数据安全就缺少了保障。云天励飞作为国内AI领域的新贵，也在这条路上走出了他们的特色。
云天励飞芯片产品总监廖雄成
云天励飞芯片产品总监廖雄成在峰会上告诉记者，深圳云天励飞技术股份有限公司成立于2014年8月，作为国内领先的拥有AI算法芯片化能力的数字城市整体解决方案提供商，公司致力于通过AI技术进行物理世界结构化，打造数字孪生城市。
他进一步指出，借助于公司的AI算法平台、AI芯片平台和大数据平台，云天励飞推行了“星云”开放AI生态，能够与AI生态的人共享技术、共筑生态、共同加速AI向产业渗透，聚焦三大产方向，为开发者赋能。从他的介绍我们得知，在云天励飞的这个生态下，开发者能够在一周内完成一个硬件设计、适配算法也仅需要一个礼拜、再用一周去对接服务，那就意味着开发者在与云天励飞合作时，仅需一个月，就能具备完整的AI产品服务能力。
“其中，自研的DeepEye1000芯片是我们最重要的支撑”，廖雄成说。据介绍，这是一颗采用22nm工艺制造的芯片、拥有自主的知识产权指令集、多核神经网络处理器、异构并行计算架构和硬件智能算力引擎，拥有可编程、高效率、智升级等特性。
来到性能方面，据了解，DeepEye1000单芯片能够提供2.0Tops的可编程算力、能耗也达到了2Tops/W，优于多数同行业的竞争对手。而作为一款基于工业级设计标准而设计的产品，DeepEye1000在可靠性方面又得到了保障。
这是一颗拥有全栈能力的AI处理器、公司也为CPU/GPU/NPU提供统一的编程模式，并提供统一的量化/编译/部署的接口，实现了异构环境下的统一变成和部署。而得益于公司在芯片、算法和工具链的全栈AI赋能，云天励飞能够面向开发者提供高性能、易集成和部署快的端边云解决方案，为AI产业提供全方位的支持。
5G射频领域的国产供应商
除了AI以外，5G也是新基建的另一个关注点。但和FPGA等多个领域一样，这同样是一个需要国产厂商付诸努力的市场。特别是与5G密切相关的射频领域，国产厂商任重而道远。而本次参与峰会的广西芯百特则是5G微基站射频的本土参与者。
广西芯百特董事长兼总经理张海涛
广西芯百特董事长兼总经理张海涛则指出，5G的特点（高带宽，低覆盖范围），使得宏基站+微基站成为可行的方案。但目前80%的数据流量来自室内场景，为此，室内5G信号覆盖是界关注的焦点以及5G带动相关产业发展的关键。从5G的特点看好，这就需要微基站来做这“最后一公司”的覆盖，根据券商预测，5G微基站市场规模有望突破千亿元。
“由于微基站的数目以及射频通道（MIMO）的增加，微基站用射频功率放大器市场增长迅速。目前只有国际大厂(Skyworks、Qorvo)在微基站用PA模组领域布局，国内系统厂商急需国产化射频方案。”张海涛说。“芯百特微电子成立于2018年，专注于新一代无线通讯的射频前端（5G、WiFi6、AIOT)，致力于将国际领先的高端射频前端技术推广到中国，实现国产化替代。”张海涛强调，而其包括多种工艺、器件设计能力，先进封装和制程整合能力在内全栈式解决方案的能力，就是公司服务客户的重要倚仗。
从张海涛的介绍我们得知，芯百特拥有国内领先的5G微基站功率放大器产品，覆盖4G LTE（1.8Ghz)、5G N41(2.5GHz)、5G N78(3.5GHz)、5G N79(4.9GHz) 等主流运营频段，满足移动，联通和电信规划的5G小基站的 频段需求。得益于其领先的设计，产品无论在系统稳定性和抗干扰方面都表现优越；通过封装结构优化，其芯片厚度薄、散热能力也高；同时还能适用于DPD系统。
“其中，CB6318则是公司面向这个市场推出的一颗代表性产品”，张海涛说。
据了解，这是一颗采用Dorherty架构设计的芯片，能够确保兼顾线性度和效率；在工艺方面，因为采用GaAs HBT工艺，配合SIP封装，实现了微基站功放的最佳性价比；通过SMD及LGA封装，实现标准50欧姆输入输出匹配；在频段方面，能实现对3300Mhz-3600Mhz的支持，还能满足5G Bands 22, 42, n77和n78的需求；其针对DPD优化，则可以进一提高其线性度。
“作为国内率先推出的微基站功放器件之一，这颗芯片已经获得了10+家微基站客户验证和测试，包括微基站行业领先企业；此外，5+家客户小批量出货验证，完全配合运营商的微基站推广步调”，张海涛说。
无线连接领域的多点开花
如果说5G和AI是新基建的骨干，那么无线连接就是其脉络，只有两者紧密结合，才能构造一个丰富多彩的科技世界。在本届的论坛上，博流智能和富芮坤则带来关于WiFi和蓝牙在内的无线连接分享。
博流智能科技销售副总裁刘占领
博流智能科技销售副总裁刘占领首先指出，随着联网设备从单品智能，走向全屋智能，再走向智慧AI，这就给厂商提出了WI-FI+BLE Combo二合一的芯片需求。而其公司推出的，基于RISC-V核的低功耗、高可靠WI-FI+BLE5.0 Combo SoC BL602就是为了解决这个问题而生的。
他指出，BL602支持802.11b/g/n，Wi-Fi+BLE5.0 Combo连接，也支持STA，SoftAP和Sniffer模式。搭配的RISC-V CPU在频率1～192MHz之间可调，也拥有276KB 的SRAM。支持SDIO，SPI，UART，I2C，PWM，ADC，DAC，IR，及JTAG调试口；在性能方面，BL602最大发射功率21dBm，灵敏度-98dBm；即使性能如此强悍，然而这颗芯片的休眠功耗仅0.5uA，联网待机功耗仅80uA，冷启动快连仅90ms，拥有着其他竞争对手所不具备的超低功耗。
“值得一提的是，BL602支持安全启动、安全调试、AES 128/192/256加密引擎、WPA3、MD5、SHA-1/224/256、PKA（RSA/ECC）加密引擎”，刘占领补充说。
为了满足未来的无线连接的需求，博流智能还规划了几款集成度更高、性能更强和功耗更低的产品，助力开发者成功。
上海富芮坤微电子副总裁牛钊则带来了公司在双模蓝牙SoC的分享。
上海富芮坤微电子副总裁牛钊
牛钊首先指出，在可穿戴市场，具备了传统手表，手环，蓝牙音乐播放器，以及蓝牙通话等功能的智能手表会逐步替代传统手表成为每个人随身佩戴的通用商品。而其他穿戴产品会更专注在特定的场景，比如医用测温手环，运动装备，儿童手表等。在这种情况下，就对智能手表提出了多样化的需求。
“作为一家专注于智能穿戴，智能家居，工业物联网等领域芯片研发的业内领先无线通信芯片供应商。富芮坤推出了FR508x系列芯片来满足新兴的需求。
牛钊指出，FR508x系列双模蓝牙SOC采用ARM Cortex-M3 48MHz+ DSP 156MHz 的双核设计，内置了512KB SRAM和2MB PSRAM。此外，芯片还内置音频Codec，支持1路模拟MIC，4路数字MIC，2路模拟输出，内置PMU，外部接口包括 UART*2, SPI*1，QSPI*2, I2C*2, I2S*1，SDIO*1，USBOTG*1；再加上内置电源管理模块PMU，BR保持连接500ms Sniff平均电流<70uA，BLE+BR双模蓝牙保持连接平均电流<110uA的设计，能够为智能手表/智能手环和TWS耳机等应用提供支持。
与竞争对手相比，这个芯片在多个领域取得领先，这也让公司在多个领域获得客户的认可。
电源领域的百花齐放
在本届的松山湖高峰论坛上，还来了几家电源方面的专家，他们提供的产品也是当前的科技世界必不可少的。
英集芯科技有限公司市场总监彭峰
首先亮相的聚焦于智能电源管理芯片、无线功率传输芯片、数据传输处理芯片、无线信号处理芯片和微型处理器芯片等领域的英集芯科技。英集芯科技有限公司市场总监彭峰指出，作为一家数模混合SoC领域的领先企业，公司在2015到2019年复合增长率高达151%，而公司产品在推出一年后，就坐上了移动电源SOC细分电源领域的全球市占第一的位置。
如上图所示，现在的英集芯将目光瞄向了以下这几个领域发力，面向当前迅速崛起的快充市场，公司更是推出了支持45W输出大功率的大功率快充芯片IP5388，携手供应链快速成长。据介绍，这颗芯片全集成内置大功率MOS 双向Buck/boost，还内置了FCP SCP 双向快充、VOOC双向快充、PD双向快充、AFC双向快充、SFCP 双向快充和PPS ，PD-DRP双向快充，能够用一颗芯片满足多个快充协议的需求。
此外，芯片还集成 charge Pump 外驱Nmos（路径）以及数码管驱动，能够帮助简化开发者的BOM设计。
东莞赛微微电子总经理蒋燕波则带来了公司面向IoT应用、穿戴设备和5G移动设备推出的超低静态功耗降压 DC/DC——CW6601的介绍。
东莞赛微微电子总经理蒋燕波
蒋燕波首先指出，公司由电池及半导体行业资深人士组建，融合电化学及半导体领域多年经验积累，为客户提供创新并有高附加值的电池电源半导体解决方案。而CW6601从多个方面看，能够满足多款可穿戴设备的低功耗、小封装和高性能需求。
从他的介绍我们得知，赛微的这颗芯片的输入范围为2.5V-5.5V，能够兼容锂电池、锂亚电池、双节干电池和纽扣电池等应用。在电流方面，能够输出最大的电流为500mA，满足多样化的需求。其WCSP8的0.8mm*1.6mm的封装，更是让其在多个应用场景中备受青睐。帮助终端设备提升其续航时间。
芯洲科技的研发总监张树春先生则介绍了公司面向汽车电子市场推出的车规级，低EMI，低功耗的降压DCDC功率转换器SCT2450Q。
芯洲科技的研发总监张树春
据张树春介绍，现在汽车电子市场有巨大的市场机遇，尤其是在汽车市场方面，这个市场的空间更是喜人。即使细分到汽车电源管理芯片市场，市场空间也足够巨大。成立于2016年的芯洲科技有一部分产品就是面向这个领域。
来到汽车以及电源DC/DC转换方面。据张树春介绍，这个市场面临着高效率、高功耗密度、扣款输入电压范围、低EMI特性和低静态电流等多方面的挑战.特别是在可靠性方面,因为汽车本身的高要求, 带给这个领域芯片的可靠性需要就可想而知.
作为一个这个领域的专家,芯洲科技推出了SCT解决方案，得益于其在功率密度、效率、电压范围、过压保护、频率调节、增强型EMI抑制和帝景台电流等优势，SCT系列获得了客户的高度认可。公司也有信心成为国内在这个领域的专家。
让设备感知世界的国产芯片
除了上述的传统领域以外，在本届论坛上，我们还看到了本土芯片公司感知领域的突破。推出全球首款uA级别的超低功耗微波雷达传感器的隔空智能就是其中的一个。据该公司创始人和CEO林水洋博士介绍，雷达能够被应用到多个领域，全球的竞争也异常激烈。
隔空智能创始人和CEO林水洋博士
“隔空智能最新推出的超低功耗5.8GHz雷达传感器AT5815具备雷达传感器的高性能和人体感应传感器的超高性价比，可完美替代当前主流的红外热释电传感器，广泛应用于智能家具、智慧照明及物联网等需要人体存在感应的各类场景，”林水洋说。
他进一步指出，隔空智能这颗芯片的供电电压2.5V~5V，工作电流50-80uA，可电池供电。在于竞争对手的同类型产品相比，AT5815拥有者明显的优势。
在于PIR人体感应传感器相比，AT5815低功耗雷达传感器的优势也相当明显。这为其将来应用在智能照明、智能家居和智能安防等领域打下了基础。
“我们的愿景是让万物感知更简单，让万物连接更智能”，林水洋最后说。
珠海普林芯驰的联合创始人兼CEO胡颖哲则带来了TWS耳机入耳+压感检测芯片。
珠海普林芯驰的联合创始人兼CEO胡颖哲
胡颖哲表示，现在的TWS出货量还在一路飙升，但随着TWS耳机的发展，却在入耳检测方面带来了挑战。他表示，如果采用光感方案，则面临安装难、良率低和成本高等劣势；但如果采用传统电容方面，则有温度、汗液等易误触发和耳道兼容性差的问题。为此普林芯驰认为，压感是解决这些问题的一个较好方法。
胡颖哲进一步指出，他们推出了拥有高灵敏度、低延迟和超低功耗的等优势的压感技术，能够兼容多种压感方式。在具体应用中，则把稳定可靠、组装便捷和快速导入等几个优势表现得淋漓尽致。
基于这个芯片，普林芯驰能够为多项应用提供支持、公司未来也会做更多的布局，进一步拥抱这些市场。“普林芯驰自主研发的高灵敏电容感应芯片及智能语音芯片性 能达到国际领先水准，芯片及解决方案广泛应用于智能家居、消 费电子等领域。”胡颖哲说。
总结
从发展现状看来，与国外领先企业相比，本土芯片依然有很大的差距。但经历了2020年的魔幻以后，展望未来，希望拥有更多的国产芯片能拔地而起，给本土产业提供最全面的支持。
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