国产替代，这家厂商的32位产品堪称完美

在地缘政治摩擦和缺芯涨价的大背景下，国产MCU一直处于话题的前列。一方面，优秀的MCU替代方案正在成为全行业共同研究的课题，另一方面，脱颖而出的口碑产品正在逐渐打破国外占据主要市场的局面，打造一个属于国产自研的行业新未来。

而在日前的ELEXCON 2021（深圳国际电子展暨嵌入式系统展）上，航顺芯片作为MCU厂商，其产品能够覆盖各个领域，且极具竞争优势的产品成为本届一大亮点。

据了解，航顺已连续四年参加该盛会，在本次展会上，航顺芯片在展台区展出了包括汽车电子、工业控制、智慧家庭、物联网、医疗电子以及电机驱动等各项方案应用。与此同时，在分论坛上，航顺也展示了其对物联网下MCU企业的机遇和理解。

物联网下，国产MCU是突围的好机会

“物联网时代下，国内厂商市占率较低，但国产替代空间较大”，航顺芯片资深FAE杨应纯在论坛上如是说。

根据他的介绍，物联网源于互联网领域，是信息科学技术产业的第三次革命。物联网是基于互联网，让所有物体能够独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。简单说，就是通过安装信息传感设备，如射频识别（RFID）装置、激光扫描器等，将所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。发展重点主要集中在4个方面：着力发展物联网技术；大力培育物联网产业；全力推广物联网应用；努力搭建物联网平台。

从物联网市场发展与趋势上来讲，物联网(IOT)正在积极塑造工业生产和消费世界，从零售到医疗保健，从金融到物流，智能技术已遍及每个业务和消费者领域。2020年以来影响物联网模型的所有四个组成部分：传感器，网络(通信)，分析(云)和应用程序，并将产生不同程度的影响。

另外，目前全球物联网相关技术、标准、应用、服务还处于起步阶段，物联网核心技术持续发展，标准体系加快构建，产业体系处于建立和完善过程中。未来几年，全球物联网市场规模将出现快速增长。据预计，未来十年，全球物联网将实现大规模普及，年均复合增速将保持在20％左右，到2023年全球物联网市场规模有望达到2.8万亿美元左右。

当然，在此之下，物联网时代嵌入式市场也迎来了一次机遇。从MCU产品应用来看，33%集中在汽车电子中，25%在工控/医疗，23%在计算机，11%在消费电子，据了解这些领域中MCU被大量使用，且在大量使用下对低功耗和集成度提出了更高的要求。

反观MCU结构分布，市场上62%的产品使用%的是32位产品，23%使用的是16位产品，15%使用的4/8位产品。

从国际竞争格局来看，目前中国MCU市场仍主要被国外厂商占据，前八大国外MCU厂商市场占比高达84.08%。国内MCU厂家总的市场占有率较低，从国产替代角度，国内MCU芯片设计企业具备较大的市场提升空间。

但从另一个角度来看，国内MCU厂家总的市场占有率较低，从进口替代角度，国内 MCU 芯片设计企业具备较大的市场提升空间。而航顺在国内MCU厂商中，属于覆盖面较为全面的厂商，其MCU能够被广泛应用在家电和消费电子、物联网、智能表计、IC卡及安全、计算机和网络通信、工业控制和汽车电子上。

上述发展中，他认为物联网嵌入式应用中MCU的发展趋势遵循四点规律：

其一，32bit MCU是物联网时代的主流。随着互联网时代任务的复杂化，计算能力越来越高促使MCU开始迈向32位时代。2015 年起全球 32 位 MCU 出货量超过 4 位、8 位、16 位 MCU 出货量的总和。物联网嵌入式应用基本被低功耗高性能32位MCU所取代。

其二，低功耗是物联网时代的核心竞争力。可移动、无人值守等的物联网应用及数量更为庞大的无线传感节点及电池供电应用等，功耗和续航时间更是直接关系到产品的可行性，超低功耗MCU成核心竞争力。像华为的超低功耗的手表，采用的是通过亚域值的电路来实现超低功耗的MCU。

其三，高整合度MCU是物联网时代的趋势。在 AIoT 时代，绝大部分物联网应用都需搭载下一代高集成度MCU芯片，实现传感、通信、安全、信息处理、计算、下达控制指令等复杂任务。具备 AI 能力和云端接入能力是下一代 MCU 芯片与传统 MCU 芯片最大的不同。

其四，地缘政治摩擦下，国产化现实成为刚需。纵览市场，越来越多的应用都在指定采用国产芯片的来实现，特别是在安全类的芯片上需求量极大。

技术领先，航顺的精诚之作

航顺芯片于2014年在深圳成立，初创发展期主要产品为EEPROM家族、NOR FLASH家族、LCD驱动、LDO电源芯片等；2017年兼并高端32位MCU核心研发团队，二十四大家族300多款产品，公司也步入了高速发展期。杨应纯表示，航顺芯片将以工业/商业/定制化、AIOT多核异构HK32MCU为核心打造航顺无边界生态平台级企业作为愿景不断发展。

目前，公司拥有深圳市国资委深投控、汇顶科技、顺为资本、深创投、中航、中科院国科投等战略投资方。已量产ARM Cortex-M0/M0+/M3/M4/M33及世界超低功耗7nA平台等二十四大家族300余款工业/商业/车规级 通用/专用/定制化32位MCU/SOC。

除此之外，其MCU产品也利用三点领先技术优势作为立足之本：其一、超低功耗7nA设计平台；其二、三年时间同时熟练掌握五家FAB厂EFLASH 工艺；其三、世界级独创的IP标准化、系统智能化、工艺超级优化，设计一颗32位MCU的开发周期缩短3-4个月。

在如此巨大领先优势下，各种奖项和专利也是拿到“手软”。据悉，公司先后获得国家级专精特新重点“小巨人”、“龙岗双创之星”创新创业大赛冠军、中国创新创业大赛深圳总决赛亚军，2019/2020世界半导体大会连续两年被评为“中国十大IC独角兽”。共计申请百余项核心专利知识产权，国家级高新技术企业。

合作方面，航顺已应用在汽车、家电、医疗、工业和消费类电子以及智慧城市、智慧家庭等各大领域。与小米、汇顶、中航、上汽集团、 长城哈佛、通用五菱、大众斯柯达、长虹、康佳、海信、TCL、创维、友讯达、安吉尔、上海沪工、众辰等企业完成批量交付。同时与国内众多高校深度合作并成立实验室/教材/实习基地等长期大学生态计划。

在产品线上，杨应纯介绍了航顺几款典型产品。在高性能产品上，航顺的F39A系列基于M3内核，主频能够达到120MHz，且配备512KFlash，内置安全相关模块，能够应对各种高性能场景。

除此之外，航顺还拥有U1009系列的双重MCU，基于M3与RISC-V的双核处理器，这款处理器可以100%向下兼容航顺的F103系列。另外，其中双核之间是通过IPC协议进行通讯，拥有非常高效的通信。值得一提的是，虽然产品是双核的，但实际开发也非常简单。

在低功耗产品上，航顺的L08X系列是基于M0内核的产品，该产品不仅拥有非常出色的能耗表现，4KBtureEEPROM、指令加密存储以及安全加密模块，安全性极佳。根据杨应纯的介绍，这款产品的关键电流仅10nA，可以说是行业最低的，且在关机模式下也可通过外部引脚唤醒。除此之外，M33内核的产品正在研发之中，这款产品将主要应用在医疗健康和各种穿戴设备场景下。

在主流型产品上，F103产品基于M3内核，车规和工业应用下，这款产品能够跑到96MHz的工作频率，且拥有2.0V~5.5V的超宽工作电压。杨迎纯强调，航顺芯片的特点是可以替代目前市场绝大部分同系列产品。

F030、F031、F04A系列作为三款主流M0内核产品，工作频率能够跑到72MHz，同样拥有2.0V~5.5V的超宽工作电压，且可进行指令加密存储和执行。另外，内置USB1.1 Device接口，能够兼容目前市面大部分软件。

在经济型产品方面，F030M和F0301M系列基于M0内核，性价比在同行业中是最高的，不仅拥有48MHz的工作频率，其内部工作精度也是非常高的。值得一提的是，该款产品能够替代大部分厂家的003系列。

在专业型产品上，AL03X系列基于M0内核，是光模块专用的MCU；SPINM0和SPINM3则是点击专用的MCU，内置FOC核心算法硬件化设计、内置点击应用模拟电路、支持双FOC算法应用。

除了硬件产品，航顺也曾耗时多年，独创了智能芯片自动化设计平台，能够让新产品开发周期缩短3~4个月。据了解，利用这款自动化平台，航顺50人研发团队可以实现200-300人研发团队的研发成果。

航顺芯片不仅拥有完善的工具链，也拥有详细的开发资料。据悉，航顺能够提供每个系列的数据手册以及用户手册，航顺芯官网都可以下载；提供器件库、函数库、详细例程供开发者使用；提供专用的在线烧录工具以及脱机烧录工具；提供技术交流群以及技术论坛。

亮点频出，航顺将深耕新兴行业

回到航顺的展台，其中产品也覆盖了各种应用场景。在本次展会上，航顺芯片在展台区展出了包括汽车电子、工业控制、智慧家庭、物联网、医疗电子以及电机驱动等各项方案应用。

汽车电子

航顺芯片目前与上汽集团、 长城哈佛、通用五菱、大众斯柯达等知名车企达成长期战略合作，批量的交付汽车前装以及后装市场，应用包括：方向盘控制、音响控制、胎压监测、OBD诊断仪器、中控、倒车雷达等，未来5年航顺芯片将完成一系列的车规级的32位MCU规划。

汽车中控导航、OBD汽车诊断仪器、车窗控制等产品方案

工业控制

工业应用领域，一直是HK32MCU的核心应用领域，HK32MCU良好的的稳定性以及抗干扰能力适用于工业领域的各个场景，5G基站、伺服变频器、PLC控制、逆变器以及储能设备都已批量使用HK32MCU产品，其中代表性的产品有行业龙头上海沪工电焊机以及南瑞国家电网检测设备。

智慧家庭

HK32MCU让万物互联更智慧，让智慧生活更美好，体现了HK32MCU在智能家居中发挥的重要作用。各种智能家居产品搭载HK32MCU/SOC, 如康佳指纹锁、TCL智能锁、智能娱乐系统、家庭影院系统、小米、科沃斯智能扫地机器人都已经出现在千家万户。

医疗电子

从2020疫情发生以来，航顺芯片一直致力于医疗行业，保障医疗电子产品的稳定供货， HK32MCU大批量应用于血氧仪、测温仪、消毒设备、按摩仪、护眼仪等产品。

物联网

随着5G通讯的普及，大数据时代即将来临，各种互联网的应用层出不穷。HK32MCU/SOC在物联网中也得到用户的青睐。 其中飞利浦的云台摄像头、公牛智能插座、家庭智能健康机器人、蓝鲸学习机器人、变色灯、舞台灯光、智能手机拍照杆等都实现了该领域的应用。

电机驱动

针对电机驱动应用，HK32MCU本次展会推出电机驱动专用芯片HK32ASPIN0XX系列家族，得到不少客户的青睐。其集成的电机硬件加速算法将在FOC应用中实现软硬件完美融合，达到最佳的运算效果。现场还展出了平衡车、滑板车、风扇灯、电钻、筋膜枪、变频冰箱、扫地机器人等BLDC控制方案。

值得一提的是，航顺芯片执行副总裁白海英受邀出席第十三届MCU技术创新与应用大会的国产MCU沙龙。在本次沙龙上，航顺芯片执行副总裁白海英与各位行业精英就国产MCU在生态建设上的现状与布局、车规级MCU的难点和发展情况、RISC-V指令集架构和处理器芯片快速崛起的趋势下的产品规划以及这一技术如何影响未来嵌入式和物联网市场等话题进行了探讨。

白海英指出航顺芯片以航顺HK32MCU为核心打造多核异构生态平台级企业，有完善的生态计划和布局。航顺除了将实现从基本工具到通用专用SDK库到上层操作系统、云平台的大生态模式，做到比国外MCU企业更人性化、更实用、更专业的生态系统外，航顺芯片还联合深圳信息职业技术学院共建深信院微电子学院智能芯片创新中心，共建“芯火”产业学院。并且与中科院深圳先进技术研究院联合获得深圳市政府技术攻关“基于RISC-V的低功耗光电传感SOC芯片关键技术研发”。

航顺芯片针对汽车电子已推出多款车规级的32位主控芯片，未来5年内会加大汽车电子研发力度，推出自动驾驶、车联网MCU以及SOC系统芯片等。RISC-V 架构目前也开始在行业内兴起，尤其是嵌入式互联网行业，其精简的指令集以及完全开源的指令架构得到很多用户的青睐。航顺芯片针对AIoT 已推出一款M3+RISC-V 双核MCU ,其主要应用场景就是未来的人工智能、物联网市场，并会相继的推出RISC-V内核、M4+RISC-V多核以及M33+RISC-V多核异构的产品，高集成度、高处理能力、超低功耗等特点将渗透无人驾驶、物联网无线节点、智慧城市、智慧交通等新兴行业。