MCU领域国外品牌占据中高端，本土MCU如何破局？

2017年， 国际某知名品牌计划开发一款高端变频微波炉，因为电磁辐射、高温高湿等强干扰因素，急需一颗高可靠性MCU ，这颗MCU需要承受远超标准的高功率电磁辐射，一般MCU无法承受，所以该公司首先想到的是采用国外大品牌的MCU ，但是国外品牌也难以满足抗扰设计要求，最后竟是一颗本土MCU挑了大梁解决了设计难题，这颗MCU来自于深圳市爱普特微电子，而爱普特也凭借产品出色的特性成为该公司微波炉唯一的一供！ 近年来，随着智能化的深入以及国产替代的东风，很多本土MCU获得了大发展，很多公司年增长率高达5倍，10倍以上。不过看统计数据，本土MCU在市场占比只有10%左右，大部分市场依然被国外大品牌占据。2020年，全球MCU市场份额前五企业营收合计占行业总营收75.6%。目前，本土MCU虽然进入了智能表计、高端智能家电等领域，但是中高端应用领域工控、高端家电、医疗、汽车依然被日系、欧美系厂商把持。本土MCU要获得长足发展，就必须向高端冲击！如何向高端冲击？不能仅凭口号，必须通过设计。近日，笔者专访了深圳市爱普特微电子有限公司董事兼副总经理袁永生，这位MCU领域的老兵谈了自己的体会和爱普特的一些做法。 一、什么是高端MCU？ 首先我们先明确何为高端MCU。袁永生表示高端包含两层含义，第一个是技术规格高，另外一个是产品高可靠性！“抛开其中的一个维度，都不是高端。举个例子，国外一个8pin的8位MCU到现在还占领高端市场，就是它的产品高可靠性”。另外他也指出，本土MCU要往高端冲击，不能仅凭某一颗芯片，而是要所有的芯片系列都在可靠性上下功夫。“产品是品牌的基础，本土MCU要打响品牌，就要从让所有产品都是高端产品做起！高端不能从主频、外设及性能上，去片面定义。” 二、如何做出高端MCU？ 有了明确定义，就有了实现的方向。袁永生表示要做出高端芯片必须从设计上下功夫。“爱普特的研发班底是来自三星MCU团队，三星因为战略调整等原因，要求所有研发人员撤回韩国本部，因此本土的核心研发团队选择离开三星，成立了爱普特。”他回忆说，“在公司最初成立的五年中，我们全部精力都投入在全自主IP研发中，MCU的外设IP都是自己研发，这样可以确保每一个外设具有高可靠性。” 据介绍，爱普特的自主知识产权IP库完全可以媲美国际顶尖MCU公司，非常齐全完善，且已经经过亿级芯片量产验证过。 “目前做MCU有两条路，一个是跟随仿制国外厂家，通过买内核和外设IP完成设计。但是这样有两个缺陷，一个是买来的IP都是通用IP ，做了很多冗余设计，造成了成本浪费；另外一个是你不清楚买来的IP有哪些缺陷及在哪些应用场景下会失效，这样会影响产品的可靠性，品质不可控。”他指出，“爱普特走的是另一条路——自主创新，从内核到外设，所有的IP都是我们自主研发，这样才能完全掌握产品的特性。所以我们可以设计出用在工控、强干扰工作环境的高可靠性MCU。” “爱普特坚持走的是全国产、自主可控的MCU国产创新之路。中国的MCU不仅要解决国产替代的问题，还要实现国产创新，跟随、仿制的方式永远不能超越。”而且自主创新的好处也很多，“客户见面问的不是你与国外大品牌的兼容性和成本，而是产品的可靠性如何、稳定性如何，这正是我们想要给客户传递的东西。” 爱普特专注国产创新，每个产品都有创新点，一个20pin 的MCU就有15个创新点。以爱普特的APT32F102X系列为例，该系列是爱普特基于RISC-V CPU内核开发的32位高性能高可靠性MCU。其中具有代表性的创新点如： 1、支持宽工作电压1.8V-5.5V，并支持超低频极低功耗下启动； 2、ADC可配置正负项参考，可以采集小于0.5V的负压，在电池电量检测，电机的相位检测等应用中，给产品设计带来便利，节省成本； 3、通讯口支持TTL电平适配。与低压主控直接通讯，譬如蓝牙芯片，WiFi芯片，TWS耳机市场、IOT市场、手机市场，5V系统可以直接与1.2V~5V系统直接通讯，无需电平转换芯片； 4、特有的事件触发控制器（ETCB），支持8个可配置事件通道。事件触发控制器在收到一个 IP的某个事件后，会触发另一个IP的相应动作，相当于内置多个状态机，确保各个IP直接实时响应； 5、EPT支持三组六路独立的带死区控制、互补PWM，每组的延时可以单独调整，每组的死区也可以单独调整，从而实现对MOS管的精细化控制，实现功率的线性调整，在变频电热、电机调速等领域提升性能； 6、独有的SIO总线接口，可以实现单线通信，自定义私有协议，譬如快充充电器通信协议、Dali协议等；…… 三、补短板，建生态，向高端MCU冲击 袁永生表示，经过10年的积累，爱普特已经到了厚积薄发的阶段，今年将继续向高端MCU全面冲击。2022年将推出完整系列的自主产品，管脚覆盖20Pin至276Pin，主频从48MHz到800MHz，超过25个系列，300多个型号，覆盖消费、工控和车规领域。 2022年将是爱普特的生态建设之年。爱普特会携手平头哥一起打造完整的工具链和完整的生态，除了RISC-V的CSI组件认证外，还会打造“1520”生态标准，即1天上手、5天出原型，20天量产。目前爱普特已独立开发了完整的开发套件：调试工具、烧录工具、编译软件等，可以让工程师很方便地应用RISC-V MCU。未来爱普特还会开展大学计划及工程师培训认证等活动，打造MCU生态。 我注意到多家本土MCU都表示2022年将向高端MCU发起冲击，希望今年可以看到本土MCU在拥有高性能、高可靠性两个维度的高端领域大有收获！加油，本土MCU！