国产芯片持续创新,“芯”未来拓展应用边界
日期:2024-07-18
兆易创新(GigaDevice)携80余款存储、MCU产品创新方案亮相2024年慕尼黑上海电子展,从工业、数字能源、汽车电子,到物联网和消费电子领域,兆易创新凭借突破性的技术革新、多元化的产品阵容、深入的市场钻研,全面展现了追求卓越和开放创新的理念,为客户带来了前所未有的便捷和智能体验。
会上,兆易创新存储器事业部市场总监薛霆、微处理器事业部产品市场总监陈思伟还接受了记者采访,介绍了本次展品的亮点及应用潜力,并分享了兆易创新对当前市场趋势的一些思考和规划。
GD32H7开启智能应用新篇章
兆易创新在本次展会上重点推荐了基于强大算力支撑、突破性能边界的超高性能微控制器(MCU)GD32H7的一系列解决方案。GD32H7系列产品具有卓越的处理能效、丰富的连接特性、多重安全机制,标志国产MCU在高端应用领域迈出了坚实步伐,为中国智能制造的发展注入了新动力。据悉,早在去年10月,GD32H7系列已正式迈入量产阶段,为市场带来稳定可靠的产品供应。
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GD32H7产品阵容包含三个系列,共27种型号,可满足不同用户和应用场景的多样化需求。从数字信号处理、电机变频控制到电源管理、储能系统,再到民用无人机技术、音视频处理及图形图像处理等领域,均能看到其身影。值得一提的是,凭借其超高的主频和大容量存储空间,该系列MCU还能轻松驾驭机器学习与人工智能(AI)等前沿科技,为高端创新应用提供强有力支持。
在技术层面,GD32H7系列MCU采用基于Armv7E-M架构的600MHz Arm® Cortex®-M7高性能内核,独特的6级超标量流水线架构支持分支预测,结合高带宽的AXI和AHB总线接口,共同实现更高的处理性能。此外,该系列还内置了高级DSP硬件加速器、双精度浮点单元(FPU)、硬件三角函数加速器(TMU)及滤波算法加速器(FAC),极大地减轻了CPU负担,显著提升了系统整体处理效率。
据了解,在最高主频下,GD32H7系列MCU的工作性能高达1552 DMIPS,并在CoreMark®测试中取得了2888分的优异成绩;相较于同主频竞品,其代码执行效率提升约10%,与Cortex®-M4产品相比,性能更是提升了40%以上,充分展现了其强大的市场竞争力。
四大领域解决方案精彩呈现
展会上,兆易创新集中展示了GD25/55 SPI NOR Flash、GD32系列MCU在数字能源、工业自动化、汽车电子、物联网和消费电子等多个领域的创新应用解决方案,彰显了国产芯片在推动产业智能化进程中的关键作用。
·数字能源领域
采用GD32H7系列超高性能MCU的AI直流拉弧检测方案,利用深度卷积神经网络实现高速、高精度的拉弧检测,并提供便捷的数据采集和模型训练工具,助力用户高效部署,适应各种复杂多变的工作环境。
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采用AI算法的直流拉弧检测方案
基于GD32F527高性能MCU和GD32VW553 RISC-V Wi-Fi 6 MCU的无线能源监控通讯方案,提供以太网、RS485、USB、SDIO等丰富接口资源,支持Wi-Fi和蓝牙双模通信,适用于光伏逆变器、储能电池等设备的数据通信和采集,实现实时工作状态的采集处理和监控。
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无限能源监控通讯方案
基于GD32E51x系列的500W PFC+LLC数字电源解决方案,通过优化PFC和LLC拓扑结构,实现高效、稳定的电源输出,广泛适用于电机控制、设备供电、LED灯组供电等应用场景。
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GD32E51x 500w PFC+LLC数字电源解决方案
·工业领域边缘计算
基于GD32H7系列超高性能MCU的Profinet工业以太网解决方案,采用基于Arm® Cortex®-M7内核,支持更快的执行效率,内置4MB Flash及1MB SRAM,单芯片可运行多协议;使用软协议栈方式,只需简单的外围器件即可实现协议通信。
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GD32H7 Profinet工业以太网解决方案
基于GD32H7系列超高性能MCU的EtherCAT伺服从站应用方案,采用标准CIA402协议,通过TwinCAT实时控制;支持多种轮廓位置模式下梯形曲线规划;速度观测器的实时速度观测提高了速度的平滑性和响应速度。该方案体现了GD32H7强劲性能、高实时性、高集成度在高精度运动控制系统中的优势。
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GD32H7-EtherCAT伺服从站应用方案
基于GD32H7的AI语音识别方案利用Sensory平台实现高效关键词训练,支持多语言和多关键词识别,并能在MCU端侧部署轻量化模型。它具备实时语音处理功能,包括人声检测、噪声抑制等,确保准确识别用户指令,并通过LCD屏实时显示识别结果。
此外,LVGL/emWin/ThreadX RTOS GUI方案,以直观的用户界面简化了工业设备操作,支持远程控制和数据监控;AI语音识别方案引入了先进的语音识别技术,实现了高效的人机交互,提升了操作效率和便利性。
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GD32H7 ThreadX RTOS-LCD GUI解决方案
GD32H7系列可以说是兆易创新的明星产品,但它是在国外厂商之后推出的,如何做到后发制人,抢夺到先入者的市场?陈思伟表示,该系列主攻工业高性能市场,填补了国内高性能M7内核产品在工业自动化和数字能源领域的空白,缩小了与国际品牌的差距。
“我们注重场景化定义产品,解决客户痛点,提供差异化产品规格,结合客户需求提供高可靠的产品和服务;在生态协同方面,我们整合系统周边半导体器件资源,提供整体的国产化解决方案,帮助客户降低开发成本和门槛,从而在激烈的市场竞争中占有了一席之地。”他说。
谈到当前非常火爆的AI应用,陈思伟认为,在边缘计算领域AI与MCU的结合已经成熟,已在工业、消费电子等多个场景广泛应用。兆易创新紧跟AI落地场景,如工业缺陷检测、可预测性维护、可穿戴设备生物特征识别等,同时布局整合AI相关技术资源。公司目标是在AI与MCU结合的市场增长中占据有利地位,通过提供成熟的AI解决方案,如AI拉弧检测系统,满足客户需求,加速产品推广和市场拓展。
他补充说:“在MCU与AI结合方面我们采取灵活的策略。一方面,可以将MCU与NPU或DSP相结合,实现对简单控制通信和复杂算法的处理;另一方面,也考虑推出集成高算力AI核的单芯片解决方案,以满足AI算法模型的计算需求。”
·汽车领域
基于GD32A503 MCU的汽车直流无刷电机控制系统,具备自主定义的IP和国产替代能力,通过了IATF16949和AEC-Q100标准认证,提供ISO26262安全机制。该方案结合定时器生成PWM信号和DSP指令集,实现对车内执行器的精确控制,主要应用于水泵、燃油泵、散热风扇、暖通空调和座椅电机等关键部件。
基于车规级MCU GD32A503的汽车LED流水转向灯,能够实现更复杂的时序逻辑和亮度控制,确保符合国家GB17509标准的转向灯频率要求。它通过LED灯的逐个点亮或闪烁,创造出流动的光带效果,不仅提升了车辆外观的时尚感和科技感,还可以引起其他车辆及行人的注意,提高行车安全性。
另外,兆易创新还展示了基于GD32A503车规级MCU和GD25 SPI NOR Flash的全国产化数字仪表方案;采用GD32E230 MCU设计的多款高性价比充电桩方案;以及基于即将推出的GD32A7系列的自适应矩阵大灯、车身控制和BMS等参考设计。
据了解,搭载GD25/55 SPI NOR Flash的汽车电子解决方案以其高速、大容量特性,支持DTR和ECC功能,确保数据存储的高可靠性,已成功应用于芯驰、黑芝麻、联阳ITE等国内外主流平台。在智能座舱、智能驾驶等领域,这些Flash产品提供了强大的代码及数据存储支持。
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搭载GD25LF256F的黑芝麻A1000智能驾驶方案
事实上,兆易创新已在汽车行业布局多年。薛霆指出,随着新能源汽车的快速发展,公司的Flash产品需求日益广泛,涵盖摄像头、雷达、ADAS、显示屏等多个应用领域;车规Flash产品已通过AEC-Q100认证,能够满足高温度、高可靠性的车规要求,且在功能安全和数据安全方面持续优化。面对市场竞争加剧的状况,公司将继续提升产品性能,确保产品质量,以满足汽车行业的严格标准。
他表示:“我们在汽车市场的定位是积极参与并推动国产替代。随着新能源汽车市场的快速发展,我们不断扩充产品线,满足新的应用需求;同时紧跟新能源汽车架构的演进,利用自身的技术优势,满足市场的新变化和新需求。”
·物联网及消费领域
基于GD32L235低功耗MCU的智能键盘方案,支持常用功能、截屏、语音助手唤醒、背光控制等多种智能功能,同时支持唤醒手机功能和通过外扩键盘给所连接手机充电功能,实现了更低的键盘睡眠功耗。
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GD32L235智能键盘方案
基于GD32VW553无线双模MCU连接方案基于RISC-V内核,支持Wi-Fi 6和BLE 5.2,符合Matter标准,具备强大的智能家居设备兼容性和互操作性。
基于GD32E235的吸尘器电机控制方案,通过120度方波驱动和频率注入法启动并实现高效电机控制,其空载转速可达100000rpm;24V供电时,电机额定功率为350W,能够实现定转速或恒功率运行,负载工作效率在50%以上。
洞察市场趋势
期间,薛霆和陈思伟也分享了兆易创新在对当前市场的一些洞察。
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关于通用MCU市场,陈思伟认为,今年该市场整体呈现“卷”态,供大于求,尽管经济正在逐步复苏,但内需尚未完全提振。上半年,消费电子市场,如白色家电、清洁电器和电子烟等市场有所复苏,而工业市场仍在消化库存。他预计,下半年工业市场将略有复苏。得益于去年的新产品布局和客户项目设计导入,兆易创新对今年整体市场保持乐观。
对于NOR Flash市场,薛霆表示,受益于全球补库存和部分行业需求提前释放,上半年该市场表现良好,出货量超过去年同期。电力、新能源、物联网和消费电子等行业需求比较旺盛。不过,618销售数据显示消费电子市场仍然疲软,预示了下半年消费类市场的不确定性。
“通常Q3为旺季,但今年可能因行业竞争加剧和市场内卷而旺不起来。兆易创新的对策是,继续推出更先进工艺的创新产品,提升竞争力,满足更多客户的需求。”他说。
他补充道,去年下半年以来,国际存储大厂因需求不足主动减产,导致供需关系得以平衡。随着需求回暖,市场出现了缺货,进而推高了存储产品价格。DRAM等大容量存储产品价格上涨明显;小容量存储产品也遵循着一定市场规律,受大容量存储价格变动影响,可能会在一段时间后出现价格反弹。不过,市场需求的持续性和稳定性仍有待观察。
写在最后
在2024年慕尼黑上海电子展上,兆易创新展示了其80余款前沿存储、MCU及电源产品,GD32H7系列MCU尤为亮眼,标志着国产MCU在高端市场的重大突破。
兆易创新将精准把握市场动态,以技术创新为核心驱动力,积极应对MCU市场供需挑战,聚焦工业市场的复苏;在NOR Flash领域,将抓住市场机遇,同时关注消费市场波动,持续推出创新产品以增强竞争力。
此外,兆易创新将紧跟AI与MCU融合趋势,积极布局AI技术,提供成熟解决方案来满足市场需求。在汽车行业,公司凭借丰富的产品线和高质量标准,积极参与国产替代,助力新能源汽车市场发展。
未来,兆易创新将继续加大研发投入,提升产品性能,推动国产芯片产业蓬勃发展,为各行业应用注入强劲动力!
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