圖片來自OFweek維科網(wǎng)
2020年可能將成為近年來最被大家銘記的一年，因為這一年發(fā)生了無數(shù)的大變化，其中影響力最大的莫過于新冠疫情，它改變著全球經(jīng)濟、社會以及政治格局。
對于科技產(chǎn)業(yè)而言，2020年的最大特殊之處或許在于它的「5G元年」屬性。5G對于普通消費者來說，可能只是網(wǎng)絡速度的快慢問題，而對于工業(yè)及商用領域的意義在于它將大大推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度與進程。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正在如火如荼地發(fā)展，被稱為「物聯(lián)網(wǎng)成功關鍵所在」的MCU產(chǎn)品，近年來的市場表現(xiàn)也非常亮眼。
據(jù)IC Insights數(shù)據(jù)預測，中國MCU市場規(guī)模2019年為366億元人民幣，2023年將增長至452億元。頭豹研究院則預計，到2024年，中國MCU市場規(guī)模將達到約552億元。賽迪顧問甚至2017年就預計，2020年中國MCU市場規(guī)模將達到564．5億元，大大超出前二者預測的進度。
中國MCU產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中有什么樣的故事？日前，在2020年慕尼黑華南電子展上，OFweek維科網(wǎng)采訪了珠海極海半導體有限公司（以下簡稱：極海）市場產(chǎn)品總監(jiān)劉濤。本文，筆者將通過極海的案例，為你講述一個中國MCU產(chǎn)業(yè)故事。
珠海極海半導體有限公司（以下簡稱：極海）市場產(chǎn)品總監(jiān)劉濤
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出身后發(fā)國家 卻繼承了優(yōu)秀的技術衣缽
近日，華爾街日報刊文指出，預計到2030年，中國大陸將成為全球最大的半導體生產(chǎn)「工廠」。
作為全球半導體產(chǎn)業(yè)「霸主」的美國，其本土半導體制造業(yè)長期以來不斷發(fā)生的「外逃」現(xiàn)象一直為業(yè)內(nèi)人士所關注。這種「外逃」的核心關注點，就是產(chǎn)業(yè)正加速向中國大陸擴散，這片市場正涌現(xiàn)出越來越多具有國際影響力的企業(yè)。
顯然，中國作為半導體產(chǎn)業(yè)后發(fā)國家，目前正在享受著這一產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展帶來的經(jīng)濟「甜蜜」。
在這樣的背景下，極海半導體逐漸成長了起來。
資料顯示，極海是艾派克微電子旗下的全資子公司，成立于2019年12月，其前身為艾派克物聯(lián)網(wǎng)芯片事業(yè)部，主營業(yè)務涵蓋國產(chǎn)32位工業(yè)級通用MCU，低功耗藍牙芯片和大川GS系列工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)SoC－eSE大安全芯片等產(chǎn)品。
極海半導體的部分產(chǎn)品 圖片來自OFweek維科網(wǎng)
追溯極海的發(fā)展軌跡，需要先結(jié)合艾派克的故事來了解——艾派克成立于2004年，是專業(yè)的打印機主控SoC芯片到耗材加密芯片全系列打印機芯片設計公司。2007年，其打印機芯片正式走出國門，打開國際市場；2019年艾派克與極海整合出貨量達4億顆。可以說，艾派克是國內(nèi)最早一批做打印機耗材芯片的企業(yè)之一，也是打印機通用耗材芯片的全球供應商。
劉濤向筆者介紹了艾派克、極海首席技術官丁勵（曾任鄭州大學教授），他從技術背景出身，帶隊研制出了艾派克第一顆芯片，并逐步籌建了珠海、上海、杭州以及美國四大芯片研發(fā)中心，為艾派克與極海半導體在集成電路設計領域的發(fā)展打下了夯實的技術基礎。
丁勵領導下的研發(fā)團隊，2012年與杭州中天微系統(tǒng)所（現(xiàn)為阿里巴巴集團旗下的平頭哥半導體有限公司）建立戰(zhàn)略合作關系，引入國產(chǎn)嵌入式CPU技術，并在其C－SKY CPU內(nèi)核上研發(fā)產(chǎn)品。
2014年，艾派克承接了國產(chǎn)打印機主控SoC芯片研發(fā)重點項目，并于2017年完成驗收。這個項目達到了國內(nèi)領先、國際先進的水平，填補了國內(nèi)空白，目前這類芯片已被批量應用。
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2015年，艾派克物聯(lián)網(wǎng)芯片事業(yè)部正式成立為獨立運營子公司，即現(xiàn)在的極海。極海主攻32位通用MCU和高端工業(yè)SoC－eSE產(chǎn)品。截止至目前，極海擁有約300人的芯片設計團隊，預計在5年內(nèi)，將擴充至1000人。
對標ARM 發(fā)展出多個應用廣泛的成熟產(chǎn)品線
ARM在設計CPU內(nèi)核時，已對每種內(nèi)核做了較為明確的市場定位。
2018年，極海已獲得ARM三款CPU（M0＋、M3、M4）的永久授權(quán)，并發(fā)布了第一款基于ARM內(nèi)核的32位工業(yè)級通用MCU，可應用于中低端工業(yè)、消費領域。
隨著國內(nèi)市場對中高端產(chǎn)品的需求越來越大，極海未來將拓展至更高端的業(yè)務領域，同時也將積極布局基于ARM Cortex M7乃至A系列內(nèi)核的產(chǎn)品。
無論是對標ARM Cortex A9或是M4，基于多年國產(chǎn)「平頭哥」CPU內(nèi)核經(jīng)驗，極海已開發(fā)有多核異構(gòu)的產(chǎn)品，可在一個晶圓上做到主CPU運行非實時Linux系統(tǒng)、控制CPU運行實時嵌入式系統(tǒng)、安全CPU運行安全專用系統(tǒng)，這種產(chǎn)品已批量應用于激光打印機、工業(yè)主控芯片等產(chǎn)品上，通過了產(chǎn)品化驗證，并被行業(yè)專家評定為國內(nèi)先進、國際領先的水平。針對諸如工控、大消費、5G通信等領域的頭部企業(yè)，極海已在與其溝通未來的產(chǎn)品需求，提前做一些布局與規(guī)劃。
圖片來自OFweek維科網(wǎng)
3000多項檢測指標 95％能真正替代進口競品
作為市場上后來的追趕者，極海在品牌力、知名度等方面與行業(yè)前輩們還有一定差距。但極海的優(yōu)勢在于他們擁有豐富的工業(yè)領域SoC經(jīng)驗， 能讓其在工控技術領域更加深刻的客戶需求，也因此，在研發(fā)的初始時期，極海就會把客戶需求直接融入到芯片設計中。
例如在高溫情況下，極海產(chǎn)品在ADC精度、時鐘精度等方面，都能相對國內(nèi)同行做到領先，直接對標進口品牌。極海目前擁有占地面積超2100㎡的實驗室，該實驗室設有檢測、失效分析、可靠性、電性、應用五大實驗中心，并于2019年榮獲中國合格評定國家認可委員會（CNAS）實驗室認可證書，正式完成了從省級實驗室向國家級實驗室的跨越。目前，對自家產(chǎn)品檢測過3000多項指標，能做到95％以上性能指標，可實現(xiàn)真正的進口產(chǎn)品替代。
此外，劉濤也介紹了極海在認證方面所做的工作——如USB－IF認證，因存在兼容性方面的問題。極海半導體的相關帶USB接口產(chǎn)品做到了滿足所有的認證要求，拿到USB－IF認證，且都有認證擔保。而這，這對出口業(yè)務而言非常重要。針對工業(yè)客戶，出口歐洲或美國市場時有一個IEC 61508功能安全認證需求，如果主控芯片MCU做了這種認證，那么出口業(yè)務在這方面就會非常順暢也更能夠?qū)崿F(xiàn)進口替代，極海半導體也做了這種認證。
劉濤表示，極海半導體已做到對進口產(chǎn)品全方位的對標，滿足客戶各個方面的需求。
全方位做好準備 迎接物聯(lián)網(wǎng)時代市場需求的巨變
物聯(lián)網(wǎng)時代，除了原本互聯(lián)網(wǎng)時代的人與人互通，物與人、物與物之間的互通也需要被打通。
而這，需要做好三方面工作：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、以及信息安全。
數(shù)據(jù)采集方面，極海32位工業(yè)級通用MCU，基于M0低功耗產(chǎn)品，可用于物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)傳輸方面，有更高階的MCU產(chǎn)品覆蓋，如大川系列的SoC，一顆芯片就能完成采集、計算、存儲、傳輸?shù)娜^程。
短距離無線傳輸方面，BLE 4．2、BLE 5．1的藍牙芯片，可以解決一些無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/p>
安全方面，極海以安全芯片起家——每年3億顆加密芯片出貨，為安全SoC產(chǎn)品的研發(fā)和銷售奠定了良好的基礎。
物聯(lián)網(wǎng)時代，在數(shù)據(jù)的采集、傳輸、加密，以及智能化控制等方面的需求量會有幾何級的增長，這將帶來MCU產(chǎn)品巨量的市場需求增長。
為此，極海在專利方面已經(jīng)做好準備。目前，在MCU芯片方面，極海半導體已儲備有56項專利，涉及MCU IP電路、開發(fā)測試、應用方案、IOT應用場景等。專利含金量方面也不含糊，整體而言，根據(jù)專利局發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全國專利中，發(fā)明專利占到了6．8％的比例，而在極海半導體，這個數(shù)據(jù)能達到53％。
圖片來自OFweek維科網(wǎng)
基于這些工作積累，面對全面到來的物聯(lián)網(wǎng)時代，極海半導體已做好了準備……