電機芯片市場，芯架構與芯機遇并存

11月9日，2023年(第五屆)領芯微中國電機智造與創(chuàng)新應用峰會暨電機產(chǎn)業(yè)鏈交流會在深圳登喜路國際大酒店成功落幕!Big-Bit資訊與各電機產(chǎn)商、電機芯片方案商以及下游應用廠商就就電機行業(yè)的熱點話題進行了探討。

在2023年(第五屆)領芯微中國電機智造與創(chuàng)新應用峰會上，來自萬家樂、美的、東莞力輝馬達、科力爾、凌鷗創(chuàng)芯、元能芯以及領芯微等電機行業(yè)的人士與主辦方Big-Bit資訊一起就電機行業(yè)的熱點話題進行了探討，并提供了不同的看法和思路。

如何通過優(yōu)化設計提升高集成度電機芯片的性能?

隨著科技的不斷進步和市場需求的不斷變化，電機產(chǎn)品面臨著更高的要求，包括更大的功率輸出、更小的體積以及更低的功耗。因此，對于高集成度電機芯片的需求日益迫切。

相較于傳統(tǒng)的普通MCU，高集成度電機芯片能夠將不同的功能模塊進行整合，從而減少組件和連接數(shù)量。這不僅有助于降低電機芯片的功耗，通過集成各種功能來提升產(chǎn)品的性能，并提高系統(tǒng)的安全性。此外，高集成度電機芯片的提高也能夠顯著減少電機芯片的成本和體積，更加符合整機廠商的需求。

東莞力輝馬達研發(fā)部工程師童泰山表示：“如果電機芯片集成度高，體積可以更小，就像我們做風筒類產(chǎn)品一樣。如果體積小，那么做殼的時候就不會分成幾塊板，而是一塊板就可以滿足要求?！蓖瑫r，童先生也指出了高集成度電機芯片的一些技術難點?！案呒啥纫馕吨鴮Ⅱ寗雍蚆OS全部集成在一起。然而，在集成MOS時，必須考慮散熱問題。如果散熱不足，功率將無法達到預期水平?！?/p>

凌鷗創(chuàng)芯作為一家一直致力于高集成電控MCU的企業(yè)，在這一次的展會上也帶來了幾款高集成度的電控MCU，凌鷗創(chuàng)芯FAE經(jīng)理周樹明介紹道：“目前我們產(chǎn)品的競爭度還是很高的，我們的一些電機芯片產(chǎn)品會有合封預驅和LDO。同時的話我們也會選擇性地合封MOS或者定制IPM。”針對如何通過優(yōu)化設計提升高集成度電機芯片的性能，周樹明回答道：“我們產(chǎn)品的內核會采用更強的設計，同時也會進一步提高電機芯片的運算能力，包括集成DSP并行處理。另一方面我們也會持續(xù)去優(yōu)化我們模擬和數(shù)字的工藝，提高產(chǎn)品的性價比?！?/p>

針對如何通過優(yōu)化設計提升高集成度電機芯片的性能，周樹明回答道：“我們產(chǎn)品的內核會采用更強的設計，同時也會進一步提高電機芯片的運算能力，包括像集成DSP并行處理。另一方面我們也會去優(yōu)化我們的工藝?！?/p>

元能芯科技市場總監(jiān)王磊針對這個問題談道：“首先，我們正在提高電機芯片的制造工藝。目前，我們正在從傳統(tǒng)的0.18um、0.13um向90 nm和55 nm工藝邁進。其次，我們將進一步提升內核性能到更高端的M4、RSIC-V乃至M7，同步會提高主頻，達到200 MHz、300 MHz甚至更高的水平。第三，我們將在電機芯片底層集成自己的核心算法，通過這一技術，我們可以將整個程序運算周期控制在更短的時間內，以提高電機芯片的執(zhí)行效率。最后，我們通過全集成方案，提升效能，比如這一次我們帶來的明星產(chǎn)品【聚于一芯 卓爾不凡】MYi0002V0405。該產(chǎn)品集MCU、Driver、MOSFET于一體，集成式設計可將整個板子面積至少縮小50%以上，完美解決體積、貼片、散熱等痛點?！?/p>

RISC-V架構電機芯片的崛起：開源優(yōu)勢與市場挑戰(zhàn)

與ARM芯片架構相比，RSIC-V架構電機芯片具有開源的優(yōu)勢，這對于反抗國外巨頭的電機芯片封鎖有一定優(yōu)勢，這使得RSIC-V架構電機芯片在近幾年得到了加速的發(fā)展。前美的集團變頻電控工程師梁藝堅回應道，RSIC-V架構的電機芯片，本身基于開源架構，在成本上面比其他ARM類的M0、M3、M4 是有優(yōu)勢的。另外在運算速度上面有可能比ARM普通核的還高一點。

據(jù)了解，在電機芯片領域，RSIC-V架構的電機芯片也逐漸受到了越來越多企業(yè)的關注，并且有一些企業(yè)也正在往這條新的道路上進行探索。

元能芯科技市場總監(jiān)王磊談道：“元能芯是非?？春肦SIC-V架構平臺，未來我們會跟RSIC-V廠商更積極做互動、交流、合作?！彼忉尩?，對于消費領域的電機的芯片產(chǎn)品來說，它的主頻要求并不是那么高，但往工業(yè)和汽車應用領域，需要更高的性能、更快的執(zhí)行效率以及要更精準的控制。這都離不開一顆性能出眾的內核， RSIC-V 就是這樣性能出眾的內核。RSIC-V 是比較開源的內核，可以很好的保護電機芯片廠商的知識產(chǎn)權。他最后說道：“我們目前正在積極評估 RSIC-V ，希望在未來的電機產(chǎn)品系列上，可以搭配RSIC-V內核?！?/p>

對于RSIC-V架構的電機芯片未來發(fā)展空間，東莞力輝馬達研發(fā)部工程師童泰山表示：“未來其實主要還是看性能和價格，如果這兩方面都是比 M0 內核強的話，是會有市場的，因為現(xiàn)在像國內這么卷的市場的話，對價格還是很敏感的?！?/p>

另一方面，前美的集團變頻電控工程師梁藝堅對于RISC-V架構的電機芯片，則希望RISC-V架構的電機芯片能夠在硬件配置，尤其是針對電機驅動的硬件配置，如高速運放、比較器、硬件除法和三角函數(shù)運算單元、功率輸出控制的預驅，以及在處理能力上面更優(yōu)一點。在性能方面，希望國內廠商能進步多一點。“這是針對家電這塊而言?！彼a充到。

值得我們注意的是，即使RSIC-V架構的電機芯片在成本跟性能上面具有一定優(yōu)勢，可是目前的市場需求仍然是會集中在ARM架構，因為RSIC-V架構畢竟是比較新的一條路線，跟ARM架構系統(tǒng)相比，RSIC-V架構電機芯片并沒有那么的完善，后續(xù)的發(fā)展還是需要時間去積累。短時間來看，RSIC-V架構的電機芯片普及還有很長的一段路要走。

萬家樂研發(fā)部軟件工程師朱先生因此提到，在我們抽油煙機這個行業(yè)，選擇RSIC-V架構的電機芯片還是比較少，目前還是以ARM電機芯片為主。RSIC-V的發(fā)展空間主要還是看它的使用門檻，比如說ST的芯片，它有很多一鍵配置，就不用你看那么多功能書，還有一些成熟的軟件架構的歷程代碼，可以直接使用?！敖档陀脩羰褂秒姍C芯片的門檻，這樣可能會更容易鋪開一點。”他說道。

工控和新能源汽車領域市場對于電機芯片的性能要求以及發(fā)展機遇

對于電機上下游廠商來說，工控和新能源汽車市場為電機產(chǎn)業(yè)鏈帶來了巨大的發(fā)展空間和市場機遇。隨著工業(yè)自動化的不斷推進，對高精度、高可靠性、低功耗的電機芯片的需求將持續(xù)增長，工控領域對于電機芯片廠商來說是一起長期穩(wěn)定發(fā)展的市場。相較之下，新能源汽車是近年來新興的領域，其迅猛發(fā)展和廣闊市場使得國內電機芯片廠商紛紛加大在該領域的投入。

不過，工控和新能源汽車領域對于電機芯片的性能要求都存在一定的門檻。工控領域對于電機芯片的技術要求相當高。首先，是高精度的控制性能，如控制位置、扭矩和速度等，都需要實時電機控制的信號處理。其次，要有較強的可靠性和安全性，以確保在各種環(huán)境下都能穩(wěn)定運行。此外，低功耗也是一項重要的考量因素，從而延長設備的使用壽命并降低能耗。而在新能源汽車領域，一系列嚴格周期長的車規(guī)認證則是電機芯片廠商需要一直克服的技術難題。除了滿足車規(guī)級認證的標準外，產(chǎn)品還需要具備較高的算力和性能。

因此，電機芯片廠商實力如何在于能否做好這兩個應用領域的產(chǎn)品。

在這次展會上，領芯微就帶來了首款車規(guī)級芯片 ——LCM32A039C8T8，該電機芯片已經(jīng)通過了ACE-Q100認證，應用場景包括但不限于汽車電子、家電、無人機、工業(yè)設備等。

據(jù)了解，領芯微在電機芯片領域擁有豐富的經(jīng)驗和專業(yè)團隊。他們的產(chǎn)品具有高性能核心，采用32位ARM Cortex-M0 MCU，最高運行頻率達72MHz，支持單周期乘法器和硬件除法器，能夠為系統(tǒng)提供堅實支持。同時，產(chǎn)品還具備可靠存儲，內置64KBytes嵌入式Flash和8KBytes SRAM，支持預取功能和讀/寫保護，可以確保數(shù)據(jù)安全存儲和可靠執(zhí)行。此外，領芯微電機芯片產(chǎn)品還支持電源管理與復位，支持1.8V到5.5V的供電和I/O，具有高精度的上電和掉電復位功能，可編程低壓復位和電壓監(jiān)測器提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

作為一家專注于運動控制領域的企業(yè)，凌鷗創(chuàng)芯針對工控領域也推出了多系列產(chǎn)品，其中的MC03x系列，可提供高集成QFN20 3*3封裝芯片，芯片內置驅動電路，可與SOT23封裝的MOS配合驅動電機，精簡PCB資源與外圍電路，并且所搭配SOT23 MOSFET的Rds(on)內阻僅有十幾毫歐，無需額外增加PCB散熱空間。

此外，它們還是極致性價比的緊湊型MCU，設有必要的模擬和外設資源，模塊更精煉，管腳數(shù)目更少。LKS32MC03x系列MCU以其功能強大、BOM成本低等特點，已被客戶譽為“性價比之王”。

其FAE經(jīng)理周樹明表示：我們在工控領域一直在發(fā)力，未來也會推出帶以太網(wǎng)接口的MC75x系列，布局更高端的伺服電機控制的應用。

聽聽行業(yè)人士的參會感受與建議：

在本次電機產(chǎn)業(yè)鏈交流會中，參會者們來自不同領域，帶著各自的期望和目標。他們的共同點在于對電機產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展抱有濃厚興趣，希望通過這次會議能夠學習到更多的行業(yè)知識和市場動態(tài)。

前美的集團變頻電控工程師梁藝堅認為，Big-Bit每年舉辦的兩到三屆展會給他留下了不錯的印象。Big-Bit資訊作為溝通芯片，下游方案商和整機廠之間起到了很好的橋梁作用。他希望類似的展會能夠多舉辦一些，不僅包括電機應用，還有其他組織和器件類的推介會。而東莞力輝馬達研發(fā)部工程師童泰山就表示，他已經(jīng)參加過好幾次這樣的會議了，他覺得會議做得非常好。在會議上，他注意到上海貝嶺展示的一款功率器件與他們公司生產(chǎn)的咖啡機非常匹配。

行業(yè)企業(yè)也給以了會議高度的贊揚。凌鷗創(chuàng)芯FAE經(jīng)理周樹明指出，本次交流會不僅只是簡單的介紹，而是朝著一個交流會的方向發(fā)展。通過展出的產(chǎn)品性能，吸引了客戶對他們方案的興趣，這與之前參加的一些展會有很大的不同。而元能芯科技市場總監(jiān)王磊表示感謝Big-Bit資訊安排了這樣一個會議，讓作為新秀的他們有機會在這個展商中展示產(chǎn)品，讓更多的人關注和了解。

可以看到，本次電機產(chǎn)業(yè)鏈交流會為參會者們提供了一個寶貴的學習和交流平臺。無論是來自不同領域的硬件工程師、市場經(jīng)理還是其他代表，他們都對會議的安排和組織給予了高度評價。通過分享自己的看法和感受，并提出建設性的建議，他們希望未來的會議能夠提供更加豐富的內容和更好的體驗。

這次會議的成功離不開Big-Bit資訊的精心策劃和組織，以及各位參會者的積極參與和支持。相信在未來的發(fā)展中，電機產(chǎn)業(yè)將會迎來更多的機遇和挑戰(zhàn)，而這樣的行業(yè)交流活動將繼續(xù)發(fā)揮著重要的作用，促進行業(yè)的發(fā)展和進步。

讓我們共同期待下一屆電機產(chǎn)業(yè)鏈交流會的到來，相信在大家的共同努力下，這個行業(yè)將迎來更加美好的未來!

審核編輯：湯梓紅