詳解兆易創(chuàng)新首顆車規(guī)級(jí)MCU

近日，兆易創(chuàng)新科技集團(tuán)股份有限公司生態(tài)市場(chǎng)經(jīng)理徐杰在芯師爺主辦的第四屆硬核中國(guó)芯領(lǐng)袖峰會(huì)暨2022汽車芯片技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用論壇上做了《GD32 MCU加速構(gòu)建汽車電子新生態(tài)》的演講。

徐杰重點(diǎn)介紹了兆易創(chuàng)新在今年9月份推出的基于Arm Cortex-M33內(nèi)核的首款車規(guī)級(jí)MCU的主要性能，以及其相關(guān)的生態(tài)開(kāi)發(fā)資源。

以下內(nèi)容為根據(jù)演講實(shí)錄做不改變?cè)獾恼砗途庉嫞?/span>

兆易創(chuàng)新的MCU布局

公司的核心產(chǎn)品線為存儲(chǔ)器、32位通用型MCU、智能人機(jī)交互傳感器、電源產(chǎn)品及整體解決方案。兆易創(chuàng)新于2013年正式推出首款MCU產(chǎn)品，并隨后先后推出全方位覆蓋高中低端市場(chǎng)，涵蓋入門級(jí)、主流型和高性能開(kāi)發(fā)應(yīng)用需求的產(chǎn)品系列。2022年取得進(jìn)一步的突破，正式推出了首款車規(guī)級(jí)MCU。

在產(chǎn)品應(yīng)用上，兆易創(chuàng)新的產(chǎn)品主要應(yīng)用于消費(fèi)類、汽車類、工業(yè)類、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通信以及手機(jī)等方面。其中工業(yè)類客戶應(yīng)用的占比已接近GD32年用量的一半，應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的占比也在逐步提升。

目前兆易創(chuàng)新?lián)碛兄袊?guó)最大的Arm MCU產(chǎn)品家族，此外連續(xù)7年在中國(guó)本土MCU廠商中出貨量排名第一。在今年一季度，兆易創(chuàng)新達(dá)到了累計(jì)出貨10億顆的里程碑，而去年累計(jì)出貨量近4億顆。

圖源：截自兆易創(chuàng)新生態(tài)市場(chǎng)經(jīng)理徐杰演講PPT

出貨量的快速增加一方面得益于過(guò)去兩年全球MCU市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng)的形勢(shì)，另一方面與兆易創(chuàng)新自身的不斷創(chuàng)新突破也密不可分，從上述圖表中可以看到，兆易創(chuàng)新的增長(zhǎng)是領(lǐng)先于整個(gè)市場(chǎng)的，產(chǎn)量從1億顆做到10億顆僅花了4年時(shí)間。

圖源：截自兆易創(chuàng)新生態(tài)市場(chǎng)經(jīng)理徐杰演講PPT

再放眼全球，根據(jù)研究機(jī)構(gòu)The Omdia Research的數(shù)據(jù)，2021年全球Top10 MCU廠商榜單中，兆易創(chuàng)新位列第八，相較2020年，名次前進(jìn)了五位。這份榜單排名的依據(jù)是2021年MCU產(chǎn)品的出貨量，這也說(shuō)明兆易創(chuàng)新不僅僅是一家中國(guó)本土芯片公司，在全球各地都在交付產(chǎn)品并提供本地化支持服務(wù)。

首顆車規(guī)級(jí)MCU的主要性能和優(yōu)勢(shì)

汽車的“新四化”，也就是電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化，給32位MCU市場(chǎng)帶來(lái)了新增量，從下圖The Omdia Research的數(shù)據(jù)來(lái)看，整個(gè)行業(yè)一片欣欣向榮。

圖源：截自兆易創(chuàng)新生態(tài)市場(chǎng)經(jīng)理徐杰演講PPT

再看到兆易創(chuàng)新的產(chǎn)品家族，目前總共有38個(gè)系列，450余款產(chǎn)品型號(hào)。其中GD32是兆易創(chuàng)新MCU產(chǎn)品型號(hào)的前綴，GD32A503則是兆易創(chuàng)新今年9月推出的首款基于M33內(nèi)核的主流型車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品，后續(xù)將有會(huì)有更多車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品推出。

從性能和應(yīng)用方向來(lái)看，A503系列從產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，兆易創(chuàng)新就充分考慮它要符合車規(guī)級(jí)的理念和認(rèn)證，流片、封裝測(cè)試及生產(chǎn)供應(yīng)鏈管理也已通過(guò)汽車行業(yè)質(zhì)量管理體系IATF 16949:2016規(guī)范認(rèn)證，流程各環(huán)節(jié)引入零缺陷(Zero Defect)質(zhì)量管控理念，并且要符合AEC-Q100汽車電子通用測(cè)試規(guī)范認(rèn)證。

目前，在A503系列上，兆易創(chuàng)新能夠提供四種封裝、三種不同的存儲(chǔ)空間、總計(jì)十個(gè)型號(hào)，給用戶更豐富的選擇。

圖源：截自兆易創(chuàng)新生態(tài)市場(chǎng)經(jīng)理徐杰演講PPT

A503系列的主頻為100Mhz，是一款主流型的車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品，目前更聚焦于車身控制，包括車窗、雨刷的控制；和車用照明系統(tǒng)，比如尾燈、氛圍燈；以及中控平臺(tái)、娛樂(lè)系統(tǒng)等智能座艙系統(tǒng)。

A503系列也有部分ADAS輔助駕駛系統(tǒng)方面的應(yīng)用，包括環(huán)視攝像頭控制等。在這方面，兆易創(chuàng)新可以提供相關(guān)的方案或者參考設(shè)計(jì)給用戶。此外，A503系列也包含MCU最基本的功能，比如，對(duì)電機(jī)、電源類的控制。

值得一提的是，除了主頻、存儲(chǔ)資源之外，兆易創(chuàng)新GD32A503系列還集成了多路高速的車用總線接口，包括兩路CAN-FD，三路LIN，根據(jù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用需求，新增的MFCOM組件可以靈活配置為USART/SPI/I2C/LIN等接口，進(jìn)一步提升了方案設(shè)計(jì)的靈活性。

A503系列采用2.7-5.5V寬電壓供電，工作溫度范圍滿足ACE-Q100 Grade1的要求，工作溫度范圍-40~+125℃，工作壽命15年以上。

圖源：截自兆易創(chuàng)新生態(tài)市場(chǎng)經(jīng)理徐杰演講PPT

GD32A503系列的優(yōu)勢(shì)還來(lái)自于現(xiàn)有的豐富的MCU生態(tài)系統(tǒng)，GD32A503系列車規(guī)級(jí)產(chǎn)品與工業(yè)類產(chǎn)品在開(kāi)發(fā)工具、配套軟件等方面一脈相承，實(shí)現(xiàn)了最大程度的兼容和復(fù)用，汽車產(chǎn)品線配套資源齊備，方便用戶有效節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間，降低開(kāi)發(fā)難度，盡快進(jìn)行項(xiàng)目的上手和開(kāi)發(fā)。

此外產(chǎn)品具有高可靠性，GD32A503產(chǎn)品系列基于成熟的車規(guī)級(jí)平臺(tái)，采用先進(jìn)的40nm工藝技術(shù)，產(chǎn)品性能和功耗管理更優(yōu)。

A5系列下一代，會(huì)有哪些亮點(diǎn)？

兆易創(chuàng)新在今年9月推出了第一顆車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品，那么它未來(lái)的發(fā)展會(huì)是怎么樣的？

兆易創(chuàng)新GD32A503系列主流型車規(guī)MCU產(chǎn)品側(cè)重滿足車身應(yīng)用，而下一代的主流產(chǎn)品線將通過(guò)技術(shù)增強(qiáng)滿足更多新興應(yīng)用。

除了通過(guò)ACE-Q100認(rèn)證外，下一代產(chǎn)品A7系列符合ISO26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)ASIL-B和ASIL-D等級(jí)，提供增強(qiáng)內(nèi)核和DSP運(yùn)算能力。此外還將包括更大容量的存儲(chǔ)，以及提升電機(jī)預(yù)驅(qū)集成度，進(jìn)一步擴(kuò)展車用場(chǎng)景的覆蓋度，比如應(yīng)用在車載電源OBC/DC-DC、電池管理系統(tǒng)、ADAS 高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)等方面。

圖源：截自兆易創(chuàng)新生態(tài)市場(chǎng)經(jīng)理徐杰演講PPT

第二代GD32A7系列，它可以提供單核、多核、鎖步或者是混合模式，具有高性能、低功耗、高可靠性、高質(zhì)量的特點(diǎn)，更多應(yīng)用于車身域或者底盤(pán)域等高階應(yīng)用。

GD32A7系列高性能產(chǎn)品線將符合ACE-Q100以及ISO26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)ASIL-D等級(jí)的認(rèn)證，可應(yīng)用與一些涉及到人身安全方面的應(yīng)用，例如剎車系統(tǒng)、安全氣囊、ADAS智能輔助駕駛等，以及汽車運(yùn)轉(zhuǎn)方面的電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及汽車智能網(wǎng)關(guān)。

目前，兆易創(chuàng)新GD32MCU技術(shù)網(wǎng)站已發(fā)布GD32A503系列車規(guī)MCU相關(guān)的技術(shù)文檔、軟硬件開(kāi)發(fā)資料。包括車規(guī)產(chǎn)品在內(nèi)的兆易創(chuàng)新MCU型號(hào)目前都已經(jīng)全部適配第三方主流的工具鏈廠商，并提供包含全功能開(kāi)發(fā)板和入門級(jí)學(xué)習(xí)套件在內(nèi)的多種開(kāi)發(fā)板供選擇使用，支持用戶基于成熟可靠的工具鏈包括編譯器或者燒錄器等，使用GD32A5系列直接上手開(kāi)發(fā)。此外，在嵌入式軟件方面，兆易創(chuàng)新也提供豐富的選擇。