本土設(shè)計公司創(chuàng)新進(jìn)行時

　　摘要：中國設(shè)計公司正在通過旺盛的創(chuàng)新精神展現(xiàn)出對行業(yè)所起的推波助瀾作用。本文介紹三家本土公司，并分析了本土企業(yè)其技術(shù)趨勢和未來發(fā)展前景。

　　半導(dǎo)體行業(yè)正在進(jìn)入百花齊放、百家爭鳴的新時代，一些曾經(jīng)叱咤風(fēng)云的老牌企業(yè)似乎風(fēng)光不在，一些曾經(jīng)引領(lǐng)潮流的新貴企業(yè)似乎后勁不足，這就給了更多的創(chuàng)新型設(shè)計公司更大的空間和更多的機(jī)會。中國巨大的市場環(huán)境和人才資源是芯片設(shè)計創(chuàng)新不竭的源泉，這在很大的程度上也在改變著全球集成電路市場的新格局，并將對未來電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到更加深遠(yuǎn)的意義。

　　兆易創(chuàng)新：挑戰(zhàn)者的翅膀已經(jīng)張開

　　兆易創(chuàng)新成立于2005年，現(xiàn)在已經(jīng)成為全球SPI NOR Flash閃存領(lǐng)域領(lǐng)先供應(yīng)商。近兩年，其微控制器(MCU)系列產(chǎn)品一鳴驚人，令人矚目。

　　眾所周知，微控制器確實是一個品種繁雜、淵源很深、玩家很多而市場龐大的通用產(chǎn)品。在急劇的競爭生態(tài)環(huán)境下，選對主攻方向是制勝的重要保證，同時對核心技術(shù)和目標(biāo)市場的掌控尤為關(guān)鍵。

　　考慮到ARM公司Contex-M系列內(nèi)核拉低廠商及用戶進(jìn)入32位MCU領(lǐng)域的門檻，兆易創(chuàng)新選定M3作為發(fā)展戰(zhàn)略平臺，成為ARM公司嵌入式內(nèi)核的首個中國授權(quán)半導(dǎo)體廠商，在技術(shù)上力求有所突破和創(chuàng)新是始終不移的既定路線，通過提高可靠性和加強(qiáng)安全性的技術(shù)手段，確保最終的產(chǎn)品能夠以“高性能、低成本”的特性成為可能，力爭領(lǐng)先于世界同類產(chǎn)品。經(jīng)過三年設(shè)計研發(fā)的努力，所推出自主知識產(chǎn)權(quán)的GD32系列通用32位產(chǎn)品一舉成功。

　　首先，優(yōu)越可靠Flash閃存技術(shù)的突破，既滿足行業(yè)對MCU的訴求，也是兆易創(chuàng)新成功的保障。GD32系列通用閃存容量從16KB起最大可達(dá)到3072KB。片上Flash具有可重復(fù)擦寫十萬次能力，而且所保存的數(shù)據(jù)可以超過二十年之久。

　　其次，GD32系列增強(qiáng)了存儲器保護(hù)單元(MPU)和時鐘安全系統(tǒng)(CSS)的特色確保安全執(zhí)行軟件代碼及數(shù)據(jù)，內(nèi)置的循環(huán)冗余校驗(CRC)功能可檢查傳輸及存儲數(shù)據(jù)的完整性。另外，還針對本土客戶的加密需求增強(qiáng)了對于內(nèi)部Flash數(shù)據(jù)的保護(hù)。采用Flash加密存儲算法專利技術(shù)，對Flash存儲自動進(jìn)行硬件加密，使每顆芯片具有唯一存儲內(nèi)容，可增強(qiáng)使用安全性。結(jié)合內(nèi)部96位唯一標(biāo)識(Unique ID)可以更加有效地防止芯片被復(fù)制或盜用，為使用者帶來雙重的安全保障。

　　技術(shù)創(chuàng)新使GD32順應(yīng)MCU從低端向高端升級的市場機(jī)遇，拓展工業(yè)自動化、人機(jī)界面、電機(jī)控制、安防監(jiān)控、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、消費電子以及車載導(dǎo)航等諸多領(lǐng)域。如航模飛行器，不僅要四軸控制，還要六軸或八軸控制，需要更高精度的軟件算法，唯有32位MCU才能勝任。國內(nèi)具有巨大潛力的電動車市場，以前采用基于8位MCU的PWM方波控制，現(xiàn)在為了提高能源效率及實現(xiàn)無級變速，需要采用基于32位MCU的正弦波控制以滿足電機(jī)控制及FOC算法的處理能力。

　　面向物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，ARM近期發(fā)布了專門的免費開源操作系統(tǒng)，硬件平臺選擇的就是32位Contex-M 平臺。作為ARM在中國的首個通用微控制器產(chǎn)品合作伙伴，兆易創(chuàng)新在持續(xù)擴(kuò)大GD32系列產(chǎn)品線，包括超低功耗Cortex-M0+和M4產(chǎn)品。可以預(yù)見，從芯開始的創(chuàng)新已經(jīng)重新在MCU的市場上完成著煥然一新的蛻變。

　　泰凌微電子：耕耘者的足跡遍及萬物

　　泰凌微電子有限公司成立于2010年，核心技術(shù)團(tuán)隊由年輕留美的高級集成電路設(shè)計人才組成，在射頻技術(shù)、模擬電路技術(shù)及單片系統(tǒng)(SoC)方面具有獨到的造詣，創(chuàng)造了多項國際先進(jìn)的發(fā)明專利及核心技術(shù)。正是綜合了各領(lǐng)域所具有創(chuàng)新的研發(fā)實力，泰凌已經(jīng)在市場上嶄露頭角。

　　作為同樣擁有自有32 bit RISC MCU核心的泰凌，沒有把通用市場作為其主攻方向，而是將32 bit RISC核心與其具有特色的射頻RF單元集成為專用無線單片系統(tǒng)(SoC)，這便可以針對消費類市場巨大的小型終端設(shè)備應(yīng)用，產(chǎn)品戰(zhàn)略方向直指智能化的無線人機(jī)界面(HID)、無線音頻設(shè)備和觸控類系列產(chǎn)品。無線HID系列可以針對諸如無線鼠標(biāo)和鍵盤、遙控器、3D眼鏡等，支持短距離組網(wǎng)Zigbee、藍(lán)牙低功耗4.0(BLE)，以及新一代家電遙控器標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議(RF4CE)低功耗方案，而控制的核心是32 bit MCU處理器。無線音頻的射頻為2.4GHz單元或支持立體聲的藍(lán)牙，并集成音頻單元，核心控制仍然要靠32 bit MCU實現(xiàn)。觸控類為以基于32 bit MCU的多觸點電磁屏(EM)觸控集成芯片，可應(yīng)用于智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦，寫字板等。

　　無線音頻芯片的推出曾希冀搭乘無線耳機(jī)市場的爆發(fā)，然而無線耳機(jī)受消費市場不穩(wěn)定的影響，始終不溫不火。然而在如日中天的數(shù)字電視上，卻找到全新的應(yīng)用，這就是語音遙控。其中重要的音頻單元為雙路立體聲48kHz抽樣，性能指標(biāo)是模擬音頻輸出 (內(nèi)置DAC)的信噪比(S/N)為77dB，諧波失真(THD)為 -65dB， 數(shù)字音頻輸出 (I2S)則是S/N為 85dB，THD小于-95dB。這種特色化設(shè)計就如同量身定制，這也是技術(shù)儲備的必然結(jié)果。 目前，創(chuàng)維、海爾和康佳的系列智能電視的遙控器采用了泰凌的TLSR8xxx系列芯片。

　　智能化操控應(yīng)用需要具有高集成度、卓越的射頻性能、低功耗等多重優(yōu)勢，并以極少的BOM元器件來實現(xiàn)。基于高性能的TLSR系列射頻SoC能為客戶提供帶陀螺儀/重力傳感器和音頻輸入的遙控器解決方案，以及遙控玩具的解決方案，包括遙控飛機(jī)、遙控車、遙控艦船等，工作為2.4GHz的 ISM頻帶，與現(xiàn)有解決方案相比，實現(xiàn)的遙控距離更遠(yuǎn)，抗干擾能力更強(qiáng)。

　　無線智能照明是指通過分布式傳感器，無線/遙控系統(tǒng)對照明設(shè)備進(jìn)行動態(tài)控制，具有省電、高效、使用便捷的特點。為適應(yīng)不同市場和客戶的需求，泰凌提供了多種技術(shù)以供選擇：ZLL(Zigbee Light Link)方案，藍(lán)牙低功耗(BLE)方案，以及2.4GHz專有方案。

　　瑞發(fā)科半導(dǎo)體：弄潮者的風(fēng)帆正在升起

　　瑞發(fā)科成立于2009年，創(chuàng)立者為幾名歸國的硅谷集成電路設(shè)計專家，加之本土資深半導(dǎo)體營銷行家。在發(fā)展過程中獲得了君聯(lián)資本，及賽富投資基金和聯(lián)想之星等全球著名產(chǎn)業(yè)風(fēng)險投資基金支持。

　　高速數(shù)字接口總存在更新?lián)Q代的機(jī)會和競爭，曾經(jīng)投入與USB3.0接口芯片研發(fā)的廠商全球有25家，而現(xiàn)在只剩下3到5家。瑞發(fā)科成為國內(nèi)唯一一家通過USB專業(yè)認(rèn)證的公司，憑借的是其開發(fā)和銷售基于高速模擬電路技術(shù)并具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的集成電路、軟件，以及整體解決方案。雖然是后來者卻后來至上，在USB3.0 并未如預(yù)期火爆的市場環(huán)境下，仍迅速形成規(guī)模銷售。然而，USB3.0整體市場的不利，使得許多投資公司變得極為謹(jǐn)慎，但聯(lián)想和賽富看重瑞發(fā)科公司的技術(shù)實力和潛力，選擇持續(xù)投資使之能堅持下來，并在USB3.1技術(shù)方面躍居為領(lǐng)先者。USB3.0的許多不足在USB3.1得到改進(jìn)，其市場前景看好，歐盟和中國都已強(qiáng)制使用。由于正反插頭都可以，手機(jī)、電腦和平板將真正實現(xiàn)統(tǒng)一化應(yīng)用，得到行業(yè)廣泛的歡迎。

　　高清安防市場早已風(fēng)起云涌，出現(xiàn)了CVI、TVI、AHD等模擬高清傳輸技術(shù)，目標(biāo)旨在克服HD-SDI長期以來受到電纜距離和高成本基礎(chǔ)設(shè)施限制，使高清視頻能夠在普通同軸電纜上傳輸500米的距離。雖然這些模擬高清技術(shù)在現(xiàn)階段支持1080@P30視頻格式，卻都無法克服未來升級換代的難題。由于模擬高清視頻傳輸很容易受到外部環(huán)境影響，其傳輸?shù)膱D像質(zhì)量也難以保證。作為具有全數(shù)字架構(gòu)和數(shù)字信號傳輸?shù)膭?chuàng)新設(shè)計者，瑞發(fā)科成功推出了新一代數(shù)字高清視頻傳輸技術(shù)AVT。

　　該項技術(shù)采用自主研發(fā)的新一代數(shù)字視頻壓縮算法，比標(biāo)準(zhǔn)VC-2 LD壓縮算法更為有效，使用一半的數(shù)字信息量就可以恢復(fù)出標(biāo)準(zhǔn)的壓縮算法所能得到的高清視頻圖像。不僅如此，傳輸線上運用了創(chuàng)新的速率自適應(yīng)技術(shù)，根據(jù)傳輸?shù)木嚯x和信號的衰減，傳輸芯片可以自適應(yīng)調(diào)整數(shù)字壓縮比例，以達(dá)到最佳的視頻圖像效果。這將對高清視頻監(jiān)控技術(shù)具有挑戰(zhàn)性，將以更優(yōu)的性價比的系統(tǒng)改變行業(yè)格局，在去年底的北京安博會上，瑞發(fā)科的AVT技術(shù)演示系統(tǒng)格外引人矚目。

　　小結(jié)

　　縱觀全球集成電路市場的發(fā)展格局，越來越多的核心技術(shù)已經(jīng)不再為大公司所壟斷，眾多的小型設(shè)計公司顯露出旺盛的創(chuàng)新精神，而其中中國隊的所具有的話語權(quán)正在越來越響亮。就如同上面介紹的兆易創(chuàng)新、泰凌微電子和瑞發(fā)科半導(dǎo)體，他們專注于某一領(lǐng)域，確定以自身專長為先導(dǎo)的自主知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)創(chuàng)新。他們已經(jīng)為中國半導(dǎo)體市場注入了活力，并將為中國電子行業(yè)在國際浪潮中處于優(yōu)勢地位而做貢獻(xiàn)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]王瑩,葉雷.無線的世界、無限的世界[J].電子產(chǎn)品世界.2014()

　　[2]孫俊杰.本土企業(yè)挖掘潛在機(jī)會[J].電子產(chǎn)品世界.2014()

　　[3]馬忠梅.ARM Cortex核TI微控制器原理與應(yīng)用[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2013

　　[4]金純.Zigbee技術(shù)基礎(chǔ)和案例分析[M].北京：國防工業(yè)出版社，2008

　　[5]王瑩.國際MCU廠商重組，本土同行信心十足.電子產(chǎn)世界,2013(7):32