本土設計公司創(chuàng )新進(jìn)行時(shí)

　　摘要：中國設計公司正在通過(guò)旺盛的創(chuàng )新精神展現出對行業(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(lái)發(fā)展前景。

　　半導體行業(yè)正在進(jìn)入百花齊放、百家爭鳴的新時(shí)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 )新型設計公司更大的空間和更多的機會(huì )。中國巨大的市場(chǎng)環(huán)境和人才資源是芯片設計創(chuàng )新不竭的源泉，這在很大的程度上也在改變著(zhù)全球集成電路市場(chǎng)的新格局，并將對未來(lái)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到更加深遠的意義。

　　兆易創(chuàng )新：挑戰者的翅膀已經(jīng)張開(kāi)

　　兆易創(chuàng )新成立于2005年，現在已經(jīng)成為全球SPI NOR Flash閃存領(lǐng)域領(lǐng)先供應商。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(shí)是一個(gè)品種繁雜、淵源很深、玩家很多而市場(chǎng)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(shí)對核心技術(shù)和目標市場(chǎng)的掌控尤為關(guān)鍵。

　　考慮到ARM公司Contex-M系列內核拉低廠(chǎng)商及用戶(hù)進(jìn)入32位MCU領(lǐng)域的門(mén)檻，兆易創(chuàng )新選定M3作為發(fā)展戰略平臺，成為ARM公司嵌入式內核的首個(gè)中國授權半導體廠(chǎng)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(xiàn)，通過(guò)提高可靠性和加強安全性的技術(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(lèi)產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)三年設計研發(fā)的努力，所推出自主知識產(chǎn)權的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(mǎn)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起最大可達到3072KB。片上Flash具有可重復擦寫(xiě)十萬(wàn)次能力，而且所保存的數據可以超過(guò)二十年之久。

　　其次，GD32系列增強了存儲器保護單元(MPU)和時(shí)鐘安全系統(CSS)的特色確保安全執行軟件代碼及數據，內置的循環(huán)冗余校驗(CRC)功能可檢查傳輸及存儲數據的完整性。另外，還針對本土客戶(hù)的加密需求增強了對于內部Flash數據的保護。采用Flash加密存儲算法專(zhuān)利技術(shù)，對Flash存儲自動(dòng)進(jìn)行硬件加密，使每顆芯片具有唯一存儲內容，可增強使用安全性。結合內部96位唯一標識(Unique ID)可以更加有效地防止芯片被復制或盜用，為使用者帶來(lái)雙重的安全保障。

　　技術(shù)創(chuàng )新使GD32順應MCU從低端向高端升級的市場(chǎng)機遇，拓展工業(yè)自動(dòng)化、人機界面、電機控制、安防監控、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、消費電子以及車(chē)載導航等諸多領(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。國內具有巨大潛力的電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)，以前采用基于8位MCU的PWM方波控制，現在為了提高能源效率及實(shí)現無(wú)級變速，需要采用基于32位MCU的正弦波控制以滿(mǎn)足電機控制及FOC算法的處理能力。

　　面向物聯(lián)網(wǎng)的應用，ARM近期發(fā)布了專(zhuān)門(mén)的免費開(kāi)源操作系統，硬件平臺選擇的就是32位Contex-M 平臺。作為ARM在中國的首個(gè)通用微控制器產(chǎn)品合作伙伴，兆易創(chuàng )新在持續擴大GD32系列產(chǎn)品線(xiàn)，包括超低功耗Cortex-M0+和M4產(chǎn)品?？梢灶A見(jiàn)，從芯開(kāi)始的創(chuàng )新已經(jīng)重新在MCU的市場(chǎng)上完成著(zhù)煥然一新的蛻變。

　　泰凌微電子：耕耘者的足跡遍及萬(wàn)物

　　泰凌微電子有限公司成立于2010年，核心技術(shù)團隊由年輕留美的高級集成電路設計人才組成，在射頻技術(shù)、模擬電路技術(shù)及單片系統(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(zhuān)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(shí)力，泰凌已經(jīng)在市場(chǎng)上嶄露頭角。

　　作為同樣擁有自有32 bit RISC MCU核心的泰凌，沒(méi)有把通用市場(chǎng)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(zhuān)用無(wú)線(xiàn)單片系統(SoC)，這便可以針對消費類(lèi)市場(chǎng)巨大的小型終端設備應用，產(chǎn)品戰略方向直指智能化的無(wú)線(xiàn)人機界面(HID)、無(wú)線(xiàn)音頻設備和觸控類(lèi)系列產(chǎn)品。無(wú)線(xiàn)HID系列可以針對諸如無(wú)線(xiàn)鼠標和鍵盤(pán)、遙控器、3D眼鏡等，支持短距離組網(wǎng)Zigbee、藍牙低功耗4.0(BLE)，以及新一代家電遙控器標準和協(xié)議(RF4CE)低功耗方案，而控制的核心是32 bit MCU處理器。無(wú)線(xiàn)音頻的射頻為2.4GHz單元或支持立體聲的藍牙，并集成音頻單元，核心控制仍然要靠32 bit MCU實(shí)現。觸控類(lèi)為以基于32 bit MCU的多觸點(diǎn)電磁屏(EM)觸控集成芯片，可應用于智能手機、筆記本電腦、平板電腦，寫(xiě)字板等。

　　無(wú)線(xiàn)音頻芯片的推出曾希冀搭乘無(wú)線(xiàn)耳機市場(chǎng)的爆發(fā)，然而無(wú)線(xiàn)耳機受消費市場(chǎng)不穩定的影響，始終不溫不火。然而在如日中天的數字電視上，卻找到全新的應用，這就是語(yǔ)音遙控。其中重要的音頻單元為雙路立體聲48kHz抽樣，性能指標是模擬音頻輸出 (內置DAC)的信噪比(S/N)為77dB，諧波失真(THD)為 -65dB， 數字音頻輸出 (I2S)則是S/N為 85dB，THD小于-95dB。這種特色化設計就如同量身定制，這也是技術(shù)儲備的必然結果。 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(lái)實(shí)現?；诟咝阅艿腡LSR系列射頻SoC能為客戶(hù)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、遙控車(chē)、遙控艦船等，工作為2.4GHz的 ISM頻帶，與現有解決方案相比，實(shí)現的遙控距離更遠，抗干擾能力更強。

　　無(wú)線(xiàn)智能照明是指通過(guò)分布式傳感器，無(wú)線(xiàn)/遙控系統對照明設備進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，具有省電、高效、使用便捷的特點(diǎn)。為適應不同市場(chǎng)和客戶(hù)的需求，泰凌提供了多種技術(shù)以供選擇：ZLL(Zigbee Light Link)方案，藍牙低功耗(BLE)方案，以及2.4GHz專(zhuān)有方案。

　　瑞發(fā)科半導體：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計專(zhuān)家，加之本土資深半導體營(yíng)銷(xiāo)行家。在發(fā)展過(guò)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(zhù)名產(chǎn)業(yè)風(fēng)險投資基金支持。

　　高速數字接口總存在更新?lián)Q代的機會(huì )和競爭，曾經(jīng)投入與USB3.0接口芯片研發(fā)的廠(chǎng)商全球有25家，而現在只剩下3到5家。瑞發(fā)科成為國內唯一一家通過(guò)USB專(zhuān)業(yè)認證的公司，憑借的是其開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售基于高速模擬電路技術(shù)并具有完全自主知識產(chǎn)權的集成電路、軟件，以及整體解決方案。雖然是后來(lái)者卻后來(lái)至上，在USB3.0 并未如預期火爆的市場(chǎng)環(huán)境下，仍迅速形成規模銷(xiāo)售。然而，USB3.0整體市場(chǎng)的不利，使得許多投資公司變得極為謹慎，但聯(lián)想和賽富看重瑞發(fā)科公司的技術(shù)實(shí)力和潛力，選擇持續投資使之能堅持下來(lái)，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(chǎng)前景看好，歐盟和中國都已強制使用。由于正反插頭都可以，手機、電腦和平板將真正實(shí)現統一化應用，得到行業(yè)廣泛的歡迎。

　　高清安防市場(chǎng)早已風(fēng)起云涌，出現了CVI、TVI、AHD等模擬高清傳輸技術(shù)，目標旨在克服HD-SDI長(cháng)期以來(lái)受到電纜距離和高成本基礎設施限制，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)在現階段支持1080@P30視頻格式，卻都無(wú)法克服未來(lái)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，其傳輸的圖像質(zhì)量也難以保證。作為具有全數字架構和數字信號傳輸的創(chuàng )新設計者，瑞發(fā)科成功推出了新一代數字高清視頻傳輸技術(shù)AVT。

　　該項技術(shù)采用自主研發(fā)的新一代數字視頻壓縮算法，比標準VC-2 LD壓縮算法更為有效，使用一半的數字信息量就可以恢復出標準的壓縮算法所能得到的高清視頻圖像。不僅如此，傳輸線(xiàn)上運用了創(chuàng )新的速率自適應技術(shù)，根據傳輸的距離和信號的衰減，傳輸芯片可以自適應調整數字壓縮比例，以達到最佳的視頻圖像效果。這將對高清視頻監控技術(shù)具有挑戰性，將以更優(yōu)的性?xún)r(jià)比的系統改變行業(yè)格局，在去年底的北京安博會(huì )上，瑞發(fā)科的AVT技術(shù)演示系統格外引人矚目。

　　小結

　　縱觀(guān)全球集成電路市場(chǎng)的發(fā)展格局，越來(lái)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(huà)語(yǔ)權正在越來(lái)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)科半導體，他們專(zhuān)注于某一領(lǐng)域，確定以自身專(zhuān)長(cháng)為先導的自主知識產(chǎn)權和核心技術(shù)創(chuàng )新。他們已經(jīng)為中國半導體市場(chǎng)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。

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