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國產MCU廠商如何化“危”為“機”?
在地緣化政治摩擦和半導體缺貨漲價雙生的行業現狀下，國產化MCU（Microcontroller Unit，微控制器）愈發成為公眾的焦點。實際上，去年一年在經歷突如其來的疫情之下，許多公司便提出“危中有機”的概念。
挑戰和潛在風險之下，國產MCU廠商將如何化“危”為“機”？記者在2021年慕尼黑電子展期間對話華大半導體MCU事業部錢辰鵬，共話國產MCU的故事。
16位起家，低功耗稱霸
官網顯示，華大半導體有限公司（簡稱華大半導體）是中國電子信息產業集團有限公司（CEC）整合旗下集成電路企業而組建的專業子集團，成立于2014年5月8日。雖然看似成立時間較短，實際上華大半導體涵蓋設計、制造、封裝、測試、EDA等領域，是擁有完整產業鏈的企業。
因此可見，華大半導體這一公司實力雄厚，實力不容小覷。據CSIA數據顯示，華大半導體連續5年入圍中國十大集成電路設計公司，且營收和行業地位逐漸上升。目前，華大半導體擁有超過16家子公司，3家上市公司（上海貝嶺、晶門半導體、中電華大科技），總資產超過160億，超過4000員工總數。
簡單了解了華大半導體公司的背景，話題回歸MCU。記者查閱官網后得知，華大半導體擁有行業主流的16位、32位MCU。現場，錢辰鵬為記者介紹表示，華大半導體實際是從16位MCU起步的，目標是超低功耗方向。至今為止，華大半導體的超低功耗在國內IC設計不論是出貨量還是技術均為第一位，與此同時與國際超低功耗芯片也可相媲美。
“那么在32位方向上，華大半導體的目標還是較多的”，錢辰鵬繼續為記者介紹，縱覽國內外友商均在各個領域布局32位MCU產品，華大半導體則希望在工業家電、表計、汽車電子上均有涉足，從芯片入手制定相應的藍圖去發展國產自由產品。
邁向市場的三個臺階
從市場上來講，最開始表計類是華大半導體的主要方向，這得益于整體MCU系列的超低功耗。前年OBU（車載電子標簽）行業非常火爆，實際上華大半導體在OBU方面擁有將近40%~50%的市場占有率。去年疫情當下，超低功耗芯片在諸如額溫槍、血氧儀等醫療器械上有一定突破，這也是華大半導體持續進行的方向。
在基于超低功耗的MCU產品擁有一定成果之后，華大半導體在18年開始邁向家電和工業這第二個臺階。錢辰鵬強調，家電和工業對于芯片的可靠性設計、IP穩定性和設計服務有了更高的要求。根據他的介紹，目前華大半導體從18年至今，和國內主要一線家電品牌均有一定合作，獲得了許多“Design in”和“Design win”。華大半導體的MCU主要用于“白電”的主控、顯控、電機變頻的大規模生產上，在小家電上擁有廣泛的分布，在工業也擁有類似匯川這樣的頭部企業。
現在來說，華大半導體正在夯實第二個臺階，邁向汽車電子這第三個臺階。縱觀行業，從去年底至今，汽車電子芯片供應吃緊，產能需求較大。而華大半導體早期布局的芯片，已在汽車電子后裝市場得到部分應用，包括車窗防夾的模塊、電子尾門的ECU、新能源車的智能域控制器均使用到了華大半導體的IC芯片。
錢辰鵬坦言，這是華大半導體在汽車電子上的初期一些開發，目前為止正以更標準化的模式進行開發汽車電子產品。不光以通過AECQ100這種認證和考核為目標，更會在后續重要芯片設計中符合ISO26262標準的ASIL功能安全保證級別，以及貫標生產質量管理標準IATF16949規范。利用正規化的作戰方式去面對整個汽車電子路線圖的開發。他透露，后期華大半導體會將很重要一部分設計團隊和經歷投入到汽車電子商中，而在今年也將會推出一顆m4級的車規級芯片，明年還會有面向更高級域控制器的芯片和技術。
在汽車電子的合作上，奇瑞汽車已在使用華大半導體開發了智能域控制器，除此之外也和上汽、五菱、陜西重汽等在進行并將有更深層次的戰略合作。目前，華大半導體正通過構建更深層次技術和合作，逐步邁向這第三個臺階。
“靜、動、智、車”這幾個關鍵詞是華大半導體四大系列，具體指的是超低功耗的“靜”、電機控制的“動”、通用控制的“智”、汽車電子的“車”。不同系列的產品構建了從物聯網到汽車電子的全方位布局，而華大半導體的MCU也頗具特點。
MCU產品的四個特點
電機控制是華大半導體MCU產品的特點之一。“電機控制是華大半導體2016年成立的，從MCU事業部來說，已經秉承了華大半導體的任務——在電機控制方面有所突破、有所擔當”。錢辰鵬表示，因此華大半導體所有系列的MCU其實都有電機控制的基因。除了能夠配合華大半導體自有的模擬IP包括ADC、VC、LVD以外，所有系列MCU均已標配電機控制的定時器，可以控制輸出三相的PWM波、控制無感FOC的電機。從16K 20PIN到2M176PIN，從單電機控制到三電機控制，均有產品布局。
智能化設計是華大半導體MCU產品的特點之二。錢辰鵬強調，智能化的應用聯動和方便的設計體驗均是客戶的需求，諸如AOS、PIN管腳的自由映射都是可以幫助客戶的。
安全性是華大半導體MCU產品的特點之三。錢辰鵬坦言，雖然提供的并非專供安全方面的芯片，但仍能夠以極高的性價比給予普通客戶非常好的安全IP體驗。從技術層面來說，華大半導體的大部分系列產品均可提供真隨機數、哈希算法、AES算法，配合客戶應用層需要提供較高的安全防護。與此同時，對于客戶來說代碼是其重要的資產之一，因此在代碼層保護上也擁有不同的設計，客戶可以安心地在芯片上設計代碼，無需擔心被盜取。
可靠性設計是華大半導體MCU產品的特點之四。從設計端上來講，華大半導體就將可靠性作為重要指標進行設計，產品也秉承了這種可靠的特性，保證在各行各業均能可靠應用；從后服務上來講，芯片在發出之后，華大半導體會持續提供后續工程道管控，持續跟蹤改善故障或疑似故障，持續將可靠性推向更好的臺階。
國產化MCU的征程
“針對產品，希望提供高質量、高安全性、高可靠性的產品和服務；針對客戶，致力于為客戶創造價值，希望能夠成為客戶可信賴伙伴；針對品牌，作為央企將持續創新，追求卓越，持續作為國內第一品牌維護下去”，錢辰鵬強調，華大半導體一直遵循著以上的三點理念，這些理念也滲透到了其在MCU的設計和開發理念之中。
當然，提到MCU也難免提到一些較為現實的問題。記者就工程師普遍詬病的國產MCU用戶手冊問題上咨詢錢辰鵬，他坦言，實事求是，這的確是行業普遍存在的一些問題。不論是直接從國外產品轉用國內MCU產品的工程師，還是直接翻閱國外MCU企業的資料，可以發現國外MCU企業在用戶手冊的規范和體系化建設上擁有很深厚的沉淀和迭代，這是需要學習的方向。
“華大半導體從16年開始以用戶體驗作為重要抓手”，錢辰鵬告訴記者，手冊是用戶體驗中比較直接的一方面，在前期剛剛踏入較大規模產品市場時收到很多用戶反饋，確實在用戶手冊上存在不好理解的部分，客戶在收到數據時也會有一些想法。華大半導體每年都會有質量部門組織對客戶和代理商進行反饋收集，歷經兩年的改善之后可以看到國內客戶已對部分手冊接受度大大提高，質量擁有了非常高的質量提升。“當然在有些系列上還是有不少的改善空間，華大半導體也將持續將這個事情做下去。”
當然，在行業缺貨漲價的大背景之下，也不得不聊一聊產能的問題。錢辰鵬為記者解答表示，華大半導體首先會引導客戶從m0+到產能不是很緊張的m4產品上，此時便可疏解一部分客戶的需求，這樣能夠幫助客戶較快地完成產品設計和量產準備。
其次，風險之下必然帶來機遇，在面臨IC供貨吃緊的情況下，在碰到市場缺貨的情況下很多客戶也會將不愿切換的固有產品開發和規劃轉向華大半導體這樣的MCU上。因為這些客戶也相信華大的規模和華大的品質保障，相應的也會不停地與各種汽車電子和工業家電客戶有更多的接觸，與此同時華大半導體也會根據這些客戶的需求布局相應的市場，用積極的態度應對產能下的產業鏈問題。
在經歷種種制裁之下，國產化的大話題成為現在的討論重點。在5G、新基建這些話題迎面而來的現今，錢辰鵬認為華大半導體將會繼續挖掘尋找新技術與新契機。值得一提的是，作為國產化器件，華大半導體在封測等環節均為國產化產線，致力于打造國產化品牌而努力。
在國產化MCU越來越熱的現在，華大半導體正在邁向新的征程。