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本土设计公司创新进行时

时间:2015-02-21  来源:电子产品世界   浏览次数:2885  字体:"大" "小"

摘要:中国设计公司正在通过旺盛的创新精神展现出对行业所起的推波助澜作用。本文介绍三家本土公司,并分析了本土企业其技术趋势和未来发展前景。

半导体行业正在进入百花齐放、百家争鸣的新时代,一些曾经叱咤风云的老牌企业似乎风光不在,一些曾经引领潮流的新贵企业似乎后劲不足,这就给了更多的创新型设计公司更大的空间和更多的机会。中国巨大的市场环境和人才资源是芯片设计创新不竭的源泉,这在很大的程度上也在改变着全球集成电路市场的新格局,并将对未来电子产业的发展起到更加深远的意义。

兆易创新:挑战者的翅膀已经张开

兆易创新成立于2005年,现在已经成为全球SPI NOR Flash闪存领域领先供应商。近两年,其微控制器(MCU)系列产品一鸣惊人,令人瞩目。

众所周知,微控制器确实是一个品种繁杂、渊源很深、玩家很多而市场庞大的通用产品。在急剧的竞争生态环境下,选对主攻方向是制胜的重要保证,同时对核心技术和目标市场的掌控尤为关键。


考虑到ARM公司Contex-M系列内核拉低厂商及用户进入32位MCU领域的门槛,兆易创新选定M3作为发展战略平台,成为ARM公司嵌入式内核的首个中国授权半导体厂商,在技术上力求有所突破和创新是始终不移的既定路线,通过提高可靠性和加强安全性的技术手段,确保最终的产品能够以“高性能、低成本”的特性成为可能,力争领先于世界同类产品。经过三年设计研发的努力,所推出自主知识产权的GD32系列通用32位产品一举成功。

首先,优越可靠Flash闪存技术的突破,既满足行业对MCU的诉求,也是兆易创新成功的保障。GD32系列通用闪存容量从16KB起最大可达到3072KB。片上Flash具有可重复擦写十万次能力,而且所保存的数据可以超过二十年之久。

其次,GD32系列增强了存储器保护单元(MPU)和时钟安全系统(CSS)的特色确保安全执行软件代码及数据,内置的循环冗余校验(CRC)功能可检查传输及存储数据的完整性。另外,还针对本土客户的加密需求增强了对于内部Flash数据的保护。采用Flash加密存储算法专利技术,对Flash存储自动进行硬件加密,使每颗芯片具有唯一存储内容,可增强使用安全性。结合内部96位唯一标识(Unique ID)可以更加有效地防止芯片被复制或盗用,为使用者带来双重的安全保障。

技术创新使GD32顺应MCU从低端向高端升级的市场机遇,拓展工业自动化、人机界面、电机控制、安防监控、智能家居、物联网、消费电子以及车载导航等诸多领域。如航模飞行器,不仅要四轴控制,还要六轴或八轴控制,需要更高精度的软件算法,唯有32位MCU才能胜任。国内具有巨大潜力的电动车市场,以前采用基于8位MCU的PWM方波控制,现在为了提高能源效率及实现无级变速,需要采用基于32位MCU的正弦波控制以满足电机控制及FOC算法的处理能力。

面向物联网的应用,ARM近期发布了专门的免费开源操作系统,硬件平台选择的就是32位Contex-M 平台。作为ARM在中国的首个通用微控制器产品合作伙伴,兆易创新在持续扩大GD32系列产品线,包括超低功耗Cortex-M0+和M4产品。可以预见,从芯开始的创新已经重新在MCU的市场上完成着焕然一新的蜕变。

泰凌微电子:耕耘者的足迹遍及万物

泰凌微电子有限公司成立于2010年,核心技术团队由年轻留美的高级集成电路设计人才组成,在射频技术、模拟电路技术及单片系统(SoC)方面具有独到的造诣,创造了多项国际先进的发明专利及核心技术。正是综合了各领域所具有创新的研发实力,泰凌已经在市场上崭露头角。

作为同样拥有自有32 bit RISC MCU核心的泰凌,没有把通用市场作为其主攻方向,而是将32 bit RISC核心与其具有特色的射频RF单元集成为专用无线单片系统(SoC),这便可以针对消费类市场巨大的小型终端设备应用,产品战略方向直指智能化的无线人机界面(HID)、无线音频设备和触控类系列产品。无线HID系列可以针对诸如无线鼠标和键盘、遥控器、3D眼镜等,支持短距离组网Zigbee、蓝牙低功耗4.0(BLE),以及新一代家电遥控器标准和协议(RF4CE)低功耗方案,而控制的核心是32 bit MCU处理器。无线音频的射频为2.4GHz单元或支持立体声的蓝牙,并集成音频单元,核心控制仍然要靠32 bit MCU实现。触控类为以基于32 bit MCU的多触点电磁屏(EM)触控集成芯片,可应用于智能手机、笔记本电脑、平板电脑,写字板等。


无线音频芯片的推出曾希冀搭乘无线耳机市场的爆发,然而无线耳机受消费市场不稳定的影响,始终不温不火。然而在如日中天的数字电视上,却找到全新的应用,这就是语音遥控。其中重要的音频单元为双路立体声48kHz抽样,性能指标是模拟音频输出 (内置DAC)的信噪比(S/N)为77dB,谐波失真(THD)为 -65dB, 数字音频输出 (I2S)则是S/N为 85dB,THD小于-95dB。这种特色化设计就如同量身定制,这也是技术储备的必然结果。 目前,创维、海尔和康佳的系列智能电视的遥控器采用了泰凌的TLSR8xxx系列芯片。

智能化操控应用需要具有高集成度、卓越的射频性能、低功耗等多重优势,并以极少的BOM元器件来实现。基于高性能的TLSR系列射频SoC能为客户提供带陀螺仪/重力传感器和音频输入的遥控器解决方案,以及遥控玩具的解决方案,包括遥控飞机、遥控车、遥控舰船等,工作为2.4GHz的 ISM频带,与现有解决方案相比,实现的遥控距离更远,抗干扰能力更强。

无线智能照明是指通过分布式传感器,无线/遥控系统对照明设备进行动态控制,具有省电、高效、使用便捷的特点。为适应不同市场和客户的需求,泰凌提供了多种技术以供选择:ZLL(Zigbee Light Link)方案,蓝牙低功耗(BLE)方案,以及2.4GHz专有方案。

瑞发科半导体:弄潮者的风帆正在升起

瑞发科成立于2009年,创立者为几名归国的硅谷集成电路设计专家,加之本土资深半导体营销行家。在发展过程中获得了君联资本,及赛富投资基金和联想之星等全球著名产业风险投资基金支持。

高速数字接口总存在更新换代的机会和竞争,曾经投入与USB3.0接口芯片研发的厂商全球有25家,而现在只剩下3到5家。瑞发科成为国内唯一一家通过USB专业认证的公司,凭借的是其开发和销售基于高速模拟电路技术并具有完全自主知识产权的集成电路、软件,以及整体解决方案。虽然是后来者却后来至上,在USB3.0 并未如预期火爆的市场环境下,仍迅速形成规模销售。然而,USB3.0整体市场的不利,使得许多投资公司变得极为谨慎,但联想和赛富看重瑞发科公司的技术实力和潜力,选择持续投资使之能坚持下来,并在USB3.1技术方面跃居为领先者。USB3.0的许多不足在USB3.1得到改进,其市场前景看好,欧盟和中国都已强制使用。由于正反插头都可以,手机、电脑和平板将真正实现统一化应用,得到行业广泛的欢迎。


高清安防市场早已风起云涌,出现了CVI、TVI、AHD等模拟高清传输技术,目标旨在克服HD-SDI长期以来受到电缆距离和高成本基础设施限制,使高清视频能够在普通同轴电缆上传输500米的距离。虽然这些模拟高清技术在现阶段支持1080@P30视频格式,却都无法克服未来升级换代的难题。由于模拟高清视频传输很容易受到外部环境影响,其传输的图像质量也难以保证。作为具有全数字架构和数字信号传输的创新设计者,瑞发科成功推出了新一代数字高清视频传输技术AVT。

该项技术采用自主研发的新一代数字视频压缩算法,比标准VC-2 LD压缩算法更为有效,使用一半的数字信息量就可以恢复出标准的压缩算法所能得到的高清视频图像。不仅如此,传输线上运用了创新的速率自适应技术,根据传输的距离和信号的衰减,传输芯片可以自适应调整数字压缩比例,以达到最佳的视频图像效果。这将对高清视频监控技术具有挑战性,将以更优的性价比的系统改变行业格局,在去年底的北京安博会上,瑞发科的AVT技术演示系统格外引人瞩目。

小结

纵观全球集成电路市场的发展格局,越来越多的核心技术已经不再为大公司所垄断,众多的小型设计公司显露出旺盛的创新精神,而其中中国队的所具有的话语权正在越来越响亮。就如同上面介绍的兆易创新、泰凌微电子和瑞发科半导体,他们专注于某一领域,确定以自身专长为先导的自主知识产权和核心技术创新。他们已经为中国半导体市场注入了活力,并将为中国电子行业在国际浪潮中处于优势地位而做贡献。

参考文献:

[1]王莹,叶雷.无线的世界、无限的世界[J].电子产品世界.2014()

[2]孙俊杰.本土企业挖掘潜在机会[J].电子产品世界.2014()

[3]马忠梅.ARM Cortex核TI微控制器原理与应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2013

[4]金纯.Zigbee技术基础和案例分析[M].北京:国防工业出版社,2008

[5]王莹.国际MCU厂商重组,本土同行信心十足.电子产世界,2013(7):32