MCU已经发展成为全球规模高达200亿美元的大市场,中国市场的规模也接近400亿元人民币。MCU的应用十分广泛,从消费电子、家用电器、工业控制、汽车电子,到新兴的物联网应用,都需要MCU进行控制和计算处理。除了几家国际IC巨头外,国产MCU厂商也如雨后春笋,发展得如火如荼。据不完全统计,目前国产MCU厂商有80家左右,这一细分市场的竞争也日渐剧烈。
2022年6月17日,由AspenCore主办的“2022全球MCU生态发展大会”在深圳进行,会上众多国内外厂商分享了各自的成功经验,产品以及应用领域。本系列主要对国内MCU厂商的情况进行介绍。这部分介绍上海航芯从智能转向安全的布局、四大产品线及其优势。
6、上海航芯:从安全芯片到通用MCU的产品线及优势
以智能世界、安全互联为愿景的上海航芯,成立于2008年1月,主要产品有安全芯片、生物识别、集成电子和通用MCU,作为一家成立十多年的老牌企业,以实现信息系统自主可控、国产化作为己任。在荣誉资质方面,航芯2018年获得了EAL5+认证,在2020年获得了AECQ100车规级认证,2021年获得了工信部的“专精特新”小巨人企业的称号。
航芯一直从事金融巨人方面的产品研发,客户对产品的品质和供应有很高的要求,因此航芯在工艺选型方面很讲究,主要的工艺在新加坡和北京,封装工艺在西安,以上海为总部,在深圳、北京都设立了设计和销售点。
智能转向安全
航芯是以安全芯片起家,随着2020年开始,智能转向安全,航芯非常注重开发贴合客户需求的解决方案,这也定义了航芯以客户为导向,发展的基因,进入新时代,航芯紧跟智能家居、工业物联网、车联网上芯片需求,积极转变到这方面的产品开发中。随着客户群体的拓展,航芯依赖安全芯片中积累的技术优势,从2018年开始拓展了MCU等芯片和其他品类的产品。
在车载领域,车辆的智能化、网联化的趋势,也催生更多安全芯片在车载上的需求,未来汽车会像一部会行驶的手机,生成存储和交换大量需要保护的数据,同时开放更多的通信端口,给恶意访问者带来更多的入侵机会。
基于以上的大趋势,航芯把公司愿景定义为智能世界,安全互联,希望用户在使用智能产品带来良好体验的同时,保护自己的隐私、知识产权不被侵犯,实现真正的互联,航芯会基于智能和安全两大领域推出产品线,智能里面植入更多的安全,安全领域也加入更多的智能元素。
航芯四大产品线
下面分别从安全芯片、生物识别、汽车电子和通用MCU这四大方面来介绍其产品线。
1、安全芯片
开增值税发票使用的税务环节中80%的芯片使用的是航芯的产品。个人用户使用的U盾,超过50%的芯片使用了航芯的产品。
同时航芯也有加密的产品和方案。针对社会防伪认证,比如手机电池、耗材类的认证,也有相应的产品,目前小米手机高端型号的电池已经使用航芯安全认证芯片,来区分原装电池和二手电池,替换之前使用的外资芯片。
这是安全芯片的选型表。
2、生物识别
航芯在生物识别市场也有着广泛的使用,有超30%的占有率,目前华为和小米的智能门锁产品都使用了航芯的芯片。
产品有指纹算法芯片、二合一和三合一主控芯片,还有解决方案,客户可以直接拿解决方案进行生产。
其中指纹算法芯片,支持云端数据安全传输,也有指纹专用安全芯片,支持小点阵图象算法处理,这些产品适配市面上绝大多数的厂家。
航芯的锁控二合一芯片,扩展性很强,可以搭配指纹算法芯片使用,同时航芯也提供非阶的读卡芯片。
如果需要更高集成度,也有三合一的芯片,除了能单独做指纹算法,还有语音和语控的性能。
航芯还提供了指纹挂锁的方案给客户使用,其特点是系统待机功耗低,客户可以直接生产。
还有指纹加密U盘方案,自带高速接口,可以外扩TF卡、NandFlash存储器,支持全系列的国密、国际算法,通过权威安全机构的检测。
这是生物识别芯片的选型表
3、汽车电子产品及方案
航芯早在2018年就开始车载芯片的研发,在2020年量产了ECS16的车规行片,且已经大规模出货,同时同步进行了车规MCU的研发和推广。
航芯ACL16系列芯片集成多种加密算法,通过车规AEC-Q100 Grade1认证。
这是我们芯片的一些主要的应用领域,比如T-BOX,ETC、V2X和数字钥匙。汽车T-BOX可深度读取汽车CAN总线数据和私有协议,采集汽车的总线数据和对私有协议的反向控制;同时可以通过GPS模块对车辆位置进行定位,使用网络模块通过网络将数据传到云服务器。
通用MCU上的应用场景,有电动水泵、要素泵、油泵以及位灯、电动座椅等这些应用。T-BOX方案方面主推ACL16,提供密钥身份认证和存储功能,比友商的工作范围广,是真正意义上的车规芯片。其中一个产品是ETC,保存与收费相关的信息,存储容量达到32kb,具有50万次的擦写次数。
OBE-SAM 产品是航芯自主开发的安全模块,通过车规AEC-Q100 Grade1认证。主要应用于ETC(不停车收费)系统,内嵌于车载设备 OBU 中。 OBE-SAM安全模块中保存了车辆相关信息,收费站出入口信息,以及交易记录等等,模块采用安全芯片作为载体,密钥及敏感信息存放在安全芯片中,更加安全可靠。
4、MCU产品及方案
有关航芯通用MCU产品方面,主要按照内核、存储、外设、电机特性这四方面来介绍。
在内核上,2020年量产的M33内核的F403是180MHz主频,相当于186MHz的性能,同时加速器适合电机类的应用。在存储上,航芯全部采用片上EFflash工艺,支持10万次擦写,同时支持CPU的零等待访问。
全系列QSBI,其中F0支持两路的QSBI,MCU支持4路的QSBI,同时航芯的全系列MCU具有安全存储、安全加密、引擎和发生器保护用户的代码不被窃取和篡改的特点。
目前航芯F0系列已经应用的系列,基本以两轮车为主,这里列举了F403典型应用,基本以能源工业为主。
航芯针对未来日益火热的锂电池产业,也推出了相应的芯片方案。其中联合方案商博联科技推出了一站式的BMS务的解决方案,支持0到48串的电池解决方案,在软件上可以提供开放的协议和付费的算法库,硬件上我们可以提供核心板以及相应的锂板,为客户提供一站式解决方案。
开发工具
在开发工具方面,航芯坚持以用户为导向,核心板兼容QL标准,同时提供独立的高速USB调试器,支持CMSIS—DAP的协议,支持几乎所有的ME和ARM的下载。
这是航芯通用MCU芯片的选型表,航芯承诺一直投入通用MCU的研发和迭代,最终形成完整的产品阵列。
2022年9月,航芯将推出G103系列。
航芯103
由于103品类具有高性价比和海量的开发资源,很多创业者都以103作为起步的开发平台。但是2020年之后,103缺货。
经过了国产替代之后,航芯为什么还要推出103?
航芯103拥有安全芯片eFlash工艺经验,具有低功耗设计经验,能做到中国客户真正关心和用得起的安全功能。
这是ACM32G103的特点,采用320k的空间,超过市面上绝大多数103的片上eFlash空间,支持3.2M和5.44M的采样和16bit的过采样,支持特殊功耗模式,带有1×低功耗的定时器。
在安全性上,航芯是国内首家开发出OTFDEC在线外部存储解密功能的企业,客户可以以密文的形式存储代码,在线执行代码和读取数据,在安全存储上,航芯的全系列产品提升了RDP0/1/2,集成了PCROP、WRP、JTAG,航芯的G103也做了改进,增加了7组的32bit或者14组的16bit过滤组。
航芯产品优势
航芯的一系列产品的优势,首先是作为一家具有14年技术积累,超20款、100个型号的安全控制加MCU芯片的量产经验的厂家,是首批国产M33内核,有超过10年M0的量产经验,具有多种自主IP,比如CAN、USB、SDIO等。
交货方面,绝大多数的型号是4到6周的交期,其中部分产品具有现货。
在车规方面有大量的前装的客户交付,目前新品出货累计达到3亿颗。
同时具有良好的上游供应链关系,由中芯国际领投的中芯聚源是航芯重要的股东.
航芯品质上采用车规工艺,工作温度从-40℃到125℃之间。
航芯一直坚持全自主正向设计,能保证持续提升自己自身产品的品质。