极海半导体：加快国产关键核心芯片研发与产业高端化发展

2021年3月18日，由ASPENCORE旗下《电子工程专辑》、《电子技术设计》和《国际电子商情》三大媒体联合举办的“2021年中国IC领袖峰会”在上海举行，数百位中国IC设计界技术专家、企业管理精英，以及海内外EDA/IP、晶圆代工和封装测试领域的代表相聚一堂，共同探讨新形势下中国半导体产业的技术突破和崛起之道。

极海半导体有限公司CEO汪栋杰先生发表了《相信 坚持 突破——加快国产关键核心芯片研发与产业化》的精彩演讲。讲述了公司十多年来的发展历程，并分享了极海半导体在工控芯片市场及相关产品领域的研发情况和技术优势，同时深入解析了当前的市场现状及未来的发展趋势和技术挑战。

拥有近20年集成电路芯片设计经验

极海半导体是艾派克微电子旗下全资子公司，其前身为艾派克物联网芯片事业部，总部为纳思达股份有限公司（中国上市公司500强）。极海半导体具有20年的集成电路芯片设计经验，是专业的工业级通用微控制器、低功耗蓝牙芯片及工业互联网SoC-eSE安全芯片产品和方案提供商。专注于为工业控制、消费电子、医疗设备、智能家居以及汽车应用等领域提供更优质的产品与服务。

汪栋杰指出：“20年来极海紧跟国家集成电路产业化发展政策，极海团队重点参与了 “国产嵌入式CPU规模化应用”项目，已成功研发出17款芯片产品，并在电网安全和政府办公文印安全输出两大“卡脖子”领域取得重大突破，推动了可信3.0技术的推广与应用”。

极海传承了母公司艾派克微电子20年的集成电路芯片设计经验，拥有珠海、上海、杭州、美国四大芯片研发中心，并与国内多所知名高校和科研机构建立产学研合作关系。极海团队8次荣获“中国芯”最佳市场表现产品奖，同时极海母公司艾派克还是唯一两期国家大基金都有投资的芯片设计企业（2015年大基金一期投资母公司艾派克5亿元，其中3.2亿元用来孵化极海通用MCU项目；大基金二期再次投资艾派克15亿元，其中12.86亿元用于发展极海高端工控和汽车以及智慧能源项目）。

四大芯片设计技术

由于极海具备20年信息安全的攻防实战经验，造就公司在安全加密嵌入式芯片设计上在国内设计居于领先的地位。极海的芯片设计技术能力具备以下4个特点：

CPU内核设计能力：极海具备16 / 32 / 64位自主内核及RISC-V内核独立设计能力

多核异构芯片设计能力：提供双核至七核SoC芯片设计，低功耗、高集成、高安全

混合架构芯片设计能力：实现国产玄铁C-SKY混编ARM内核，混编RISC-V内核，为产品提供出色的效能与安全性

安全加密嵌入式eSE芯片设计能力：实现嵌入式硬件级安全防护，在性能和成本方面具备极大优势

汪栋杰表示：“极海已经开始打造全生命周期的管理系统，多年来累计投资近亿元建立高端实验室。且目前已经通过国家级CNAS实验室认证，占地面积超2100m2 。实验室的成立为产品快速上量以及高端工业控制芯片性能和可靠性保驾护航。“

目前极海的主要产品在智能家居，高端消费电子，工业控制，汽车电子，智慧能源和通信设施领域都有布局，尤其是工业控制的MCU领域，公司首先通过了IEC61508的认证，进入到高端头部企业，同时在5G，通讯领域也有优秀的表现。

工业市场芯片发展前景与现状

接下来介绍下工业市场芯片发展前景与现状，在消费互联网领域向产业互联网升级过程当中，工业芯片的价值凸现出来，因为中国是制造大国，同时工业随着劳动力红利的消失，工业自动化智能化是必由之路，来自IHS数据显示，到2024年全球工业半导体市场规模将会达到623亿美元。

与此同时，2020-2024年全球工业芯片市场中MCU和SoC将分别以5.3%和7.8%的年均复合增长率发展, 2024年工业MCU年产值达 56.81亿美元，工业SOC年产值达59.74亿美元。

虽然有庞大的国际市场，但由于高端工业芯片要求高，周期长，投入大，国外厂商几乎占据90%的市场份额，国产工业芯片在工业应用领域芯片中市场占有率较低。

此外，目前在信息安全方面国内工业互联网也处于裸跑的状态，这是需要关注的一个行业痛点。

加速国产芯片产业化

为加速国产芯片产业化发展，极海提出了四大技术案例。

面向垂直领域，极海将标准、软件、应用平台、硬件设备与底层芯片创新相结合，提供了全流程嵌入式安全SoC设计方案。该方案具备核心层CPU核定制能力、专用算法IP硬化定制、安全性及可靠性的特点。

在安可领域，极海的SoC芯片基于国密算法的设计，支持国际密码标准及中国商密算法，在芯片设计上，极海的嵌入式eSE安全子结构设计，采用更全面的安全防护机制，安全性更强。同时具备安全和主控功能，支持定制应用功能。各系统间只通过内部安全接口交互，安全且高效，可防止数据从物理接口泄露。

面向工业互联网领域，极海提供了一系列安全主控的网络通信芯片--大川系列。大川GS500芯片典型应用于奔图打印机，GS300网络通信安全芯片，通过国密二级认证，已成功批量应用于智能电网配网设备中，保障电网通信安全可控。

面对工控市场，极海提供32位通用MCU及跨界MPU方案，主要应用领域在变频器、伺服器、逆变器调压缩机、BMS管理、电机驱动。

互信合作是推进工业芯片产业高端化发展的必由之路

汪栋杰表示：“通过多年来在工控领域的实践，我们认为互相合作是推动工业芯片产业高端化发展的必由之路。在工业应用带动下才真正能够实现工业芯片以点带面的有效突破。”

首先，鼓励国内工业主机厂商与国产芯片企业积极合作，在工业应用需求、产品定义、迭代升级和应用验证方面充分协同，支撑工控芯片实现产业化。

其二，通过芯片设计公司与制造企业的上下游合作，形成芯片设计、关键IP、特色工艺、封装、测试和产能方面自主可控的产业链，提升工业芯片质量。

其三，国内领先的工业芯片企业需带头加强创新研发投入，打造国产工业芯片产业生态圈。

目前国内国产芯片还是零星的边缘化点状的分布，没有形成自己的生态圈，这个道路还是非常长的。

汪栋杰强调：“作为集成电路设计企业，在专利布局方面是每一家企业绕不开的，极海将在产品设计过程中提前做好专利布局，同时与国内外专利律师团队积极配合，保证公司能够走得更远更稳。”

最后，要说下汽车电子，特别是新能源汽车，目前是风口浪尖上的一个话题。极海目前在汽车的BMS系统以及车身控制方面有所应用，但是还要继续加强和整车厂以及汽车TL1的合作，希望未来在汽车电子上面能够取得更大的突破。

“十多年来的发展历程非常地艰难，我们也流过泪，也怀疑过，也彷徨过，在工业控制领域究竟能不能把它做好，但是最终我们坚持下来了。到了今天我们在市场上有所突破，对我们来说也是一个收获。所以我们今天的主题，相信，坚持，突破，也是极海十多年来发展的真实写照，” 汪栋杰说道。

相信在国家信息化发展的大方向指引下，坚持核心技术研发，坚持以市场为导向、坚持筑牢品质根基、加强产业链互信合作、国产集成电路终将加速突破和融合，实现产业化发展，驱动各行各业新一轮的智能创新！

责编：Yvonne Geng