工业和汽车智能化催生四大MCU技术发展方向

根据市场调研结果，预计到2028年，整个微控制器（MCU）市场规模将持续增长，达到324亿美元，并呈现5.2%的复合年增长率。在这个市场中，汽车、工业以及智能安全领域的MCU占比将保持较高。

从技术角度来看，MCU的发展趋势则主要表现为需要更高的性能和更高的能效。具体来说，可以概括为四点：更高的运算能力、更多的通信外设、专用模拟外设，以及更低的功耗。

作为MCU的应用重点，汽车和工业市场将需要提供更多更高可靠性的MCU和实时控制产品，包括电机和自动化的主控MCU。

7月25日，在由AspenCore主办的2024（第五届）全球MCU及嵌入式生态发展大会上，珠海极海半导体有限公司高级产品经理刘洋发表了“极海MCU+，赋能工业与汽车智能化”的主题演讲。据介绍，针对上述趋势，极海已经制定好产品规划，以满足市场需求。

关于极海

据介绍，珠海极海半导体有限公司是极海微电子旗下全资子公司，总部位于珠海。该公司由纳思达集团的芯片设计板块演变发展而来，已经积累了超20年的集成电路设计经验。公司致力于开发工业级/车规级微控制器、模拟与混合信号IC及系统级芯片，年出货量已接近4.8亿颗。其产品广泛应用于工业控制、汽车、电力以及新能源领域。自2018年起，极海正式进军32位通用MCU领域，展现出了持续发展和拓展的态势。

公司研发布局

极海拥有珠海、成都、郑州、上海、杭州和海外6大芯片研发中心，多个研发合作基地，超过600人的研发团队，并具备国内先进的芯片设计与研发水平、全方位的软硬件设计服务及完备的加密引擎平台。极海始终以客户为中心、以市场为导向，建立有多个产品及应用产业技术创新基地。

公司产品布局与市场应用

从技术角度看，极海公司的产品线涵盖了从MCU到模拟与数字混合IC，以及定制化的SoC和ASIC解决方案。面向MCU，极海拥有APM32系列工业级MCU、G32A系列车规级MCU，以及G32R系列实时控制MCU/DSP三大产品线。此外，针对模拟和混合信号IC，极海拥有车身控制IC（例如，汽车前灯LED矩阵控制芯片）、电机控制IC、以及即将推出的电池管理BMS产品，而定制化的SoC/ASIC解决方案主要聚焦高端工控/消费ASIC芯片、以及超大规模SoC芯片等。

从产品生命周期和市场角度来看，极海公司专注于深耕工业控制、汽车电子、智慧能源、通信设施、智能家居和高端消费电子等市场。

质量体系及证书

刘洋认为，客户在选择产品时可能更关注更高质量的认证体系。而极海紧跟客户需求，致力于为客户提供安全、可靠、高品质的产品和服务，面向工业控制、汽车、智能家电领域，可以提供ISO 26262、AEC-Q100、IEC 61508/60730以及其他功能安全相关的产品认证，旨在帮助客户产品创新，持续为客户创造价值。

极海MCU+：已发展成跨高中低端、跨领域应用的广泛产品组合

极海半导体目前拥有一系列广泛应用的产品组合，包括通用MCU、电机控制、实时控制，以及车规MCU等产品。此外，极海也借这次大会之机预告了全球首款基于Cortex-M52处理器Helium^™技术的G32R5实时控制双核MCU产品。除了超值型、主流型、高性能通用MCU外，针对专业领域，如电机控制，极海也推出了MCU+栅极驱动器及集成类SoC；针对车规产品，极海还能提供MCU+LED Driver+Solution的完整解决方案。

面向电机领域打造芯片全生态解决方案

极海针对电机产品线提供多样的组合，规划有电机专用MCU、栅极驱动器、IPM模块、全集成SoC以及电源模块等，旨在为客户打造更优质的产品并降低其开发时间。同时，极海拥有完善的算法平台，包括FOC矢量算法控制、启动算法、电机保护算法等。一旦产品发布，极海将提供相应的演示和例程，同时其在全国各地的FAE和销售团队也将为客户提供全面的解决方案。目前，极海的电机类产品主要应用领域涵盖家电、工业以及出行领域，已有相关产品成功实现量产及应用。

极海电机控制MCU+栅极驱动器及集成类产品路线图

极海电机芯片产品，拥有电机控制专用MCU、电机专用栅极驱动器、以及电机控制专用SoC三大类,这些产品具备低功耗、高能效、高集成等特点，可为客户提供差异化、多元化的产品选择，有效助力电机应用降本增效、创新升级。

GHD3440电机专用栅极驱动器

极海专为电机设计的200V双N沟道三相栅极驱动器GHD3440兼容3.3V和5V输入逻辑。同时，极海还将推出一个集成LDO的版本，可为各种MCU提供电源，不论其是3.3V还是5V。此外，该产品还提供了多种封装选项，从QFN24到TSSOP20，以满足客户端的布板需求。主要的量产领域包括手持电钻、洗地机、除草机以及E-Bike等领域。

APM32M3514电机控制专用SoC

专为电机设计的APM32M3514 SoC则在内部集成了200V 6N的预驱动器，同时还有3.3V LDO为芯片供电。使用APM32M3514后，外部不再需要额外的电源，使整个系统非常简洁。此外，这个驱动器还支持互补和刹车，并可与内部的协处理器M0CP进行联动——针对电机的关键算法部分，极海提供了M0CP协处理器，支持移位、32bit/bit除法器、开方和三角函数等功能；还新增了一个SVPWM的联动，使MCU能够执行更多的保护机制。

更多电机专用栅极驱动器即将上市

极海还有两款电机专用栅极驱动器即将上市，其中GHD3125R是36V P/N沟道三相电机专用栅极驱动器，内置了5V/80mA的LDO为芯片供电;GHD1620T是600V双N沟道单相高速栅极驱动IC，可驱动VD-MOS功率管或IGBT，可广泛应用于手持吸尘器、小功率水泵、风扇和空气净化器等领域。

面向实时控制领域的基于Cortex-M52的G32R5实时控制双核MCU/DSP及方案

极海即将推出全球首款基于Cortex-M52内核的G32R5实时控制双核MCU/DSP系统，这是一个将会受到强烈关注的产品。针对许多客户对运动控制、工厂自动化以及新能源等应用领域产品的算法加速具有特殊需求，极海推出了紫电^™数学计算加速单元，包括极海自研的数学加速指令集及数据库，从而极大提高了算法执行效率。此外，由于Arm Cortex-M52内核集成了Arm Helium^™技术（基于Arm v8.1M架构的M型矢量扩展单元，可实现高级DSP/ML功能），还可进一步提升运算单元的性能。

极海基于G32R5系列实时控制MCU还开展了400W EtherCAT高压伺服控制器、800W一拖二微型逆变器和48V/50A双向电源等一系列方案展示。其中G32R5高压伺服控制器方案，可实现四种不同控制模式，包括慢速控制模式、快速控制模式、高精度位置控制模式和EtherCAT总线控制模式。这得益于G32R5提供了多个高精度的Σ-Δ ADC采样外设，以及与外部EtherCAT通信的内部集成模块,同时还支持多种编码器，包括总线编码器通信。另外，还提供了一套算法，主要用于电机的静态参数识别和惯量识别。此外，还将提供软件中的算法滤波器和参数识别功能，这也是G32R5高压伺服控制器方案的一个特色。

汽车电子MCU+产品布局

针对汽车电子领域，极海目前持续对汽车通用和专用的MCU产品进行产品迭代。此外，还提供专用传感器和汽车前灯驱动控制IC领域的产品支持，同时还将以MCU+的形式，不断拓展车身控制、信息娱乐系统、安全系统、以及动力系统等应用领域，致力于为日益增长的新能源汽车行业，提供行业领先的智行芯片解决方案。

G32A1445/1465全新一代汽车通用MCU

G32A1445/1465是极海全新一代的汽车通用MCU，采用40nm工艺制程，基于Arm Cortex-M4F内核，主频112MHz，Flash高达1024KB。该系列产品通过了AEC-Q100 Grade1车规可靠性认证和ISO 26262 ASIL-B功能安全产品认证，工作温度范围覆盖-40℃到125℃。目前，已经规模量产，并已上车应用于BMU电池管理单元、充电桩、T-BOX、LED车灯BCM、暖通空调系统等汽车细分领域中。

解决方案生态平台，最大程度降低客户导入门槛

针对工业和汽车主要市场的需求，极海拥有一整套完整的产品开发流程。从立项开始到研发过程，都遵循严格的质量体系。公司的方案团队包括资深的算法工程师提供算法平台支持，软件工程师编写底层库的代码，以及硬件工程师进行大量的demo制作和硬件层解决方案的开发，包括器件层和中间层的联动。此外，极海还提供实际的应用案例。综合来看，极海提供了完整的生态系统支持和技术服务。

高质量产品管控体系，为客户提供坚实的质量保障

极海对产品管控建立了完整的体系，以提供客户更高质量的保障。从产品立项开始，便按照质量体系管理标准进行严格管理。在设计开发过程中，严格遵守着相应的证书体系标准，并在每个流程中进行严格评审，以便于客户的追溯和整个质量体系的管理。

在制造端，公司建立了一整套供应链管控和测试验证体系，从FPGA验证、MPW验证、FULLMASK和工艺验证，到后期的小批量拉偏测试和可靠性验证，都实现了全方位的测试体系流程，以为客户提供更好的保障。同时，极海的实验室已通过国家CNAS认证，为整个体系提供支持和保障。

在产品发布量产后，还有IQC和OQC的流程，包括对可靠性的监管和有害物质的管理。此外，极海建立了完整的售后流程，从现场排查到根据SQE失效分析和效果验证，形成了一个完整的研发闭环。因此，极海提供一整套从设计到量产再到客户使用之后的服务。