最近一年多以來，因?yàn)槊绹摹?a class="innerlink" href="http://m.viuna.cn/tags/華為禁令" target="_blank">華為禁令”，國內(nèi)科技產(chǎn)業(yè)界對本土芯片的關(guān)注度暴增。尤其是在一些關(guān)乎國家安全的重點(diǎn)領(lǐng)域，能否找到可靠的國產(chǎn)芯片供使用，就成為了從業(yè)者關(guān)心的頭等大事。而這其實(shí)正是“松山湖中國 IC創(chuàng)新高峰論壇”在過去十年里一直所聚焦的事情。
這是一場由中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計分會與芯原微電子（上海）股份有限公司主辦的峰會，峰會的目標(biāo)是尋找中國最優(yōu)秀的IC設(shè)計公司。據(jù)芯原股份董事長兼總裁戴偉民介紹，2011到2019年間，共有46家公司參與了峰會的推介，其中有10家已經(jīng)上市了，占比為22%。此外，還有3家正在上市進(jìn)程，6家獲得大基金投資，4家被并購。“據(jù)不完全統(tǒng)計，當(dāng)中有20家企業(yè)獲得融資”，戴偉民強(qiáng)調(diào)。
在今年，峰會又帶來了10家本土芯企業(yè)的10款芯片的推介，為近來火熱的“新基建”提供重要的國產(chǎn)芯片“動力”。
國產(chǎn)FPGA的崛起
在新基建的建設(shè)中，F(xiàn)PGA是當(dāng)中一個不容忽視的領(lǐng)域。而從過去的報道中我們看到，這是一個被Xilinx、Intel（Altera）和Lattice等多家美國廠商把持的市場。在當(dāng)前的國際競爭環(huán)境下，能否擁有本土的FPGA供應(yīng)，成為了一個熱點(diǎn)問題。
智多晶董事長兼總經(jīng)理賈紅
“2012年后，隨著智多晶、安路、紫光同創(chuàng)和高云等完全國產(chǎn)正向設(shè)計FPGA公司的成立，國產(chǎn)FPGA已得到了業(yè)界的認(rèn)可和使用，國產(chǎn)FPGA將迎來黃金發(fā)展時代”，智多晶董事長兼總經(jīng)理賈紅說。從他的介紹我們得知，國產(chǎn)FPGA已經(jīng)在芯片開發(fā)、通信、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)、視頻圖像處理、音頻處理、醫(yī)療、汽車電子和消費(fèi)電子等多個領(lǐng)域獲得了應(yīng)用。
在本屆推介會上，賈紅帶來了其最新的28nm工藝的FPGA產(chǎn)品——Seal5000系列。
據(jù)介紹，這系列FPGA擁有39K的查找表邏輯單元、42組（18×18）DSP單元和1134KB BRAM，同時還內(nèi)置了ARM M3硬核、DDR2/3控制器硬核、2 路 12 bits ADC以及鎖相環(huán)（PLL）提供倍頻、分頻、相位轉(zhuǎn)移、spread spectrum等系統(tǒng)時鐘功能。
作為一款采用正向設(shè)計的FPGA，Seal5000芯片軟件設(shè)計流程和ISE/Quartus II/Diamond 類似，包括綜合、約束、布局布線、下載編程等。智多晶的芯片使用自主研發(fā)的FPGA開發(fā)軟件“HqFpga”， 完成綜合、布局布線、時序分析、配置編程和片內(nèi)邏輯分析。
從賈紅的介紹我們得知，智多晶的海麟HqFPGA軟件是國內(nèi)最早從綜合到布局布線全流程自主開發(fā)的FPGA軟件，能支持全面的FPGA邏輯與物理優(yōu)化技術(shù)。針對國內(nèi)用戶，還擁有包括中文在內(nèi)的多語言支持，還可以通過一鍵式實(shí)現(xiàn)流程、RTL級實(shí)現(xiàn)調(diào)試功能，實(shí)現(xiàn)了更優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)。“與Xilinx Vivado和Intel Quartus Prime類似，HqFpga是一個通用、全集成且平臺化（ALL-IN-ONE）的先進(jìn)FPGA軟件架構(gòu)，但在與Xilinx ISE和Altera QuartusII相比，擁有更優(yōu)的使用體驗(yàn)”，賈紅說。
在這些軟硬件的支持下，智多晶的Seal5000能替代Xilinx和Intel的多款FPGA芯片，為國產(chǎn)應(yīng)用提供多方面的支持。得益于公司在硬件及測試、軟件和IP及解決方案的投入，智多晶還規(guī)劃了多方面的產(chǎn)品，還包括了其14nm的Shark鯊魚系列。
“2012到2016年是公司的第一階段，在這個階段我們基于成熟工藝制程驗(yàn)證創(chuàng)新架構(gòu)開發(fā)出高性價比的產(chǎn)品，占領(lǐng)市場并解決了公司的生存問題；2017到2021年則是公司的第二階段，在此期間，我們根據(jù)市場需求發(fā)展主流先進(jìn)工藝的新產(chǎn)品，解決購本公司的發(fā)展問題；2021年到2025年，則是公司的第三階段，在此期間，我們會追逐國際技術(shù)趨勢，利用世界領(lǐng)先工藝開發(fā)出具有核心競爭力的產(chǎn)品成為有全球競爭力的公司”，賈紅說。
AI市場的國產(chǎn)“芯”勢力
在新基建的規(guī)劃中，AI也是一個重要組成部分。作為一個對算力有極高要求、對算法也有過硬考驗(yàn)的領(lǐng)域，如果不能在AI的軟硬件方面做好把控，未來的數(shù)據(jù)安全就缺少了保障。云天勵飛作為國內(nèi)AI領(lǐng)域的新貴，也在這條路上走出了他們的特色。
云天勵飛芯片產(chǎn)品總監(jiān)廖雄成
云天勵飛芯片產(chǎn)品總監(jiān)廖雄成在峰會上告訴記者，深圳云天勵飛技術(shù)股份有限公司成立于2014年8月，作為國內(nèi)領(lǐng)先的擁有AI算法芯片化能力的數(shù)字城市整體解決方案提供商，公司致力于通過AI技術(shù)進(jìn)行物理世界結(jié)構(gòu)化，打造數(shù)字孿生城市。
他進(jìn)一步指出，借助于公司的AI算法平臺、AI芯片平臺和大數(shù)據(jù)平臺，云天勵飛推行了“星云”開放AI生態(tài)，能夠與AI生態(tài)的人共享技術(shù)、共筑生態(tài)、共同加速AI向產(chǎn)業(yè)滲透，聚焦三大產(chǎn)方向，為開發(fā)者賦能。從他的介紹我們得知，在云天勵飛的這個生態(tài)下，開發(fā)者能夠在一周內(nèi)完成一個硬件設(shè)計、適配算法也僅需要一個禮拜、再用一周去對接服務(wù)，那就意味著開發(fā)者在與云天勵飛合作時，僅需一個月，就能具備完整的AI產(chǎn)品服務(wù)能力。
“其中，自研的DeepEye1000芯片是我們最重要的支撐”，廖雄成說。據(jù)介紹，這是一顆采用22nm工藝制造的芯片、擁有自主的知識產(chǎn)權(quán)指令集、多核神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器、異構(gòu)并行計算架構(gòu)和硬件智能算力引擎，擁有可編程、高效率、智升級等特性。
來到性能方面，據(jù)了解，DeepEye1000單芯片能夠提供2.0Tops的可編程算力、能耗也達(dá)到了2Tops/W，優(yōu)于多數(shù)同行業(yè)的競爭對手。而作為一款基于工業(yè)級設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計的產(chǎn)品，DeepEye1000在可靠性方面又得到了保障。
這是一顆擁有全棧能力的AI處理器、公司也為CPU/GPU/NPU提供統(tǒng)一的編程模式，并提供統(tǒng)一的量化/編譯/部署的接口，實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)環(huán)境下的統(tǒng)一變成和部署。而得益于公司在芯片、算法和工具鏈的全棧AI賦能，云天勵飛能夠面向開發(fā)者提供高性能、易集成和部署快的端邊云解決方案，為AI產(chǎn)業(yè)提供全方位的支持。
5G射頻領(lǐng)域的國產(chǎn)供應(yīng)商
除了AI以外，5G也是新基建的另一個關(guān)注點(diǎn)。但和FPGA等多個領(lǐng)域一樣，這同樣是一個需要國產(chǎn)廠商付諸努力的市場。特別是與5G密切相關(guān)的射頻領(lǐng)域，國產(chǎn)廠商任重而道遠(yuǎn)。而本次參與峰會的廣西芯百特則是5G微基站射頻的本土參與者。
廣西芯百特董事長兼總經(jīng)理張海濤
廣西芯百特董事長兼總經(jīng)理張海濤則指出，5G的特點(diǎn)（高帶寬，低覆蓋范圍），使得宏基站+微基站成為可行的方案。但目前80%的數(shù)據(jù)流量來自室內(nèi)場景，為此，室內(nèi)5G信號覆蓋是界關(guān)注的焦點(diǎn)以及5G帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。從5G的特點(diǎn)看好，這就需要微基站來做這“最后一公司”的覆蓋，根據(jù)券商預(yù)測，5G微基站市場規(guī)模有望突破千億元。
“由于微基站的數(shù)目以及射頻通道（MIMO）的增加，微基站用射頻功率放大器市場增長迅速。目前只有國際大廠（Skyworks、Qorvo）在微基站用PA模組領(lǐng)域布局，國內(nèi)系統(tǒng)廠商急需國產(chǎn)化射頻方案。”張海濤說。“芯百特微電子成立于2018年，專注于新一代無線通訊的射頻前端（5G、WiFi6、AIOT），致力于將國際領(lǐng)先的高端射頻前端技術(shù)推廣到中國，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代。”張海濤強(qiáng)調(diào)，而其包括多種工藝、器件設(shè)計能力，先進(jìn)封裝和制程整合能力在內(nèi)全棧式解決方案的能力，就是公司服務(wù)客戶的重要倚仗。
從張海濤的介紹我們得知，芯百特?fù)碛袊鴥?nèi)領(lǐng)先的5G微基站功率放大器產(chǎn)品，覆蓋4G LTE（1.8Ghz）、5G N41（2.5GHz）、5G N78（3.5GHz）、5G N79（4.9GHz） 等主流運(yùn)營頻段，滿足移動，聯(lián)通和電信規(guī)劃的5G小基站的 頻段需求。得益于其領(lǐng)先的設(shè)計，產(chǎn)品無論在系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾方面都表現(xiàn)優(yōu)越；通過封裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化，其芯片厚度薄、散熱能力也高；同時還能適用于DPD系統(tǒng)。
“其中，CB6318則是公司面向這個市場推出的一顆代表性產(chǎn)品”，張海濤說。
據(jù)了解，這是一顆采用Dorherty架構(gòu)設(shè)計的芯片，能夠確保兼顧線性度和效率；在工藝方面，因?yàn)椴捎肎aAs HBT工藝，配合SIP封裝，實(shí)現(xiàn)了微基站功放的最佳性價比；通過SMD及LGA封裝，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)50歐姆輸入輸出匹配；在頻段方面，能實(shí)現(xiàn)對3300Mhz-3600Mhz的支持，還能滿足5G Bands 22, 42, n77和n78的需求；其針對DPD優(yōu)化，則可以進(jìn)一提高其線性度。
“作為國內(nèi)率先推出的微基站功放器件之一，這顆芯片已經(jīng)獲得了10+家微基站客戶驗(yàn)證和測試，包括微基站行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)；此外，5+家客戶小批量出貨驗(yàn)證，完全配合運(yùn)營商的微基站推廣步調(diào)”，張海濤說。
無線連接領(lǐng)域的多點(diǎn)開花
如果說5G和AI是新基建的骨干，那么無線連接就是其脈絡(luò)，只有兩者緊密結(jié)合，才能構(gòu)造一個豐富多彩的科技世界。在本屆的論壇上，博流智能和富芮坤則帶來關(guān)于WiFi和藍(lán)牙在內(nèi)的無線連接分享。
博流智能科技銷售副總裁劉占領(lǐng)
博流智能科技銷售副總裁劉占領(lǐng)首先指出，隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備從單品智能，走向全屋智能，再走向智慧AI，這就給廠商提出了WI-FI+BLE Combo二合一的芯片需求。而其公司推出的，基于RISC-V核的低功耗、高可靠WI-FI+BLE5.0 Combo SoC BL602就是為了解決這個問題而生的。
他指出，BL602支持802.11b/g/n，Wi-Fi+BLE5.0 Combo連接，也支持STA，SoftAP和Sniffer模式。搭配的RISC-V CPU在頻率1～192MHz之間可調(diào)，也擁有276KB 的SRAM。支持SDIO，SPI，UART，I2C，PWM，ADC，DAC，IR，及JTAG調(diào)試口；在性能方面，BL602最大發(fā)射功率21dBm，靈敏度-98dBm；即使性能如此強(qiáng)悍，然而這顆芯片的休眠功耗僅0.5uA，聯(lián)網(wǎng)待機(jī)功耗僅80uA，冷啟動快連僅90ms，擁有著其他競爭對手所不具備的超低功耗。
“值得一提的是，BL602支持安全啟動、安全調(diào)試、AES 128/192/256加密引擎、WPA3、MD5、SHA-1/224/256、PKA（RSA/ECC）加密引擎”，劉占領(lǐng)補(bǔ)充說。
為了滿足未來的無線連接的需求，博流智能還規(guī)劃了幾款集成度更高、性能更強(qiáng)和功耗更低的產(chǎn)品，助力開發(fā)者成功。
上海富芮坤微電子副總裁牛釗則帶來了公司在雙模藍(lán)牙SoC的分享。
上海富芮坤微電子副總裁牛釗
牛釗首先指出，在可穿戴市場，具備了傳統(tǒng)手表，手環(huán)，藍(lán)牙音樂播放器，以及藍(lán)牙通話等功能的智能手表會逐步替代傳統(tǒng)手表成為每個人隨身佩戴的通用商品。而其他穿戴產(chǎn)品會更專注在特定的場景，比如醫(yī)用測溫手環(huán)，運(yùn)動裝備，兒童手表等。在這種情況下，就對智能手表提出了多樣化的需求。
“作為一家專注于智能穿戴，智能家居，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域芯片研發(fā)的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先無線通信芯片供應(yīng)商。富芮坤推出了FR508x系列芯片來滿足新興的需求。
牛釗指出，F(xiàn)R508x系列雙模藍(lán)牙SOC采用ARM Cortex-M3 48MHz+ DSP 156MHz 的雙核設(shè)計，內(nèi)置了512KB SRAM和2MB PSRAM。此外，芯片還內(nèi)置音頻Codec，支持1路模擬MIC，4路數(shù)字MIC，2路模擬輸出，內(nèi)置PMU，外部接口包括 UART*2, SPI*1，QSPI*2, I2C*2, I2S*1，SDIO*1，USBOTG*1；再加上內(nèi)置電源管理模塊PMU，BR保持連接500ms Sniff平均電流<70uA，BLE+BR雙模藍(lán)牙保持連接平均電流<110uA的設(shè)計，能夠?yàn)橹悄苁直?智能手環(huán)和TWS耳機(jī)等應(yīng)用提供支持。
與競爭對手相比，這個芯片在多個領(lǐng)域取得領(lǐng)先，這也讓公司在多個領(lǐng)域獲得客戶的認(rèn)可。
電源領(lǐng)域的百花齊放
在本屆的松山湖高峰論壇上，還來了幾家電源方面的專家，他們提供的產(chǎn)品也是當(dāng)前的科技世界必不可少的。
英集芯科技有限公司市場總監(jiān)彭峰
首先亮相的聚焦于智能電源管理芯片、無線功率傳輸芯片、數(shù)據(jù)傳輸處理芯片、無線信號處理芯片和微型處理器芯片等領(lǐng)域的英集芯科技。英集芯科技有限公司市場總監(jiān)彭峰指出，作為一家數(shù)模混合SoC領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，公司在2015到2019年復(fù)合增長率高達(dá)151%，而公司產(chǎn)品在推出一年后，就坐上了移動電源SOC細(xì)分電源領(lǐng)域的全球市占第一的位置。
如上圖所示，現(xiàn)在的英集芯將目光瞄向了以下這幾個領(lǐng)域發(fā)力，面向當(dāng)前迅速崛起的快充市場，公司更是推出了支持45W輸出大功率的大功率快充芯片IP5388，攜手供應(yīng)鏈快速成長。據(jù)介紹，這顆芯片全集成內(nèi)置大功率MOS 雙向Buck/boost，還內(nèi)置了FCP SCP 雙向快充、VOOC雙向快充、PD雙向快充、AFC雙向快充、SFCP 雙向快充和PPS ，PD-DRP雙向快充，能夠用一顆芯片滿足多個快充協(xié)議的需求。
此外，芯片還集成 charge Pump 外驅(qū)Nmos（路徑）以及數(shù)碼管驅(qū)動，能夠幫助簡化開發(fā)者的BOM設(shè)計。
東莞賽微微電子總經(jīng)理蔣燕波則帶來了公司面向IoT應(yīng)用、穿戴設(shè)備和5G移動設(shè)備推出的超低靜態(tài)功耗降壓 DC/DC——CW6601的介紹。
東莞賽微微電子總經(jīng)理蔣燕波
蔣燕波首先指出，公司由電池及半導(dǎo)體行業(yè)資深人士組建，融合電化學(xué)及半導(dǎo)體領(lǐng)域多年經(jīng)驗(yàn)積累，為客戶提供創(chuàng)新并有高附加值的電池電源半導(dǎo)體解決方案。而CW6601從多個方面看，能夠滿足多款可穿戴設(shè)備的低功耗、小封裝和高性能需求。
從他的介紹我們得知，賽微的這顆芯片的輸入范圍為2.5V-5.5V，能夠兼容鋰電池、鋰亞電池、雙節(jié)干電池和紐扣電池等應(yīng)用。在電流方面，能夠輸出最大的電流為500mA，滿足多樣化的需求。其WCSP8的0.8mm*1.6mm的封裝，更是讓其在多個應(yīng)用場景中備受青睞。幫助終端設(shè)備提升其續(xù)航時間。
芯洲科技的研發(fā)總監(jiān)張樹春先生則介紹了公司面向汽車電子市場推出的車規(guī)級，低EMI，低功耗的降壓DCDC功率轉(zhuǎn)換器SCT2450Q。
芯洲科技的研發(fā)總監(jiān)張樹春
據(jù)張樹春介紹，現(xiàn)在汽車電子市場有巨大的市場機(jī)遇，尤其是在汽車市場方面，這個市場的空間更是喜人。即使細(xì)分到汽車電源管理芯片市場，市場空間也足夠巨大。成立于2016年的芯洲科技有一部分產(chǎn)品就是面向這個領(lǐng)域。
來到汽車以及電源DC/DC轉(zhuǎn)換方面。據(jù)張樹春介紹，這個市場面臨著高效率、高功耗密度、扣款輸入電壓范圍、低EMI特性和低靜態(tài)電流等多方面的挑戰(zhàn)。特別是在可靠性方面，因?yàn)槠嚤旧淼母咭螅?帶給這個領(lǐng)域芯片的可靠性需要就可想而知。
作為一個這個領(lǐng)域的專家，芯洲科技推出了SCT解決方案，得益于其在功率密度、效率、電壓范圍、過壓保護(hù)、頻率調(diào)節(jié)、增強(qiáng)型EMI抑制和帝景臺電流等優(yōu)勢，SCT系列獲得了客戶的高度認(rèn)可。公司也有信心成為國內(nèi)在這個領(lǐng)域的專家。
讓設(shè)備感知世界的國產(chǎn)芯片
除了上述的傳統(tǒng)領(lǐng)域以外，在本屆論壇上，我們還看到了本土芯片公司感知領(lǐng)域的突破。推出全球首款uA級別的超低功耗微波雷達(dá)傳感器的隔空智能就是其中的一個。據(jù)該公司創(chuàng)始人和CEO林水洋博士介紹，雷達(dá)能夠被應(yīng)用到多個領(lǐng)域，全球的競爭也異常激烈。
隔空智能創(chuàng)始人和CEO林水洋博士
”隔空智能最新推出的超低功耗5.8GHz雷達(dá)傳感器AT5815具備雷達(dá)傳感器的高性能和人體感應(yīng)傳感器的超高性價比，可完美替代當(dāng)前主流的紅外熱釋電傳感器，廣泛應(yīng)用于智能家具、智慧照明及物聯(lián)網(wǎng)等需要人體存在感應(yīng)的各類場景，“林水洋說。
他進(jìn)一步指出，隔空智能這顆芯片的供電電壓2.5V~5V，工作電流50-80uA，可電池供電。在于競爭對手的同類型產(chǎn)品相比，AT5815擁有者明顯的優(yōu)勢。
在于PIR人體感應(yīng)傳感器相比，AT5815低功耗雷達(dá)傳感器的優(yōu)勢也相當(dāng)明顯。這為其將來應(yīng)用在智能照明、智能家居和智能安防等領(lǐng)域打下了基礎(chǔ)。
”我們的愿景是讓萬物感知更簡單，讓萬物連接更智能“，林水洋最后說。
珠海普林芯馳的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO胡穎哲則帶來了TWS耳機(jī)入耳+壓感檢測芯片。
珠海普林芯馳的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO胡穎哲
胡穎哲表示，現(xiàn)在的TWS出貨量還在一路飆升，但隨著TWS耳機(jī)的發(fā)展，卻在入耳檢測方面帶來了挑戰(zhàn)。他表示，如果采用光感方案，則面臨安裝難、良率低和成本高等劣勢；但如果采用傳統(tǒng)電容方面，則有溫度、汗液等易誤觸發(fā)和耳道兼容性差的問題。為此普林芯馳認(rèn)為，壓感是解決這些問題的一個較好方法。
胡穎哲進(jìn)一步指出，他們推出了擁有高靈敏度、低延遲和超低功耗的等優(yōu)勢的壓感技術(shù)，能夠兼容多種壓感方式。在具體應(yīng)用中，則把穩(wěn)定可靠、組裝便捷和快速導(dǎo)入等幾個優(yōu)勢表現(xiàn)得淋漓盡致。
基于這個芯片，普林芯馳能夠?yàn)槎囗?xiàng)應(yīng)用提供支持、公司未來也會做更多的布局，進(jìn)一步擁抱這些市場。”普林芯馳自主研發(fā)的高靈敏電容感應(yīng)芯片及智能語音芯片性 能達(dá)到國際領(lǐng)先水準(zhǔn)，芯片及解決方案廣泛應(yīng)用于智能家居、消 費(fèi)電子等領(lǐng)域。“胡穎哲說。
總結(jié)
從發(fā)展現(xiàn)狀看來，與國外領(lǐng)先企業(yè)相比，本土芯片依然有很大的差距。但經(jīng)歷了2020年的魔幻以后，展望未來，希望擁有更多的國產(chǎn)芯片能拔地而起，給本土產(chǎn)業(yè)提供最全面的支持。