《科創(chuàng)板日報》6月16日訊（記者 唐植瀟） 在國產(chǎn)通用芯片邁入多行業(yè)協(xié)同、高可靠性供給的新階段后，如何通過系統(tǒng)化技術(shù)架構(gòu)提升研發(fā)效率與產(chǎn)業(yè)響應(yīng)能力，正成為一批本土廠商重構(gòu)發(fā)展路徑的核心命題。

《科創(chuàng)板日報》記者近日調(diào)研中微半導(dǎo)體（深圳）股份有限公司發(fā)現(xiàn)，該公司正通過構(gòu)建以模塊復(fù)用、低功耗設(shè)計與回溯分析為基礎(chǔ)的技術(shù)中臺，推動其MCU、SoC等核心產(chǎn)品從單點(diǎn)功能供給向平臺化交付轉(zhuǎn)型。

中微半導(dǎo)體副總裁、技術(shù)總監(jiān)苗小雨

中微半導(dǎo)體副總裁、技術(shù)總監(jiān)苗小雨對記者表示，“我們做產(chǎn)品不是為了堆功能，而是希望真正解決客戶現(xiàn)實(shí)場景中的問題?！?/p>

從家電、電機(jī)控制到新能源與汽車電子應(yīng)用，中微半導(dǎo)體正與下游客戶展開系統(tǒng)級共研，并嘗試以“芯片+算法+應(yīng)用設(shè)計參考”形式完成技術(shù)閉環(huán)，為國產(chǎn)通用芯片產(chǎn)業(yè)提供一種強(qiáng)適配性與高響應(yīng)效率并重的可行樣本。

模塊復(fù)用提升交付能力

在國產(chǎn)MCU企業(yè)向家電、工業(yè)控制、汽車電子等多個行業(yè)擴(kuò)展的過程中，“項(xiàng)目制”開發(fā)模式普遍存在——即各終端應(yīng)用由獨(dú)立團(tuán)隊(duì)推進(jìn)，缺乏統(tǒng)一架構(gòu)，導(dǎo)致模塊復(fù)用率低、流程割裂的問題。

中商產(chǎn)業(yè)研究院2024年10月發(fā)布的《中國MCU芯片市場現(xiàn)狀研究分析與發(fā)展前景預(yù)測報告》顯示，2022年至2023年間，中國MCU市場規(guī)模從493.2億元增至約561億元，但企業(yè)之間對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化的能力差異明顯，響應(yīng)效率成為搶占市場的關(guān)鍵選項(xiàng) 。報告稱，未建立統(tǒng)一技術(shù)平臺的廠商，產(chǎn)品規(guī)?；桓赌芰γ黠@不足。

與此同時，工業(yè)控制、汽車電子等對可靠性和驗(yàn)證一致性要求較高的應(yīng)用場景，正在抬高芯片研發(fā)的門檻。兆易創(chuàng)新在2024年半年報中提到，車規(guī)及工業(yè)控制類MCU的設(shè)計復(fù)雜度持續(xù)提升，測試與驗(yàn)證流程所占研發(fā)資源比例上升，成為企業(yè)控本提效的重要約束。

這一行業(yè)共識也在采訪中得到印證。苗小雨提到，不同產(chǎn)品線在功耗與功能特性上存在差異，但公司將這些產(chǎn)品線平臺統(tǒng)一納入技術(shù)中臺進(jìn)行研發(fā)，以提升整體效率與一致性?！斑@些產(chǎn)品線平臺都是放在統(tǒng)一的技術(shù)中臺上進(jìn)行研發(fā)。”他說。

中微半導(dǎo)體近年來構(gòu)建了貫穿多個產(chǎn)品平臺的“技術(shù)中臺”，作為打通通用IP模塊、統(tǒng)一開發(fā)流程、支撐對不同應(yīng)用場景快速響應(yīng)的底層架構(gòu)。該中臺涵蓋從基礎(chǔ)架構(gòu)、電源管理、控制算法到外圍接口等模塊，同時匹配統(tǒng)一的設(shè)計驗(yàn)證規(guī)范。

“我們現(xiàn)在的一些不同產(chǎn)品線，也根據(jù)行業(yè)需求有一些差別，比如說電池類產(chǎn)品對功耗要求很高，我們就有一整套低功耗的平臺?！泵缧∮瓯硎?。

他進(jìn)一步補(bǔ)充：“我們的8051產(chǎn)品平臺、M0+產(chǎn)品平臺和M4產(chǎn)品平臺，都基本實(shí)現(xiàn)了各平臺底層架構(gòu)設(shè)計的統(tǒng)一。這使得產(chǎn)品的設(shè)計效率、交付節(jié)奏都大幅提升。”

這一機(jī)制已在多個行業(yè)項(xiàng)目中落地，包括電池管理、工業(yè)控制、表計等產(chǎn)品線，形成了在同一架構(gòu)體系內(nèi)應(yīng)對不同客戶需求的協(xié)同閉環(huán)。苗小雨表示，中微半導(dǎo)體所推進(jìn)的是“平臺型的芯片開發(fā)，而不是單一產(chǎn)品”，目標(biāo)是“有能力為一個行業(yè)系統(tǒng)性地解決問題”。

低功耗協(xié)同與端側(cè)智能的融合探索

在智能電表、電池管理、光伏逆變器等物聯(lián)網(wǎng)終端場景中，芯片正從以功能堆疊為主的傳統(tǒng)集成邏輯，轉(zhuǎn)向更強(qiáng)本地判斷能力與響應(yīng)效率的“邊緣智能”路徑。尤其在高溫、強(qiáng)干擾、供電受限等工況下，算力與功耗之間的平衡成為產(chǎn)品可用性的關(guān)鍵變量。

中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院在2024年發(fā)布的白皮書中稱，當(dāng)前八成以上的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)需在本地完成初步處理，“具備輕量AI判斷能力的SoC”正在成為能源設(shè)備、工業(yè)邊緣節(jié)點(diǎn)的主流需求。

部分產(chǎn)業(yè)客戶開始引入簡單模型以輔助設(shè)備側(cè)預(yù)判：如在BMS系統(tǒng)中識別過熱趨勢，在電網(wǎng)端判斷表計異常工況，均需在芯片層內(nèi)完成初判與控制邏輯響應(yīng)。這類趨勢正在對芯片架構(gòu)提出新的設(shè)計要求。

中微半導(dǎo)體正嘗試在多個工業(yè)類芯片平臺中引入“輕量AI”能力。苗小雨認(rèn)為，中微半導(dǎo)體所構(gòu)建的方向是針對具體場景，如電弧檢測、聲音異常識別等任務(wù)，在芯片端實(shí)現(xiàn)小模型運(yùn)行，以解決現(xiàn)場識別判斷問題。

他表示，相比消費(fèi)類場景對復(fù)雜多模態(tài)AI模型的要求，工業(yè)場景具有“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)清晰、模型收斂更快”的特點(diǎn)，“端側(cè)AI反而應(yīng)用效果會好一點(diǎn)”。

中微半導(dǎo)體在AI與低功耗平臺上的協(xié)同探索，折射出“新質(zhì)生產(chǎn)力”在智能終端領(lǐng)域的演進(jìn)方向：不再依賴高堆疊的通用能力，而是在“任務(wù)驅(qū)動+算力約束”的邊界條件中，構(gòu)建更加緊湊、穩(wěn)定、可規(guī)模復(fù)制的端側(cè)智能。

這不僅是芯片功能范式的演進(jìn)，也意味著企業(yè)從“技術(shù)提供者”轉(zhuǎn)向“應(yīng)用場景的解題者”。在苗小雨看來，“你得去理解這個應(yīng)用場景的訴求，比如客戶要做水表，該場景對于電耗要求嚴(yán)格，因此我們就需要做定制IP低功耗設(shè)計?！?/p>

供應(yīng)鏈安全與技術(shù)協(xié)同的雙向建設(shè)

盡管近年來國產(chǎn)MCU企業(yè)在市場份額上不斷提升，但在架構(gòu)核心（IP）、工藝平臺適配、封測優(yōu)化等環(huán)節(jié)依舊存在被動依賴問題。一旦上游廠商更迭、制程平臺轉(zhuǎn)移，企業(yè)需面臨架構(gòu)重構(gòu)、驗(yàn)證重做的高成本風(fēng)險。

據(jù)芯謀研究2024年數(shù)據(jù)，中國MCU產(chǎn)業(yè)鏈中仍有60%以上的IP依賴國外授權(quán)，高壓驅(qū)動、電源管理等關(guān)鍵模塊缺口尤為顯著。封測環(huán)節(jié)方面，部分MCU在量產(chǎn)時仍需適配特定封裝工藝，增加項(xiàng)目交付不確定性。

面對產(chǎn)業(yè)鏈不確定性，中微半導(dǎo)體選擇從最基礎(chǔ)的IP模塊入手，自建多類型平臺IP庫，逐步擺脫通用授權(quán)IP的依賴。

苗小雨介紹：“我們所有的IP是可以適配多種工藝的，這是我們從一開始設(shè)計就需要考慮的。目前我們在多家代工廠的多種工藝上也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)?！彼麖?qiáng)調(diào)，中微半導(dǎo)體已建立“工藝無關(guān)性”的模塊化能力，可在不同制造廠、不同制程之間實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)移與部署。

除了設(shè)計端的協(xié)同優(yōu)化，中微半導(dǎo)體也布局了封測環(huán)節(jié)，縮短整體產(chǎn)品驗(yàn)證周期。

“我們自建了一條研發(fā)促進(jìn)和產(chǎn)能調(diào)節(jié)的封測產(chǎn)線。這樣我們回貨測試的周期可以比其他公司縮短一到兩周。”苗小雨說。

中微半導(dǎo)體還通過構(gòu)建統(tǒng)一的驗(yàn)證環(huán)境、配置管理與工具鏈，使得“一個平臺多個產(chǎn)品”成為可能，降低制程轉(zhuǎn)移成本，提高制造彈性。這種技術(shù)路徑，實(shí)質(zhì)上正構(gòu)建出一種“架構(gòu) - 工藝 - 制造”的協(xié)同接口體系，使MCU產(chǎn)品具備跨代遷移、跨平臺適配的能力。

“我們現(xiàn)在在做的不是一顆芯片，而是一個平臺、一組產(chǎn)品、一整套解決方案?！泵缧∮瓯硎尽Ｋ硎?，中微半導(dǎo)體更關(guān)注的是“如何幫助客戶把產(chǎn)品做好”，“讓行業(yè)更簡單”，而不僅是交付一個芯片?！熬拖衩赖?，當(dāng)他們提出需求時，我們不是僅僅提供芯片，而是試圖幫助他們構(gòu)建一個平臺，以適應(yīng)他們的產(chǎn)品系統(tǒng)?！?/p>