導(dǎo)語

在當(dāng)下內(nèi)卷的大環(huán)境下，航順芯片是如何消除內(nèi)卷，突破高端的？

當(dāng)前，全球半導(dǎo)體行業(yè)正經(jīng)歷寒冬。受經(jīng)濟(jì)環(huán)境疲軟、消費(fèi)需求減弱、庫存調(diào)整等因素影響，半導(dǎo)體市場(chǎng)增速顯著放緩。

在這種背景下，半導(dǎo)體廠商間的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，價(jià)格戰(zhàn)已成常態(tài)，MCU市場(chǎng)亦不例外。

SIA數(shù)據(jù)顯示，中國MCU市場(chǎng)占全球25%左右。盡管市場(chǎng)規(guī)模龐大，但國內(nèi)MCU廠商的產(chǎn)品主要集中在中低端市場(chǎng)，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重。本土廠商面臨著巨大的內(nèi)卷壓力，市場(chǎng)價(jià)格混亂，利潤(rùn)空間不斷壓縮。

不少M(fèi)CU廠商直言目前正面臨著巨大的壓力，很可能撐不過去了。

相比之下，高端MCU市場(chǎng)由ST、NXP、瑞薩等國際巨頭牢牢占據(jù)。這些企業(yè)憑借成熟的技術(shù)體系和先發(fā)優(yōu)勢(shì)，在國內(nèi)市場(chǎng)擁有相當(dāng)大的份額。

本土廠商在M4、M7等高性能內(nèi)核的MCU產(chǎn)品上進(jìn)展緩慢，主要原因在于技術(shù)積累不足、市場(chǎng)認(rèn)可度不高以及產(chǎn)品驗(yàn)證周期長(zhǎng)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)高性能MCU的需求日益增長(zhǎng)。這一趨勢(shì)為本土廠商提供了新的機(jī)遇。

航順芯片敏銳地捕捉到高端MCU市場(chǎng)對(duì)安全性和高速接口的迫切需求，推出了HK32F4系列MCU產(chǎn)品。

該系列產(chǎn)品在性能、集成度、功耗和外設(shè)方面均有顯著提升，如更大的Cache、Flash、SRAM存儲(chǔ)容量，集成了高速USB和以太網(wǎng)接口等。獨(dú)特的安全設(shè)計(jì)使其在復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景中具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，尤其適用于數(shù)據(jù)安全和聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

▲航順芯片聯(lián)合創(chuàng)始人&CTO 王翔

Big-Bit借此機(jī)會(huì)采訪了航順芯片的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO王翔，與他探討了國內(nèi)高端MCU市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀、航順芯片的策略與思考，以及未來規(guī)劃。

高端MCU的難點(diǎn)在哪里？

在高端MCU市場(chǎng)，芯片設(shè)計(jì)的難度不僅僅在于技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，更在于如何應(yīng)對(duì)市場(chǎng)復(fù)雜多變的需求。

航順芯片的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO王翔指出，MCU集成M4內(nèi)核從技術(shù)上來說并不困難，但真正的挑戰(zhàn)在于滿足高端市場(chǎng)的特定需求。

“從技術(shù)層面來看，MCU集成M4內(nèi)核并沒有太大難度，”王翔解釋道，“M4和M3的MCU在接口上的相似度超過90%，這意味著將M4內(nèi)核集成到MCU中的難度與M0或M3內(nèi)核相差不大?！?/span>

然而，難點(diǎn)并不在于集成技術(shù)本身，而在于如何應(yīng)對(duì)市場(chǎng)對(duì)高性能、高集成度的要求。

▲航順芯片HK32F407開發(fā)板

“問題在于，當(dāng)你把M4推向市場(chǎng)終端時(shí)，其應(yīng)用場(chǎng)景是復(fù)雜的?！蓖跸璞硎?，“M3市場(chǎng)可能不需要480Mbps高速 USB這樣的需求，但M4的市場(chǎng)需求卻截然不同。增加一個(gè)480Mbps 的高速USB接口，其難度遠(yuǎn)高于集成M4內(nèi)核，包括集成高速USB PHY（物理層）也具有極高的挑戰(zhàn)性。”

航順芯片在設(shè)計(jì)HK32F4 系列MCU產(chǎn)品時(shí)，面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)是如何為芯片增加更多的外圍功能。

盡管M4和M3在數(shù)字架構(gòu)、總線架構(gòu)和DMA（直接存儲(chǔ)器訪問）等方面的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類似，但外設(shè)的復(fù)雜性大大增加了設(shè)計(jì)的難度。

王翔指出：“高速接口的引入、更復(fù)雜的模擬功能，以及對(duì)運(yùn)算放大器性能的更高要求，都對(duì)芯片設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。”

▲航順芯片新品發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

航順芯片在應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)時(shí)，并沒有依賴什么特殊的方法，而是通過持續(xù)深入的研發(fā)來逐步克服這些困難。

“對(duì)于一個(gè)沒有做過M4內(nèi)核MCU的廠商來說，首先要回答的問題是：M4的市場(chǎng)在哪里？市場(chǎng)的需求是什么？我們能提供哪些價(jià)值？”王翔解釋道，“只有明確這些問題，我們才能將研發(fā)工作深入推進(jìn)?！?/span>

王翔將這一過程比喻為項(xiàng)目管理中的拆解和實(shí)現(xiàn)。

他說：“這與做項(xiàng)目管理的道理相同，必須從頂層思維和底層邏輯到落地實(shí)施，逐步拆分并完成任務(wù)?！?/span>

在設(shè)計(jì)過程中，航順芯片團(tuán)隊(duì)還遇到了如何優(yōu)化總線系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。由于增加了DMA和多個(gè)外設(shè)，總線系統(tǒng)變得非常擁堵，影響了整個(gè)系統(tǒng)的算力和性能表現(xiàn)。

“總線就像一個(gè)矩陣，如何排列這個(gè)矩陣很大程度上決定了整個(gè)SoC（系統(tǒng)級(jí)芯片）的算力表現(xiàn)。”王翔回憶道，“我們?cè)谶@部分花了很多功夫去微調(diào)，確保系統(tǒng)能夠高效運(yùn)轉(zhuǎn)。”

聚焦信息安全與高集成化

航順芯片在其最新發(fā)布的HK32F4系列MCU設(shè)計(jì)中，充分考慮了市場(chǎng)需求，并對(duì)市面上現(xiàn)有的M4內(nèi)核MCU進(jìn)行了全面升級(jí)。

王翔表示：“我們不僅硬件兼容某國際大廠的芯片，同時(shí)在軟件上也可以做到95%的兼容性。這使得我們的客戶能夠非?？焖俚剡M(jìn)行方案替代，節(jié)省了大量時(shí)間和成本?！?/span>

航順芯片在設(shè)計(jì)HK32F4系列MCU時(shí)，著重對(duì)市面上主流的M4內(nèi)核MCU進(jìn)行了優(yōu)化，以彌補(bǔ)其不足。王翔指出：“隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，MCU在聯(lián)網(wǎng)和信息安全方面的需求變得尤為重要?！?/span>

▲航順芯片HK32F4系列MCU信息

為了應(yīng)對(duì)這些需求，航順芯片在HK32F4系列MCU中引入了100M的以太網(wǎng)接口，并加入了AES加密模塊和隨機(jī)數(shù)生成器。

這些改進(jìn)使得HK32F4系列MCU能夠廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)信息安全領(lǐng)域，如U盤、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、工業(yè)控制、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等，顯著擴(kuò)展了其應(yīng)用場(chǎng)景。

在性能方面，HK32F4系列也進(jìn)行了多項(xiàng)升級(jí)。

王翔解釋道：“我們的HK32F4系列MCU配備了8K bit的指令緩存，而市面上其他產(chǎn)品通常只有1K bit。這意味著我們的MCU具備更高的算力和更好的計(jì)算效率?！?/span>

此外，航順芯片還為HK32F4系列配置了1MB的Flash存儲(chǔ)，這是基于市場(chǎng)調(diào)研得出的結(jié)論。

王翔表示：“市場(chǎng)上有40%左右的應(yīng)用需要更大的Flash存儲(chǔ)，因此我們選擇了1MB的配置，以覆蓋更多的市場(chǎng)需求，而不是為不同需求設(shè)計(jì)多款芯片?！?/span>

▲航順芯片HK32F4系列與市面上主流產(chǎn)品對(duì)比

在高速通信接口方面，HK32F4系列MCU同樣領(lǐng)先于市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品。王翔介紹說：“我們的芯片集成了480Mbps的高速USB接口，并且支持OTG（即插即用）功能?！?/span>

此外，航順芯片在HK32F4系列MCU中集成了高速USB PHY（物理層接口），這一設(shè)計(jì)在行業(yè)內(nèi)相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性。

王翔指出：“外掛一個(gè)高速USB PHY通常會(huì)增加5到10元的成本，而我們的芯片本身只需十幾元，這為客戶節(jié)省了大量成本，同時(shí)也減少了電路板的占用面積。”

航順芯片還通過增加更多的UART串口，進(jìn)一步滿足市場(chǎng)需求。王翔解釋道：“我們目前的UART串口增加到了6個(gè)，因?yàn)?strong>我們聽到很多客戶表示，他們的應(yīng)用需要更多的UART串口來連接傳感器和外圍芯片進(jìn)行通信。”

HK32F4系列還采用了40nm的工藝制程，相較于市面上主流的90nm和55nm工藝，功耗更低，性能更優(yōu)。

通用還是專用？

如何在通用性與市場(chǎng)需求之間取得平衡，一直是MCU廠商們面臨的重要課題。通用化意味著可以覆蓋更大的市場(chǎng)，而專用化則可能減少競(jìng)爭(zhēng)壓力，但同時(shí)也意味著市場(chǎng)規(guī)模的縮小。

航順芯片在設(shè)計(jì)其HK32F4系列MCU時(shí)，選擇了一條通用化的路線，希望能夠覆蓋更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，航順芯片在MCU中集成了大量的外設(shè)接口，力求滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的要求。

然而，通用化也帶來了資源浪費(fèi)的問題，因?yàn)楦鱾€(gè)市場(chǎng)對(duì)外設(shè)的需求不盡相同。“外設(shè)越多，成本也就越高，”王翔坦言，“所以我們必須在投入與產(chǎn)出之間做出權(quán)衡?！?/span>

▲航順芯片MCU產(chǎn)品矩陣

王翔進(jìn)一步解釋：“從整體投入與產(chǎn)出角度來看，使用一顆芯片去覆蓋更多市場(chǎng)，雖然可能會(huì)造成資源浪費(fèi)，但總體上仍然是更經(jīng)濟(jì)的選擇?！?/span>

為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)上不同客戶的需求，航順芯片采取了階梯性價(jià)格策略。

王翔指出：“我們的產(chǎn)品在功能上可能會(huì)超出一些客戶的需求，例如有些應(yīng)用可能只需要256KB的Flash，而我們的芯片配置了1 MB的Flash。這些客戶可能會(huì)覺得成本過高，但我們通過調(diào)整價(jià)格策略來滿足他們的需求。”

這種靈活的定價(jià)策略，使得航順芯片既能夠滿足多樣化的市場(chǎng)需求，又能夠最大限度地覆蓋市場(chǎng)，提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

▲航順芯片經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)

在談到低端與高端市場(chǎng)的策略時(shí)，王翔指出，航順芯片在低端市場(chǎng)更多地采用專用化和特色化的路線，而在高端市場(chǎng)則傾向于通用化。

他解釋道：“低端市場(chǎng)已經(jīng)非常成熟，競(jìng)爭(zhēng)激烈，必須通過專用化和特色化來找到差異化優(yōu)勢(shì)。而高端市場(chǎng)雖然需求量小，但技術(shù)門檻高、利潤(rùn)空間大，因此我們選擇通用化路線來覆蓋更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。”

但在未來，航順芯片在高端市場(chǎng)也會(huì)逐步在高端市場(chǎng)上探索專用化和特色化的發(fā)展路徑，以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的變化和需求的增長(zhǎng)。

▲航順芯片主流型產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)

王翔向Big-Bit解釋道：“航順芯片的產(chǎn)品都將圍繞低價(jià)格、高品質(zhì)、特色化這三個(gè)維度發(fā)展。低價(jià)格意味著賣得出，高品質(zhì)意味著賣得好，特色化意味著賣得爆。無論是高端、中端還是低端產(chǎn)品，航順芯片一定會(huì)圍繞這三個(gè)維度去打造?！?/span>

為了支持這種特色化的發(fā)展，航順芯片在供應(yīng)鏈管理方面也采取了多元化策略，而不是僅依賴一家晶圓廠進(jìn)行生產(chǎn)。

▲航順芯片晶圓代工及封測(cè)合作伙伴

王翔解釋道：“雖然只在一家晶圓廠生產(chǎn)可以降低風(fēng)險(xiǎn)和簡(jiǎn)化研發(fā)過程，但這會(huì)影響我們的特色化和差異化能力。通過與多家晶圓廠合作，我們能夠在供應(yīng)鏈穩(wěn)定性與生產(chǎn)差異化之間取得平衡。”

這種多元化策略不僅有助于航順芯片保持供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性，還能夠靈活應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化，確保公司在面對(duì)突發(fā)情況時(shí)能夠迅速調(diào)整生產(chǎn)和供應(yīng)策略。

細(xì)節(jié)決定成敗

在當(dāng)下這種內(nèi)卷的大環(huán)境下，航順芯片在面對(duì)如何降本增效、提高利潤(rùn)率的問題時(shí)，向我們展示了其獨(dú)門秘籍。

細(xì)節(jié)決定著芯片的最佳質(zhì)量、最低成本和最優(yōu)特色，這也是航順芯片在設(shè)計(jì)MCU時(shí)特別注重的方面。

“客戶看到的往往只是冰山以上產(chǎn)品的功能點(diǎn)，而真正顯功夫的冰山以下的地方往往是客戶看不到的?！彼f。

其中一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是DFT（可測(cè)試性設(shè)計(jì)），它確保了芯片的穩(wěn)定性和高良率。王翔解釋道：“為了保證每顆芯片都能穩(wěn)定運(yùn)行，不會(huì)有功能和性能上的大幅波動(dòng)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中做了大量的DFT工作，包括在USB PHY的設(shè)計(jì)中，為了保證通信質(zhì)量，我們?cè)诰A測(cè)試和封裝測(cè)試中增加了許多探測(cè)設(shè)計(jì)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題?！?/span>

他進(jìn)一步闡述了DFT在實(shí)際應(yīng)用中的重要性：“我們的設(shè)計(jì)中有30%以上的部分是為測(cè)試服務(wù)的。這些工作雖然用戶看不到，但對(duì)產(chǎn)品最終的質(zhì)量和成本控制至關(guān)重要。”

除了關(guān)注設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)外，航順芯片還通過內(nèi)部的自動(dòng)化和模塊化戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)了成本控制和效率提升。

王翔透露，航順芯片內(nèi)部開發(fā)了一套自動(dòng)化的軟件平臺(tái)，通過這一平臺(tái)，公司的項(xiàng)目效率和研發(fā)周期得以大幅提升。

“我們的自動(dòng)化平臺(tái)使得項(xiàng)目的效率和時(shí)間縮短了30%到50%。這是航順芯片能快速推出新產(chǎn)品的關(guān)鍵因素之一。”

他還提到了通過模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)品開發(fā)的優(yōu)勢(shì)?！巴ㄟ^模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，我們能夠迅速組裝出新的產(chǎn)品配置，這不僅提升了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的效率，還保證了產(chǎn)品的一致性和可靠性?！?/span>

航順芯片通過這種內(nèi)部?jī)?yōu)化，實(shí)現(xiàn)了更具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格策略。王翔指出：“我們的NRE（一次性非經(jīng)常性費(fèi)用）成本降低了30%，這使得我們?cè)谑袌?chǎng)上的定價(jià)更具優(yōu)勢(shì)?？蛻舨粌H能夠得到高質(zhì)量的產(chǎn)品，還能夠以更合理的價(jià)格獲取這些產(chǎn)品。”

未來展望

在展望未來時(shí)，王翔強(qiáng)調(diào)了航順芯片管理層對(duì)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的深刻理解和前瞻性思考。

他表示：“一家企業(yè)能否走得長(zhǎng)遠(yuǎn)，取決于管理層的思考深度和廣度。我們?cè)谥贫ú呗詴r(shí)，不僅考慮當(dāng)前的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，還著眼于未來三到五年的發(fā)展趨勢(shì)?！?/span>

▲航順芯片聯(lián)合創(chuàng)始人&CTO 王翔

航順芯片在自動(dòng)化和DFT方面的投入，同樣是為未來更大的市場(chǎng)需求做準(zhǔn)備。

“我們的自動(dòng)化管理不僅是為了應(yīng)對(duì)當(dāng)前的挑戰(zhàn)，更是為了迎接未來AI時(shí)代的到來。通過不斷優(yōu)化我們的研發(fā)流程和供應(yīng)鏈管理，我們能夠在技術(shù)積累的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增強(qiáng)公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?！?/span>

技術(shù)上，航順芯片也早早為未來做了很多準(zhǔn)備工作?！皬募夹g(shù)難度或高端度來看，M4并不是我們研發(fā)團(tuán)隊(duì)最復(fù)雜的設(shè)計(jì)。”王翔分享，團(tuán)隊(duì)之前已有M7加M0雙核MCU的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，“一旦M7市場(chǎng)或雙核物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用爆發(fā)，我們將迅速抓住機(jī)會(huì)。”

面對(duì)當(dāng)前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，王翔承認(rèn)感到壓力重重，但表示“我們不怕卷”。他認(rèn)為，競(jìng)爭(zhēng)雖帶來壓力，卻是篩選優(yōu)秀企業(yè)的機(jī)制，航順芯片視之為提升自身競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)會(huì)。

▲航順芯片發(fā)展歷程

王翔強(qiáng)調(diào)，低價(jià)格雖重要，航順芯片更注重品質(zhì)和特色化?！?strong>賣得爆的產(chǎn)品是高品質(zhì)加上特色化。”他解釋說，僅有低價(jià)格不足以形成核心競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品的質(zhì)量和獨(dú)特性才是關(guān)鍵。

通過持續(xù)提升品質(zhì)和特色化，航順芯片不僅穩(wěn)固了當(dāng)前市場(chǎng)地位，也為未來競(jìng)爭(zhēng)中的持續(xù)成長(zhǎng)奠定了基礎(chǔ)。王翔信心滿滿地總結(jié)：“我們有優(yōu)勢(shì)和策略在市場(chǎng)中脫穎而出，不僅生存，還要成為行業(yè)的領(lǐng)跑者?！?/span>