背 景
2025年4月10日,美國政府宣布對中國輸美商品征收“對等關稅”的稅率進一步提高至125%,作為反制,我國國務院關稅稅則委員會發(fā)布公告自2025年4月12日起對美加征關稅稅率,由84%提高至125%,關稅戰(zhàn)持續(xù)升級。美國加征關稅的直接后果是進口芯片成本飆升,但這也成為國產替代的催化劑。根據海關數(shù)據,2024年中國集成電路進口總額高達3856億美元,主要進口產品為處理器及控制器(CPU/GPU/MCU等),這意味著國產替代空間巨大。
在這場關稅戰(zhàn)中,芯片作為半導體行業(yè)技術博弈的主戰(zhàn)場,發(fā)揮著至關重要的作用。
國產RISC-V崛起,先楫MCU創(chuàng)新范式
上海先楫半導體科技有限公司(先楫半導體,HPMicro)自創(chuàng)立之初,便以突破海外技術壁壘、破解芯片領域"卡脖子"難題為目標。創(chuàng)始人曾勁濤深耕行業(yè)多年、目光長遠,將技術自主性列為首要任務,帶領團隊創(chuàng)新突圍?;诖耍乳盗?a target="_blank">微控制器(MCU)均采用RISC-V開源架構,該架構的開放特性賦予三重核心優(yōu)勢:其一,徹底擺脫對海外授權體系的依賴,消除供應鏈斷供風險;其二,指令集的高度靈活性支持深度定制化開發(fā),充分滿足多元應用場景需求;其三,憑借開放生態(tài)的兼容性優(yōu)勢,加速構建自主可控的技術生態(tài)閉環(huán)。作為國產芯片替代浪潮中的先鋒力量,先楫半導體正通過RISC-V技術路線,助力中國半導體產業(yè)構建安全可持續(xù)的創(chuàng)新生態(tài)體系。
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躋身國際先進水平的高性能MCU通用系列
先楫半導體首發(fā)的HPM6700/6400產品系列主頻高達816MHz,RISC-V雙核,憑借先楫半導體的創(chuàng)新總線架構、高效的L1緩存和本地存儲器,創(chuàng)下了MCU高于 9000 CoreMark 和 4500以上的DMIPS性能新紀錄,創(chuàng)造了RISC-V全球最快主頻和跑分,其性能首次超越ARM M7核高端MCU產品。自量產以來,得到了許多來自市場的積極反饋,用戶皆驚艷于其可媲美國際大廠品牌的超高性能。

作為另一款足以對標國際大廠品牌的高性能MCU,HPM6300系列的量產發(fā)布拓寬了先楫半導體的產品線。該系列主頻648Mhz,性能超過 3390 Core Mark 和 1710 DMIPS;動態(tài)功耗小于 90uA/Mhz;待機功耗低達1.5uA;支持百兆實時以太網、1個內置PHY的高速USB,2路CAN/CAN-FD及豐富的UART、SPI、I2C等外設,以此全力應對全球工業(yè)控制及物聯(lián)網市場的發(fā)展,讓更多工控終端應用升級成為可能。
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打破海外芯片的DSP壟斷
先楫半導體HPM6200系列是一款搭載RISC-V雙核,高性能、高實時、混合信號的微控制器。該系列主頻600Mhz,支持單/雙核,具備100ps的高分辨率PWM、16bit ADC以及可編程邏輯陣列PLA,可以為新型的電源系統(tǒng)建設帶來諸多可能。其中,100ps高精度PWM可以提高電源變換器的效率、功率密度及性價比;可單芯片實現(xiàn)多種電源拓撲和單芯片實現(xiàn)多軸電機控制;16位ADC可提高電流、電壓等信號的采樣精度;PLA可實現(xiàn)豐富、多邏輯的保護,并能獨立于CPU運行,大大提高了產品的穩(wěn)定性。該系列聚焦精準控制,在儲能、電源等行業(yè)打破海外DSP大廠的市場壟斷,為客戶提供有更優(yōu)質的選擇。

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填補國內工業(yè)現(xiàn)場總線控制芯片的市場空白
先楫半導體HPM6E00系列是一款劃時代的產品,是國內首款擁有德國倍福公司(Beckhoff)正式授權EtherCAT從站控制器 (ESC: EtherCAT Slave Controller) 的高性能MCU產品,為先楫客戶全面規(guī)避了IP上的風險。

HPM6E00系列主頻600MHz,支持單/雙核,具備高性能運動控制、高實時工業(yè)以太網互聯(lián)的特性,多達3端口的千兆以太網交換機,支持多種工業(yè)以太網協(xié)議和時間敏感網絡 (TSN: Time-Sensitive Networking),支持32 路高分辨率 PWM 輸出、16位ADC、Σ? 數(shù)字濾波,帶有專業(yè)的編碼器管理模塊、靈活的外部總線和敏捷的硬件電流環(huán)功能,在高精度運動控制系統(tǒng)中具備得天獨厚的優(yōu)勢。作為對抗國際品牌在工業(yè)現(xiàn)場總線控制領域的壟斷,HPM6E00系列填補了國內高性能MCU市場的空白,也標志著我國工業(yè)MCU已經達到了國際先進水平。
其中,該系列的HPM6E8Y專注于機器人運動與控制,內置RISC-V雙核,集成2個以太網PHY收發(fā)器,不僅支持EtherCAT從控制器,還支持多達3個外部端口的時間敏感網絡(TSN)千兆以太網交換機,同時擁有32通道高分辨率PWM輸出及∑?數(shù)字濾波器,是機器人關節(jié)、緊湊型伺服驅動器等應用的理想之選。

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突破海外芯片在儀表顯示控制領域的壁壘
先楫半導體HPM6800系列主頻600MHz,算力高達1710DMIPS,采用了芯原的高性能2.5D OpenVG GPU,支持OpenVG Lite圖形庫和2D圖形加速PDMA,內置1MB RAM,支持DDR2/DDR3/DDR3L接口,集成2組 4 Lane MIPI-DSI/LVDS-Tx 顯示接口和2組 2 Lane MIPI-CSI/LVDS-Rx 攝像頭接口,單芯片MCU開發(fā)簡便,啟動時間低至百毫秒,系統(tǒng)功耗低。HPM6800系列產品為MCU顯示控制功能的天花板,打破了海外品牌在儀表顯示控制領域的壟斷,能夠將高效的圖形處理、復雜的人機界面及實時的信號控制三項功能融合并集成一體,最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)效能,把顯示控制類的國產MCU產品帶到了前所未有的新高度。
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超越海外芯片性能:算力更強,功耗更低
先楫半導體于今年發(fā)布的HPM6P00系列,主頻600 MHz,性能超過 6780 CoreMark 和 3420 DMIPS;支持單/雙核,支持多達 32 路高分辨率PWM輸出,配備4個獨立16位ADC(多達32個模擬輸入通道)和8個高速模擬比較器,并集成Σ?數(shù)字濾波、硬件電流環(huán)等高精度運動控制模塊,滿足嚴苛控制應用需求。作為數(shù)字電源和伺服電機應用的升級芯片,HPM6P00比使用傳統(tǒng)的海外大廠芯片具備更強的算力、模擬性能以及更低的功耗。因此,HPM6P00系列具備卓越的計算性能、精準的模擬與控制能力、高精度定位與測量,以及豐富的通信接口,為新能源、工業(yè)自動化、機器人等前沿領域提供核心驅動力,助力客戶打造更高效、更可靠的數(shù)字電源與運動控制系統(tǒng),加速產業(yè)智能化升級。

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降維打擊,打破主控芯片的運控性能瓶頸
HPM5300是先楫半導體第一款全系列內置1MB Flash的產品,主頻480MHz,已經能夠滿足國際主流MCU產品在大多數(shù)應用場景下的開發(fā)需求。該系列產品在高速運算的同時提升帶寬,帶來更快的指令響應時間,主控芯片主頻不夠不再是限制運控能力的瓶頸。HPM5300配置兩個8通道的PWM模塊,同時引入了PLB可編程邏輯單元,實現(xiàn)豐富、多邏輯的保護,提高了產品的穩(wěn)定性。

為了提高運控準確性,HPM5300支持各類位置傳感器包括光電式、磁感應和旋轉變壓器,提供靈活的編碼器輸入輸出,兼容總線型、模擬類和脈沖型,匹配增量和絕對編碼器各種輸入輸出信號形式,信號轉化靈活、效率高。同時,HPM5300系列可支持市面上主流的各類型編碼器通訊協(xié)議如多摩川、BISS-C、ENDAT、HIPERFACE等。
結 語
在全球化博弈與技術封鎖雙重夾擊的當下,先楫半導體正以"破局者"姿態(tài),將外部壓力鍛造成技術革新的催化劑,在RISC-V架構的開源疆場發(fā)起戰(zhàn)略沖鋒。我們深知,唯有依靠自主創(chuàng)新方能徹底瓦解"高端鎖定"的困局。先楫將持續(xù)以技術攻堅為矛、生態(tài)協(xié)同為盾,攜手產業(yè)鏈伙伴共筑自主可控的銅墻鐵壁,為我國半導體產業(yè)加速演進貢獻先楫力量。
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