從模擬芯片到信號鏈芯片

CS1242是芯海科技一款成功的“爆款”產(chǎn)品，隨后CS1180、CS1160系列衡器“中國芯”的連續(xù)推出，國內衡器產(chǎn)業(yè)的格局開始悄然發(fā)生變化。原先在衡器領域占統(tǒng)治地位的國外公司，被迫將各自的ADC芯片價格調低，以迎擊“中國芯”的挑戰(zhàn)。而原本依靠雙積分和三積分作為生產(chǎn)技術的廠家，也逐漸開始放棄生產(chǎn)過程復雜、精度低、可靠性及溫度特性差的分立器件結構產(chǎn)品，采用CS1180、CS1160作為新方案的首選。

圖1：控制系統(tǒng)的信號鏈傳輸框架圖。（圖片來源：芯?？萍颊泄蓵?/p>

在服務客戶的時候，芯?？萍家苍趦A聽客戶的反饋，為了降低生產(chǎn)廠家的開發(fā)成本，讓更多的衡器廠商用上“中國芯”，他們開始給客戶提供基于CS1242、CS1180、CS1160的全套解決方案。

由于單獨的ADC是沒辦法做成解決方案的，需要跟MCU廠商合作，而在2007年時，國內可選的MCU廠商并不多；再加上當時通用的8位MCU通常都在一萬門邏輯以上，功耗普遍較高。

為了解決這個問題，芯?？萍奸_始了自研MCU之路，由于衡器中用的MCU不需要太復雜的運算，對MCU的性能要求并沒有那么高，對功耗和價格更加敏感，因此，針對這些特殊的要求，芯?？萍纪瞥隽酥挥?800門的自有架構8位MCU產(chǎn)品，并與其ADC產(chǎn)品整合在一起做成整體解決方案提供給客戶。

圖2：芯?？萍嫉纳鷳B(tài)應用。

隨后，芯?？萍几墙Y合其在模擬芯片領域的優(yōu)勢，整合ADC、運算放大器、傳感器等外圍器件，打造了信號鏈MCU產(chǎn)品，給客戶提供一站式解決方案，不但提升了產(chǎn)品的附加值，也提高了公司品牌。比如在今年初疫情期間，芯?？萍嫉念~溫槍項目就是這種完整的“芯片+算法+應用方案”的一個典型案例。

信號鏈芯片的全場景應用

經(jīng)過17年的發(fā)展，芯?？萍紡腁DC模擬芯片入手，發(fā)展成了一家集感知、計算、控制于一體的全信號鏈芯片設計企業(yè)，可提供高精度ADC、高性能MCU、測量算法，以及物聯(lián)網(wǎng)一站式解決方案。產(chǎn)品及方案廣泛應用于智慧健康、壓力觸控、智慧家居感知、工業(yè)測量等領域。

根據(jù)規(guī)劃，芯?？萍紝@智能手機打造1+3+N場景應用。

其中1指的是圍繞智能手機的產(chǎn)品應用，包括人機交互芯片和快充芯片。比如壓感方案和快充方案，其壓感方案已經(jīng)在vivo、小米、魅族、努比亞等客戶中實現(xiàn)量產(chǎn)。在小米MIX Alpha、vivo Apex等前沿的概念機中得到應用；快充方案則已被小米、貝爾金、百思買、聯(lián)想、努比亞、綠聯(lián)等配件廠商采用。

3指的是TWS耳機、智能可穿戴和體脂秤應用。TWS耳機中，芯?？萍伎梢蕴峁㏒oC芯片、測量算法，以及整體解決方案，未來TWS耳機中不僅會有體驗更好的交互方式出現(xiàn)，還會加入一些生理參數(shù)的測量。智能可穿戴應用，芯海科技可以提供AFE芯片、Sensor Hub，以及測量算法，基于芯?？萍嫉母呔華FE的測量方案，可測量包括人體成分、呼吸、心排、HRV（心率變異性）、溫度等諸多身體參數(shù)。在體脂秤應用中，他們可以提供的產(chǎn)品和服務更加豐富，比如AFE/SoC芯片、BLE/WiFi、測量算法、APP、云平臺，以及完整的解決方案。

N指的是物聯(lián)網(wǎng)智能硬件應用，主要是基于其ADC芯片、MCU和SoC芯片的解決方案，包括智能照明、電動牙刷、電動自行車、電子煙、工業(yè)測量、數(shù)字電源等等應用。

信號鏈MCU的特性

所有的這些應用，離不開信號鏈MCU的支持，目前芯?？萍嫉男盘栨淢CU產(chǎn)品中有超值的8位OTP MCU和8位Flash MCU，以及高可靠性的32位Cortex-M MCU三個系列產(chǎn)品。其中8位MCU是芯?？萍嫉淖灾髦R產(chǎn)權產(chǎn)品。

此外，芯?？萍歼€推出了鋰電池管理、快充協(xié)議、工業(yè)測量、智能家居等領域的專有芯片。

圖3：芯?？萍糓CU產(chǎn)品系列。

比如，其32位的CS32F031系列MCU，具有高精度、高可靠性、和豐富的外設資源，其ADC比國內同行高1.5~2bit，絕對誤差在3.3LSB左右，且內置了60ppm低溫漂基準電壓。在可靠性方面，符合IEC60730對IC及SDK的要求，可適應105℃環(huán)境溫度和125℃的結溫。非常適合儀器儀表、車載導航、智能家居、電機控制、電池包管理等市場應用。

CS32G020 Type-C接口型MCU則是國內首顆通過USB-IF PD3.0雙向認證的產(chǎn)品，并且支持PD3.0、PPS、QC4+、FCP、SCP、AFC、PE3.0等多種快充協(xié)議；具有非常豐富的資源，已廣泛應用于各類電源、音頻、視頻設備中。

TWS耳機是這幾年非常熱門的應用，目前，除了品牌耳機廠商和白牌TWS耳機廠商，主流手機廠商也都紛紛推出了其TWS耳機。MCU是TWS耳機不可或缺的一個器件，雖然在高端TWS耳機上已經(jīng)用上了32位MCU，但目前主流的還是8位MCU。芯海的8位MCU因為在行業(yè)內具有較高精度的ADC 測量技術，非常適合鋰電充放電管理，因此，在TWS和電子煙等市場有不錯的市場占有率。

由于8位MCU是芯海自主知識產(chǎn)權RISC核，芯海自建了8位MCU的開發(fā)生態(tài)，可以提供完整的集成的開發(fā)環(huán)境CSU-IDE5.4.0、標準C編譯器、Demo Code、開發(fā)板、ICD在線調試工具和燒錄器。

結語

其實不論是ADC還是MCU，目前在中國市場主要還是被國外公司占去了大部分的市場份額。但在目前的國際環(huán)境下，國內企業(yè)越來越多地受到重視，以前不怎么使用國產(chǎn)芯片的企業(yè)在逐漸導入國產(chǎn)芯片和解決方案?？梢哉f，像芯海科技這類的企業(yè)，在國內市場具有巨大的成長空間。