详解兆易创新首颗车规级MCU
近日，兆易创新科技集团股份有限公司生态市场经理徐杰在芯师爷主办的第四届硬核中国芯领袖峰会暨2022汽车芯片技术创新与应用论坛上做了《GD32 MCU加速构建汽车电子新生态》的演讲。
徐杰重点介绍了兆易创新在今年9月份推出的基于Arm Cortex-M33内核的首款车规级MCU的主要性能，以及其相关的生态开发资源。
兆易创新的MCU布局
公司的核心产品线为存储器、32位通用型MCU、智能人机交互传感器、电源产品及整体解决方案。兆易创新于2013年正式推出首款MCU产品，并随后先后推出全方位覆盖高中低端市场，涵盖入门级、主流型和高性能开发应用需求的产品系列。2022年取得进一步的突破，正式推出了首款车规级MCU。
兆易创新生态市场经理徐杰在峰会现场演讲
图源：芯师爷
在产品应用上，兆易创新的产品主要应用于消费类、汽车类、工业类、物联网、网络通信以及手机等方面。其中工业类客户应用的占比已接近GD32年用量的一半，应用于汽车领域的占比也在逐步提升。
目前兆易创新拥有中国最大的Arm MCU产品家族，此外连续7年在中国本土MCU厂商中出货量排名第一。在今年一季度，兆易创新达到了累计出货10亿颗的里程碑，而去年累计出货量近4亿颗。
图源：截自兆易创新生态市场经理徐杰演讲PPT
出货量的快速增加一方面得益于过去两年全球MCU市场稳步增长的形势，另一方面与兆易创新自身的不断创新突破也密不可分，从上述图表中可以看到，兆易创新的增长是领先于整个市场的，产量从1亿颗做到10亿颗仅花了4年时间。
图源：截自兆易创新生态市场经理徐杰演讲PPT
再放眼全球，根据研究机构The Omdia Research的数据，2021年全球Top10 MCU厂商榜单中，兆易创新位列第八，相较2020年，名次前进了五位。这份榜单排名的依据是2021年MCU产品的出货量，这也说明兆易创新不仅仅是一家中国本土芯片公司，在全球各地都在交付产品并提供本地化支持服务。
首颗车规级MCU的主要性能和优势
汽车的“新四化”，也就是电动化、智能化、网联化和共享化，给32位MCU市场带来了新增量，从下图The Omdia Research的数据来看，整个行业一片欣欣向荣。
图源：截自兆易创新生态市场经理徐杰演讲PPT
再看到兆易创新的产品家族，目前总共有38个系列，450余款产品型号。其中GD32是兆易创新MCU产品型号的前缀，GD32A503则是兆易创新今年9月推出的首款基于M33内核的主流型车规级MCU产品，后续将有会有更多车规级MCU产品推出。
从性能和应用方向来看，A503系列从产品设计之初，兆易创新就充分考虑它要符合车规级的理念和认证，流片、封装测试及生产供应链管理也已通过汽车行业质量管理体系IATF 16949:2016规范认证，流程各环节引入零缺陷(Zero Defect)质量管控理念，并且要符合AEC-Q100汽车电子通用测试规范认证。
目前，在A503系列上，兆易创新能够提供四种封装、三种不同的存储空间、总计十个型号，给用户更丰富的选择。
图源：截自兆易创新生态市场经理徐杰演讲PPT
A503系列的主频为100Mhz，是一款主流型的车规级MCU产品，目前更聚焦于车身控制，包括车窗、雨刷的控制;和车用照明系统，比如尾灯、氛围灯;以及中控平台、娱乐系统等智能座舱系统。
A503系列也有部分ADAS辅助驾驶系统方面的应用，包括环视摄像头控制等。在这方面，兆易创新可以提供相关的方案或者参考设计给用户。此外，A503系列也包含MCU最基本的功能，比如，对电机、电源类的控制。
值得一提的是，除了主频、存储资源之外，兆易创新GD32A503系列还集成了多路高速的车用总线接口，包括两路CAN-FD，三路LIN，根据开发应用需求，新增的MFCOM组件可以灵活配置为USART/SPI/I2C/LIN等接口，进一步提升了方案设计的灵活性。
A503系列采用2.7-5.5V宽电压供电，工作温度范围满足ACE-Q100 Grade1的要求，工作温度范围-40~+125℃，工作寿命15年以上。
图源：截自兆易创新生态市场经理徐杰演讲PPT
GD32A503系列的优势还来自于现有的丰富的MCU生态系统，GD32A503系列车规级产品与工业类产品在开发工具、配套软件等方面一脉相承，实现了最大程度的兼容和复用，汽车产品线配套资源齐备，方便用户有效节省开发时间，降低开发难度，尽快进行项目的上手和开发。
此外产品具有高可靠性，GD32A503产品系列基于成熟的车规级平台，采用先进的40nm工艺技术，产品性能和功耗管理更优。
A5系列下一代，会有哪些亮点?
兆易创新在今年9月推出了第一颗车规级MCU产品，那么它未来的发展会是怎么样的?兆易创新GD32A503系列主流型车规MCU产品侧重满足车身应用，而下一代的主流产品线将通过技术增强满足更多新兴应用。
除了通过ACE-Q100认证外，下一代产品A7系列符合ISO26262功能安全标准ASIL-B和ASIL-D等级，提供增强内核和DSP运算能力。此外还将包括更大容量的存储，以及提升电机预驱集成度，进一步扩展车用场景的覆盖度，比如应用在车载电源OBC/DC-DC、电池管理系统、ADAS 高级驾驶辅助系统等方面。
图源：截自兆易创新生态市场经理徐杰演讲PPT
第二代GD32A7系列，它可以提供单核、多核、锁步或者是混合模式，具有高性能、低功耗、高可靠性、高质量的特点，更多应用于车身域或者底盘域等高阶应用。
GD32A7系列高性能产品线将符合ACE-Q100以及ISO26262功能安全标准ASIL-D等级的认证，可应用与一些涉及到人身安全方面的应用，例如刹车系统、安全气囊、ADAS智能辅助驾驶等，以及汽车运转方面的电子动力转向系统以及汽车智能网关。
目前，兆易创新GD32MCU技术网站已发布GD32A503系列车规MCU相关的技术文档、软硬件开发资料。包括车规产品在内的兆易创新MCU型号目前都已经全部适配第三方主流的工具链厂商，并提供包含全功能开发板和入门级学习套件在内的多种开发板供选择使用，支持用户基于成熟可靠的工具链包括编译器或者烧录器等，使用GD32A5系列直接上手开发。此外，在嵌入式软件方面，兆易创新也提供丰富的选择。
