“芯”势力来袭！盘点2018年市场最需要的中国芯
一年一度的“松山湖中国IC创新高峰论坛”近期在美丽的松山湖畔举办，一批面向智慧硬件的特色本土IC也在此论坛上一一亮相， 这些芯片都是具有自主知识产权的，且与当下市场和热门应用需求紧密结合的产品。正如本次论坛的主办者芯原控股有限公司总裁戴伟民所言：“这些产品不一定最高大尚的，但一定是市场最为需要的。”“中兴禁售”事件引发的本土芯片需自强的呼声依旧振聋发聩，这些新“芯”的发布无疑为不断砥砺前行的中国半导体行业注入一道鲜活的力量。
在发布的10款芯片中，有集成了NPU的机器视觉SoC VC0718P，代表着国产芯片从me too 到me first的进步;有打破国外大厂垄断的高性能锁相环(PLL)芯片INS8320、TPMS发射传感器芯片SNP70X;紧跟热门应用需求的稳扎稳打的产品如集成预处理引擎的6轴IMU芯片QMI8610、集成USB-C PD3.0输入输出快充协议的电源管理SoC MP5701;
还有从消费领域向工业领域升级迈进的高度集成锂电池保护芯片CW1073，亦有业界最先进制程的蓝牙音频芯片BES2300、应用于智能语音远场麦克风阵列拾四通道ADC AC108、物联网专用桥/容式传感器调理芯片NSA(C)2862、面向物联网应用的低功耗全电压范围QSPI Flash存储器P25Q32U等等瞄准细分市场颇具差异化特性的产品。
从中编者也看到了国产IC设计者在新机会点不断涌现、国内外竞争日趋激烈的大环境中不断的探索和努力。下面编者整理了在此次活动中推荐的芯片以及其特点，一起来看看这些国产新“芯”的出彩之处。
VC0718P：集成国标SVAC2.0编码与NPU的机器视觉SoC
设计公司：北京中星微人工智能芯片技术有限公司
2016年初，中星微推出了全球首款集成了NPU(神经网络处理器)的SVAC视频编解码SoC星光智能一号 VC0768，使得智能分析结果可以与视频数据同时编码，形成结构化的视频码流。该技术被广泛应用于视频监控摄像头，开启了安防监控智能化的新时代。
此次带来的星光智能二号VC0718P则是集成SVAC2.0国标视音频编码与NPU的机器视觉SoC芯片，能支持主流神经网络的推理，支持高清SVAC2.0编码，支持视频的前处理。具体而言，它能实现1080P@30FPS的人脸识别和物体分类，算力达1T OPs，相比于上一代76G OPs算力有了大幅提升。该芯片主要的应用领域依旧是在安防监控领域，也适用于如智能交通、医疗检测、智能家居等其它人工智能应用领域。
VC0718P 芯片框图和功能以及NPU模块功能如下图所示：
该公司首席技术官张亦农表示，预计在明年5月，中星微还将发布星光智能三号，支持1080P@30FPS的人脸识别、物体分类和轨迹识别，算力更是达4T Ops。除了芯片外，中星微还提供包括模组、定制化开发支持、工具链和算法在内的一键式解决方案。
BES2300：业界最先进制程的蓝牙音频芯片
设计公司：恒玄科技(上海)有限公司
恒玄商务拓展副总裁高亢认为，智能语音市场正在快速成长，后续基于“蓝牙+远程”的便携蓝牙音箱类、车载发射器类方案将成为智能语音发货的主力市场，其具有低功耗、低成本、便携性强等特点，但是在人工智能特性上并不意味着有妥协。
所以恒玄在积极布局这个市场，此次发布的BES2300K一款蓝牙远场方案，是业界率先采用28nm先进制程的蓝牙音频芯片，可实现低功耗智能语音+双耳无线音频方案，亦可实现高集成度的单芯片远场智能语音交互方案。
该平台具有1)RF RF/Analog/PMU/Audio/CPU/RAM/Flash全集成，BT/BLE双模;2)内建大容量SRAM，以支持各种差异化软件开发和第三方算法;3)内建硬件VAD，支持低功耗侦听远场唤醒;4)具有最高5路ADC，可支持MIC远场输入等特点。其系统框图如下图所示：
除了音箱外，该平台也适合于电视、机顶盒配套的远场拾音方案，以及风扇、空调、灯具、故事机等内嵌语音指令模块的类智能产品。
除了BES2300K会在今年第二季度上市外，一款真无线立体声方案BES2300Z LBRT(Low Band Retransmission)也将在今年5月底发布，“目前苹果IPOD耳机是目前整个业界体验最好的蓝牙耳机，其他家厂商都无法做到与之比肩的产品，究其原因主要是没有好的无线技术，我们把磁场感应用到了蓝牙耳机中，在月底我们会发布这块支持磁场感应的蓝牙耳机芯片，可以达到超越传统耳机的用户体验。”高亢说道。
AC108：高性能四通道数据转换器ADC
设计公司：深圳芯智汇科技有限公司
数据显示，集成了智能语音的智能音箱有望成为一下个月超5KK的市场。芯智汇副总经理刘占领认为，智能音箱不仅仅是一个硬件产品，更是新一代围绕生态、内容和服务为重体验的互联网产品。为了保证其语音交互的良好体验，麦克风和前端数据采集ADC就显得至关重要。
此次大会上，芯智汇带来的AC108正是专门为智能语音远场麦克风阵列拾音设计的高性能四通道数据转换器ADC， AC108包含4个高性能ADC通路，每条ADC通路的输入动态范围达到了惊人的108dB，是该领域目前的世界领先水平，其失真度也超过了-90dB，而功耗仅为28mW。该芯片应用了芯智汇自有的专利技术I2S Encoding模式，最大可支持4颗芯片16路数据通过一个标准I2S接口直接传输，能极大地简化应用，降低了客户的BOM成本。
AC108的SNR为108dB，是当前业界最高。该产品的一个核心技术就是远场阵列麦克风算法，通过采集多路语音和回路信号真实地定位和识别有效语音，AC108超高的输入动态范围意味着，在保证近场或回路信号不失真的情况下，可以真实地还原远场语音信息，让算法拥有更远的识别距离和更高的识别精度，极大地改善产品的性能和体验。
因此，产品推出后获得了各大语音引擎公司、算法公司的兴趣，并迅速在智能音箱、TV、OTT盒子以及USB外设等产品中量产。去年Q3季度推出，产品推出至今，已经出货3KKu，预计2018年出货超千万。另外，AC108在全球第三方权威媒体AspenCore评选的中国IC设计成就奖中，获得年度最佳放大器/数据转换器奖。
P25Q32U：业界最低功耗、全电压范围、面向物联网应用的QSPI Flash存储器
设计公司：普冉半导体(上海)有限公司
万物互联以及包括智能手机等智能终端的发展，对内部Flash 存储器也提出了更高要求，包括更低功耗、更宽电压范围、更加灵活的操作模式、更高的可靠性和低成本。“举例来说，一般传统的Flash Memory电压限于1.8或3.3V，但是目前应用需要更宽的电压范围;在功耗上，传统Flash Memory功耗较高，而IoT应用对功耗非常严苛……这些需求都要求我们在现有的产品上进行大幅度的改善。” 普冉总经理王楠表示。
为应对这些挑战，普冉推出了32Mb超低功耗全电压QSPI Flash P25Q32U。该产品为业界首颗采用55nm工艺的32Mb产品，首次实现静态100nA、读出1mA和擦写2mA的芯片电流，是目前国内唯一支持1.65-3.60V宽电源电压的QSPI产品。产品同时具备Page Erase等灵活模式，兼顾代码存储和数据存储，尺寸仅为3.1mm2大小，非常适用于IoT、NB-IoT、穿戴、蓝牙、PLCC以及智能硬件等领域的应用。
此款芯片在今年3月首发。在过去的一年时间内，据悉普冉面向物联网的超低功耗Flash系列产品累计销售已经超过3亿颗。相信这款挟带着更宽电压范围更低功耗的新品会有更加亮眼的表现。
SNP70X：国内首款车规级TPMS发射传感器芯片
设计公司：SENASIC宁波琻捷电子科技有限公司
中国政府将在2019年强制要求整车执行TPMS安装规定，作为全球最大的汽车生产国和消费国，对TPMS传感器需求量巨大。随着宁波琻捷发布国内第一款车规级TPMS传感器芯片SNP70X，以往由只有NXP、英飞凌能提供可量产的TPMS芯片的垄断情况被打破。
据该公司首席执行官李梦雄介绍，SNP70X是集成了压力MEMS、加速度MEMS、采样前端、滚动检测、轮胎定位、RF发射的汽车轮胎压力传感器芯片。其休眠电流小于250nA;在发射功率为7.5dBm条件下芯片整体电流小于7mA，并且发射功率从5dBm到10dBm可选;支持125KHz低频唤醒、激活，并且支持现场低频烧录。压力测量精度在-40℃到125℃范围里面达到±5kPa，温度测量精度在-20℃到70℃范围里达到±1.5℃。
SNP70X采用SIP系统集成封装，整合了压力传感器，加速度传感器和拥有完全自主知识产权的主控ASIC，封装尺寸为6mm*5mm，也是目前全球市场上实现量产的汽车轮胎压力传感器芯片(TPMS)里面尺寸最小的。
李梦雄表示：“通过车规认证没有大家想象艰难，但也不轻松愉快，更多是需要经验和时间的不断积累。像我们这款产品经历了168天的芯片原型设计仿真，12版底层固件更新，586天的可靠性测试和认证，126天的严苛道路测试才能量产推出，因为关乎到安全，可靠性稳定性是第一考量。”
QMI8610：集成预处理引擎的6轴IMU芯片
设计公司：上海矽睿科技有限公司
QMI8610是一款完整的6D MEMS惯性测量单元(IMU)，采用小型3.3 x 3.3 x 1 mm LGA封装。在产品性能上具有低至6 mdps /√Hz的陀螺仪噪声和低延迟。产品具有1536Byte FIFO降低系统功耗，具有可编程的数据输出速率及带宽，内置温度传感器及补偿方法等技术特点，产品主要应用于智能手机光学防抖、导航、追踪定位、AR/VR 及无人机平衡控制等领域。
此外，QMI8610集成了3轴陀螺仪和3轴加速度计，可通过I2C/SPI主机连接外部3轴磁传感器，从而形成完整的9DOF系统。
“该产品最大的优势在低噪声和集成了预处理引擎，这是我们和欧美产品比较最有优势的地方。集成预处理引擎简而言之就是在后级处理器需要用硬件做的事情我们用软件就出来好了，带来好处就是高精度，实时和低延迟和功耗非常低。特别是低延迟特性在AR/VR应用上非常重要。” 矽睿高级总监范翔说道。
NSA(C)2862：物联网专用桥/容式传感器调理芯片
设计公司：苏州纳芯微电子股份有限公司
纳芯微电子首席执行官王升杨指出，物联网的应用快速落地离不开传感器的支持，但是现有的传感器不一定能直接满足物联网应用需求，例如现有的许多工业传感器并不是为物联网而设计，难以满足低电压、低功耗、数字化、集成化、高精度等需求。而传感器前端感知部件往往难以改进，那么就需要后端的信号处理芯片进行调理让传感器能够输出符合物联网所需的信号。为此纳芯设计了这款物联网专用桥/容式传感器调理芯片NSA(C)2862。
NSA(C)2862是基于纳芯微已有的工业压力传感器信号调理芯片NSA(C)2860改版而来。其可用于阻/容式或者电压型传感器，例如阻式压力传感器、热电偶、RTD等传感器中。该芯片集成了24位主信号测量通道和24位辅助温度测量通道，传感器校准逻辑，双路恒流源等电路，支持I2C、SPI或者OWI输出。通过内置的MCU，NSA2862支持对传感器的零点，灵敏度的二阶温度漂移校准以及最高三阶的非线性校准，校准精度可以达到0.1%以内，其校准系数存储于一组EEPROM中。小于100nA的待机模式，使得用户使用NSA2862配合低功耗MCU及无线收发电路，即可轻易实现可以超低功耗无线传感器节点。
据介绍，使用该调理芯片设计的传感器能支持待机与休眠唤醒，具备超低的功耗，可连续工作10年而无需更换电池，可大规模应用在智慧城市(智慧消防)领域。例如一个典型应用案例就是无线消防栓水压检测。王升杨指出，去年国内发生几起严重消防事故，让国家开始在国内大力推广消防物联网，包括消防栓和喷淋检测等智慧消防应用，未来两三年将会大量落地。
MP5701：集成USB-A全快充协议及USB-C PD3.0输入输出快充协议的电源管理SoC
设计公司：深圳市思远半导体有限公司
在智能终端大屏化、功能多样化等驱使下，耗电急剧增大，为满足用户对设备续航能力的需求，电池容易也随着增大，随之而来带来充电时长的烦恼。各家品牌厂商都纷纷推出自己的快充方案，但问题是各家方案都不相同，充电头之间自然无法混用，给用户带来了诸多不便，而USB PD方案的推出将终止快充的乱象。
此次思远发布的MP5701是一款集成USB-A(QCX、PEX、FCP/SCP、AFC、VIVO等)全快充协议及USB-C PD3.0输入输出快充协议的电源管理SoC，采用了Buck-Boost架构，输出最大功率100W(20V/5A)，并且在电池电压全程输出100W仍能保持90%以上的效率;充电输入最大电流5A，内置IC温度、电池温度和自适应适配器功能，可智能调节充电电流;支持A+B+C多端口各种组合架构，支持1-6节锂电池串联充放电。
该公司工程总监王长峰表示，电子产品都离不开充放电的管理，安全性对电池充放电官管理来说非常重要，MP5701集成了完善的保护机制，包括输入过压、欠压、输出过压、短路保护和全程电池温度检测及上报等保护机制，同时内置了库仑计实现了灵活的电量显示功能，支持1-6颗LED电量指示和188数码管电量指示功能。
CW1073：高度集成的锂离子电池或锂聚合物电池保护芯片
设计公司：东莞赛微微电子有限公司
赛微已经连续几年出现在松山湖高峰论坛上，作为一家专注于电池电源管理解决方案的公司，在电量计、电池保护IC等产品上稳扎稳打，产品应用领域也从原先的平板电脑、智能手机、移动电源等消费领域跨越到电池包、电动工具、电动汽车、储能系统等工业领域。
这次带来的CW1073是一款高度集成的6~7串锂离子电池或锂聚合物电池保护芯片，为电池包提供过充、过放、过流和温度保护;内置均衡功能，可通过外部电路扩流，提高电池包工作效率并延长使用寿命;提供两路放电控制端子，可驱动两路负载;可以通过外部PWM信号控制放电输出。适用于手持吸尘器、电动工具等新型大功率应用市场。
该公司总经理蒋燕波指出，现有电池串保护方案一般是单个多节保护IC级联方案，这种方案的弊端是外围电路复杂，器件多，而且功能少，可靠性差;另一种AFE方案则需要额外MCU,FA方案成本高，且需软件编程，设计难度较大。高集成方案CW1073只需一颗IC，外加42颗外围器件即可，BOM减少50%，且能针对单体电池保护，确保每一颗电池安全。
INS8320：高性能锁相环(PLL)芯片
设计公司：广东大普通信技术有限公司
锁相环(PLL)在无线基站、有线传输网等通信设备，以及雷达、航天、精密测量、计算机、红外、激光、原子能、立体声、马达控制、图像等技术领域上有着非常广泛的应用。但是高性能PLL芯片几乎被国外垄断，因为输出低抖动和超低环路带宽一直是锁相环芯片设计的难点。
此次大普通信推出的INS8320为首颗拥有自主知识产权的国产化高性能PLL芯片，解决了高性能锁相环设计的难点，填补了国内空白。
据介绍，INS8320具有超低抖动、超低环路带宽、任意频率转换、多路输入输出的特点，其中在输出抖动及环路带宽等指标上达到世界先进水平，例如该产品Jitter达125fs RMS(12K-20M)、环路带宽低达0.001Hz、时钟输出频率范围高达2.1GHz、支持LVPECL，CML，HCSL，LVDS时钟输出电平、支持4路输入，8路输出时钟、支持时钟无缝切换、具备高度灵活配置，可通过SPI/I2C编程，满足了在各种应用领域中的高速接口时钟及系统参考时钟的应用需求。
该公司时钟事业部总经理邱文才指出，PLL行业前景和市场规模呈现快速增长趋势，预计2018年到2022年间复合增长率可达20%，2018年市场规模将达到80亿人民币。大普研发PLL，一方面是市场需求的驱动，另一个方面则是有重要的战略意义，首先PLL为整体时钟产品解决方案的战略要点所在，其次可以打破国际关键技术垄断的局面;三是5G时代以通讯基础为依托对高性能通讯产品的需求更为迫切，四是与公司现有产品和技术存在强烈相关性，也是顺应技术延展性发展的需求。该产品预计将在6月份全球同步发布。(责编：王琼芳)
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