本文來源于“半導體行業觀察”，作者李壽鵬

在高通和NXP、博世、英飛凌以及Nordic聯合宣布組建RISC-V芯片公司之后，這個新興架構又一次走上了風口浪尖，但其實這只是其過去十幾年發展的一個縮影。自David Patterson教授等人于2010年5月首次推出這個架構以來，RISC-V便以其開源、便利和靈活等特性吸引了全球開發者的注意。進入最近幾年，RISC-V更是進展神速。

全球開放標準組織RISC-V International首席執行官Calista Redmond在去年年底分享的數據顯示，截止當時， RISC-V International在全球70 個國家/地區擁有超過 3,180 名會員。當時的市場上也有超過 100 億個 RISC-V 內核，全球有數萬名工程師致力于 RISC-V 開發計劃。

在中國，近年來更是圍繞著RISC-V產業鏈興起了一股創業浪潮，先楫半導體正在成為其中的一個RISC-V芯片贏家。

做難而正確的事，高舉高打

和Arm架構一樣，RISC-V理論上能夠在物聯網、PC、移動設備，甚至數據中心等市場找到其發揮空間。但是，受限于技術本身的發展現狀以及生態的影響，RISC-V首先在MCU市場找到了著力點，這就吸引了眾多MCU從業者對其產生興趣，當中就不乏像先楫半導體創始人曾勁濤這樣的MCU老兵。

據曾勁濤所說，在職業生涯的前幾十年里，他見證了MCU產業的變遷——從早期架構的百家爭鳴，到現在的Arm Cortex-M內核幾乎一統32位MCU江湖。于理而言，作為最早投身Arm MCU的開發者之一，曾勁濤有理由把Arm Cortex-M內核作為公司創業的架構首選。

但是，他依然選擇了RISC-V。

在問到為何如此做出這樣的決定的時候，曾勁濤回應道：“這首先是因為我們認為這個新型架構在性能上能夠在MCU市場上追上甚至超越同類型的Arm架構；其次，該架構的可擴展性和低成本等特性也促使我們做出了這個決定；最后，RISC-V芯片對中國MCU的發展至關重要。”

基于上述幾點考慮，曾勁濤投身了RISC-V。同時，曾勁濤在公司產品的定位上與眾不同：避開容易的國產替代方法，從高端產品入手，走難而正確的道路。

“先楫半導體自創立之初就聚焦于高性能應用的市場需求，先后推出了 HPM6700/6400、HPM6300 和 HPM6200 三款主頻超過 600MHz 的高性能 MCU，在算力和控制力等方面充分滿足了高端市場的應用需求。” 曾勁濤表示。他指出，從成立以來，先楫半導體就一直為工業自動化、新能源和汽車行業提供產品和解決方案，這也是和很多其他友商不一樣的。

作為一家初創公司，由于在各方面都面臨著風險，為此不少從一開始就選擇比較好切入的市場和產品，以讓公司能夠積累資本，再往上走。但是從上述聚焦的市場看來，先楫從一開始就奠定了高舉高打的目標，這正是公司團隊過去多年工作所積累的經驗和情懷的體驗。

曾勁濤也介紹說，過去幾年，MCU 的發展主要是聚焦在高性能的 MCU 上，這主要是因為持續增強的物聯網節點計算能力、高效率工業控制和能量轉換以及 AI 應用對 MCU 提出了新的需求。

然而，過往的高性能MCU 市場一直被如 ST、NXP、TI和Renesas 等外資品牌占領，他們占有90%以上的市場份額。反觀國產 MCU，則大多數聚焦家電、消費類等中低端市場，性能指標都無法對標國際品牌。

先楫半導體就是看到了這個市場機會，提前布局這個賽道。

“先楫團隊擁有一個有數十年產品開發經驗的頂級技術團隊，有多項產品開發并落地的經驗，在成立不到三年的時間里，推出數款與國際品牌對標產品系列，多項性能指標超過國際品牌，在目標細分市場優勢明顯，產品已進入工業行業頭部優質客戶的供應商體系，實現高性能 MCU 的國產自主可控的突破。”曾勁濤說。

而在高端產品一炮而紅之后，先楫半導體調轉槍頭，走向主流市場。在曾勁濤看來，這將有望給競爭對手帶來降維打擊。

轉攻主流市場，再創輝煌

曾勁濤解析說，所謂主流市場，就是ST等廠商所謂的mainstream市場，也就是Arm Cortex-M3/M4內核所專注的的市場。之所以能有這樣的稱謂，這與該市場擁有巨大的機會有著莫大的關系。有見及此，在高端平臺打響了名堂的先楫半導體基于客戶的需求和對終端市場的了解，迅速推出了全新的產品HPM5300。

“打造高端平臺并以此為基礎，快速打造滿足終端需求的產品，這正是先楫半導體戰略的高明之處”，曾勁濤說。他透露，HPM5300是先楫半導體將高性能引入主流 MCU 應用市場的重要舉措。與目前市場上Cortex-M3/M4的產品系列相比，HPM5300在性能（主頻等）和指標（ADC 精度等）上有大幅度提高，同時具備很強的價格競爭力，產品市場前景廣闊。

據介紹，HPM5300 系列 MCU 在與國際大廠競爭對手產品相比時，有以下亮點：

性能優勢：480MHz RISC-V CPU，計算性能達到國際主流高性能 MCU 水平；

高集成度：內置 288KB SRAM 和 1 MB Flash，為先楫半導體第一款全系列集成 Flash 的產品；

多樣封裝，簡單易用：提供了 100 LQFP，64 LQFP 和 48 QFN 三種封裝，開發人員可以在面積有限的 2 層 PCB 上完成系統設計；

豐富通訊接口：USB OTG 內置高速 PHY，4 個 CAN FD，4 個 LIN，以及眾多的UART/SPI/I2C；

高性能模擬外設，包括 2 個 16 位高精度高速 ADC，2 個集成運算放大器，2 個模擬比較器和 2 個 12 位 DAC；

此外,配合HPM5300 獨有的自主知識產品“高精度位置傳感器系統”，HPM5300 系列 MCU還能支持主流多種類位置傳感器，為運動控制帶來獨特的體驗。

曾勁濤也指出，先楫半導體獨有自主知識產權的高性能位置傳感器系統可以支持主流各種運動傳感器輸入（包括光電式、磁感應和旋轉變壓器），同時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。

按照先楫半導體團隊的以往一貫經驗，先進的硬件僅是公司提供的一部分產品，配套的軟件和開發工具也是公司一直投入的重點。針對HPM5300 ，先楫半導體也同步推出了完整的軟硬件開發工具，當中包括但不限于：

HPM5300 評估套件：HPM5300EVK，可供用戶評估測試 HPM5300 高性能 MCU 的各種功能，如各類 USB，CAN，LIN 等通訊接口，16 位 ADC，編碼器/傳感器接口和電機控制等；

HPM SDK：基于 BSD 許可證的 SDK，包含了底層驅動、中間件和 RTOS，如 TinyUSB/FreeRTOS 等;

IO 配置工具 HPM PINMUX Tool 和量產燒錄工具 HPM manufacture tools 等。

集成開發環境：用戶可免費商用 Segger Embedded Studio，IAR Embedded Workbench for RISC-V 也即將就緒。

先楫半導體還基于 HPM5300 打造了各類解決方案，如位置傳感器方案，微型逆變器方案，電機控制方案等。

“HPM5300 的價格非常‘親民’，是一顆獨一無二的芯片，也是我們創新能力、研發能力和市場洞察能力的完美結合。”曾勁濤總結說。

汽車和AI，下一個目標

在MCU市場，汽車和AI無疑是當前的重中之重，這也不例外地成為先楫半導體的發力方向。

曾勁濤也說道，自成立之初，先楫半導體就秉承“質量為本”的理念，公司的全系列產品的開發和測試也都符合車規級質量要求，滿足 AEC-Q100 的測試標準。而HPM5300 系列產品的 AEC-Q100 G1 的相關測試正在進行中，預計 Q4 量產。

“HPM5300 的 4 個 CANFD、16b ADC 也是非常適合汽車上的應用，滿足車身傳感器融合、組合導航、電機，車身控制等汽車智能化所需的 MCU。”曾勁濤舉例說。

至于AI方面，曾勁濤也指出，MCU 結合 AI，能帶來性能的提升或者功能的增加。比如采集電機的振動和電流信號并進行 AI 計算分析，可以實現電機健康狀態的判斷，決定是否需要進行維護。與此同時，AI 對 MCU 的要求也非常高，需要 MCU 具備高算力、高性能 ADC 等模擬資源，還得實現以太網、無線網絡等連接功能。

據介紹，先楫半導體的 MCU 具備高算力、高性能模擬、高連通性、高實時性等優點，是非常適合 AI 的應用的。先楫半導體在 AI 方面也還在持續投入，例如公司提供 SDK 里面已經開源了人臉識別、分類等典型的應用例程，公司還和 AI 的方案公司配合為客戶提供行業的解決方案。

“目前我們關注的應用場景集中在工業、新能源和汽車應用上，如電弧信號的檢測、制造行業的缺陷檢測、電機預維護、掌紋辨識，人臉識別等。由于 AI 應用落地需要大量的數據樣本采集、標定、模型的優化等復雜過程，所以每個案例都需要根據需求進行特定的學習和優化。”曾勁濤說。他同時還透露，為了滿足未來的AI算力需求，公司正在研發NPU，并將其集成到MCU中去。在他看來，這是該領域的必然發展趨勢。

展望未來，先楫半導體也將一如既往地布局工業自動化、新能源及汽車電子的現在和未來，會為這個市場持續推出高性能的產品和解決方案。