自Beckhoff Automation在2003年開發EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）技術，并將其移交給名為ETG（EtherCAT Technology Group：EtherCAT技術協會）的獨立組織運營以來，這項技術就獲得了長足的發展。

根據EtherCAT技術協會(ETG)在2023年發布的信息顯示，自2014年以來，EtherCAT節點數呈指數級增長，僅2022年就增加了1840萬個節點。除模塊化I/O設備外，ETG估計全球EtherCAT節點數為5910萬個，而近期的增長尤為明顯。

據EtherCAT技術協會執行董事Martin Rostan介紹，除2019年受自動化市場影響增長趨緩以外，EtherCAT節點數多年來一直呈指數級增長，例如在北美，EtherCAT取得了越來越好的進展。在發源地歐洲，EtherCAT發展也表現強勢。來到亞洲市場，更是發展最迅猛。尤其是在中國市場，表現驚人。

海外巨頭壟斷的市場

之所以EtherCAT能夠獲得如此高度的認可，與他本身的技術特點有著密切的關系。

作為一項高性能以太網現場總線技術，EtherCAT 的主要優勢之一是其高速、低延遲通信。其獨特的幀處理和數據傳輸方法可實現其他現場總線技術無法比擬的極高帶寬利用率。拓撲設計使循環時間具有確定性，使 EtherCAT 能夠滿足硬實時要求。此外，EtherCAT 支持分布式時鐘 (DC：Distributed Clocks)，可在整個網絡中實現非常精確的納秒級同步。

受惠于其高性能、低成本、應用簡易和拓撲靈活等優勢，該項工業以太網技術已經成為全球市場上最通用和增長最快的工業實時以太網協議，在中國和全球擁有大量的用戶。然而，和很多其他芯片技術一樣，中國工業市場的EtherCAT應用基本都是被TI、ST、英飛凌和瑞薩等海外領先廠商把持。國內此前甚至沒有一個MCU廠商獲得Beckhoff官方授權，以打造更好的EtherCAT產品服務中國本地的客戶，這在當前的全球競爭態勢下廣受詬病。有行業知情人士透露，即使國內此前有芯片廠商宣稱自己支持EtherCAT，也不是經過官方授權的，這給后續的產品升級和工業設備穩定性帶來了嚴峻的挑戰。

按照ETG的規定，對EtherCAT主站實施的授權是免費的，但協議要求兼容性，以確保授權免費并提供法律效力。而對于從站設備，EtherCAT則采用了CAN的授權模式，其授權費用已經包含到EtherCAT 從站控制器（ESC）芯片中，因此ESC供應商需要一個許可，而設備制造商，最終用戶，系統集成商，工具生產商等無需再付授權費用。

一般而言，這個授權都需要從EtherCAT的專利方Beckhoff獲得，但在過去，因為各種原因，國內并沒有MCU廠商獲得這個授權。但現在，先楫半導體打破了這個局面。

本土EtherCAT MCU的突破

2023年12月，先楫半導體正式對外宣布，推出中國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 HPM6E00系列。

“EtherCAT 技術在中國工業領域有廣泛的應用，但使用的MCU芯片均被國外品牌壟斷”，先楫半導體執行副總裁&市場銷售陳丹（Danny Chen）表示，她進一步指出，HPM6E00 系列產品的推出代表中國在EtherCAT上內嵌ESC的高性能MCU產品已經達到國際水平。

據介紹，先楫半導體HPM6E00系列產品采用國際流行的RISC-V架構，主頻高達600MHz，有單雙核選項，集成了德國倍福公司授權的EtherCAT從站控制器（ESC, EtherCAT Slave Controller），具備高性能運動控制、高實時工業以太網互聯的特性。

新MCU還提供多達 3 端口千兆以太路由模塊，支持多種工業以太網協議和時間敏感網絡 (TSN: Time-Sensitive Networking)，支持 32 路高分辨率 PWM 輸出、16 位 ADC、Σ? 數字濾波，帶有專業的編碼器管理模塊、靈活的外部總線和敏捷的硬件電流環功能，在高精度運動控制系統中具備得天獨厚的優勢。

在先楫半導體執行副總裁&市場銷售陳丹（Danny Chen）看來，中國產業升級、 企業出海，在這樣的市場發展需求中，先楫半導體推出了這款市場期待已久的 HPM6E00，它的一大亮點是集成高性能和EtherCAT 技術，EtherCAT 作為最通用和增長最快的工業實時以太網協議在中國和全球擁有大量的用戶，先楫會攜手更多合作伙伴一起進行資源共享、方案共創和技術創新等合作。

在6月27官宣新品量產上市的時候，先楫半導體聯合合作伙伴推出了基于HPM6E00系列的“驅控一體多軸伺服驅動器”、“多軸伺服驅動”和“交流伺服驅動平臺”應用。

與此同時，先楫半導體還帶來了公司的HPM6E00 開發板——HPM6E00EVK。據介紹，該開發板提供雙百兆網口，實現 ESC 功能，RGMII 千兆網口，CAN 接口，音頻接口，sigma-detal 轉換接口，HS USB 接口以及標準的電機接口可以適配先楫的電機驅動板。同時HPM6E00EVK 的FEMC/PPI 插槽，方便用戶實現各類總線接口，并默認提供 FEMC/PPI子板，可以實現SDRAM和并口的 ADC 采樣功能。此外，該開發板還提供樹莓派接口以及板載的調試接口可以方便用戶進行調試，同時也提供標準的 JTAG 接口供用戶選擇。

“HPM6E00 填補了國內 MCU 市場的空白，也標志著我國工業 MCU 已經在達到了國際先進水平。”先楫半導體創始人兼 CEO曾勁濤強調。

文章來源于半導體行業觀察 (semiinsights.com)