導語

在當下內卷的大環境下，航順芯片是如何消除內卷，突破高端的？

當前，全球半導體行業正經歷寒冬。受經濟環境疲軟、消費需求減弱、庫存調整等因素影響，半導體市場增速顯著放緩。

在這種背景下，半導體廠商間的競爭日益激烈，價格戰已成常態，MCU市場亦不例外。

SIA數據顯示，中國MCU市場占全球25%左右。盡管市場規模龐大，但國內MCU廠商的產品主要集中在中低端市場，同質化競爭嚴重。本土廠商面臨著巨大的內卷壓力，市場價格混亂，利潤空間不斷壓縮。

不少MCU廠商直言目前正面臨著巨大的壓力，很可能撐不過去了。

相比之下，高端MCU市場由ST、NXP、瑞薩等國際巨頭牢牢占據。這些企業憑借成熟的技術體系和先發優勢，在國內市場擁有相當大的份額。

本土廠商在M4、M7等高性能內核的MCU產品上進展緩慢，主要原因在于技術積累不足、市場認可度不高以及產品驗證周期長。

隨著物聯網、工業自動化等領域的快速發展，對高性能MCU的需求日益增長。這一趨勢為本土廠商提供了新的機遇。

航順芯片敏銳地捕捉到高端MCU市場對安全性和高速接口的迫切需求，推出了HK32F4系列MCU產品。

該系列產品在性能、集成度、功耗和外設方面均有顯著提升，如更大的Cache、Flash、SRAM存儲容量，集成了高速USB和以太網接口等。獨特的安全設計使其在復雜應用場景中具有更強的競爭力，尤其適用于數據安全和聯網設備。

▲航順芯片聯合創始人&CTO 王翔

Big-Bit借此機會采訪了航順芯片的聯合創始人兼CTO王翔，與他探討了國內高端MCU市場的發展現狀、航順芯片的策略與思考，以及未來規劃。

高端MCU的難點在哪里？

在高端MCU市場，芯片設計的難度不僅僅在于技術的實現，更在于如何應對市場復雜多變的需求。

航順芯片的聯合創始人兼CTO王翔指出，MCU集成M4內核從技術上來說并不困難，但真正的挑戰在于滿足高端市場的特定需求。

“從技術層面來看，MCU集成M4內核并沒有太大難度，”王翔解釋道，“M4和M3的MCU在接口上的相似度超過90%，這意味著將M4內核集成到MCU中的難度與M0或M3內核相差不大。”

然而，難點并不在于集成技術本身，而在于如何應對市場對高性能、高集成度的要求。

▲航順芯片HK32F407開發板

“問題在于，當你把M4推向市場終端時，其應用場景是復雜的。”王翔表示，“M3市場可能不需要480Mbps高速 USB這樣的需求，但M4的市場需求卻截然不同。增加一個480Mbps 的高速USB接口，其難度遠高于集成M4內核，包括集成高速USB PHY（物理層）也具有極高的挑戰性。”

航順芯片在設計HK32F4 系列MCU產品時，面臨的一個重大挑戰是如何為芯片增加更多的外圍功能。

盡管M4和M3在數字架構、總線架構和DMA（直接存儲器訪問）等方面的基礎結構類似，但外設的復雜性大大增加了設計的難度。

王翔指出：“高速接口的引入、更復雜的模擬功能，以及對運算放大器性能的更高要求，都對芯片設計提出了新的挑戰。”

▲航順芯片新品發布會現場

航順芯片在應對這些挑戰時，并沒有依賴什么特殊的方法，而是通過持續深入的研發來逐步克服這些困難。

“對于一個沒有做過M4內核MCU的廠商來說，首先要回答的問題是：M4的市場在哪里？市場的需求是什么？我們能提供哪些價值？”王翔解釋道，“只有明確這些問題，我們才能將研發工作深入推進。”

王翔將這一過程比喻為項目管理中的拆解和實現。

他說：“這與做項目管理的道理相同，必須從頂層思維和底層邏輯到落地實施，逐步拆分并完成任務。”

在設計過程中，航順芯片團隊還遇到了如何優化總線系統的挑戰。由于增加了DMA和多個外設，總線系統變得非常擁堵，影響了整個系統的算力和性能表現。

“總線就像一個矩陣，如何排列這個矩陣很大程度上決定了整個SoC（系統級芯片）的算力表現。”王翔回憶道，“我們在這部分花了很多功夫去微調，確保系統能夠高效運轉。”

聚焦信息安全與高集成化

航順芯片在其最新發布的HK32F4系列MCU設計中，充分考慮了市場需求，并對市面上現有的M4內核MCU進行了全面升級。

王翔表示：“我們不僅硬件兼容某國際大廠的芯片，同時在軟件上也可以做到95%的兼容性。這使得我們的客戶能夠非常快速地進行方案替代，節省了大量時間和成本。”

航順芯片在設計HK32F4系列MCU時，著重對市面上主流的M4內核MCU進行了優化，以彌補其不足。王翔指出：“隨著物聯網的快速發展，MCU在聯網和信息安全方面的需求變得尤為重要。”

▲航順芯片HK32F4系列MCU信息

為了應對這些需求，航順芯片在HK32F4系列MCU中引入了100M的以太網接口，并加入了AES加密模塊和隨機數生成器。

這些改進使得HK32F4系列MCU能夠廣泛應用于數據信息安全領域，如U盤、電機驅動、工業控制、聯網設備等，顯著擴展了其應用場景。

在性能方面，HK32F4系列也進行了多項升級。

王翔解釋道：“我們的HK32F4系列MCU配備了8K bit的指令緩存，而市面上其他產品通常只有1K bit。這意味著我們的MCU具備更高的算力和更好的計算效率。”

此外，航順芯片還為HK32F4系列配置了1MB的Flash存儲，這是基于市場調研得出的結論。

王翔表示：“市場上有40%左右的應用需要更大的Flash存儲，因此我們選擇了1MB的配置，以覆蓋更多的市場需求，而不是為不同需求設計多款芯片。”

▲航順芯片HK32F4系列與市面上主流產品對比

在高速通信接口方面，HK32F4系列MCU同樣領先于市場上的同類產品。王翔介紹說：“我們的芯片集成了480Mbps的高速USB接口，并且支持OTG（即插即用）功能。”

此外，航順芯片在HK32F4系列MCU中集成了高速USB PHY（物理層接口），這一設計在行業內相當具有挑戰性。

王翔指出：“外掛一個高速USB PHY通常會增加5到10元的成本，而我們的芯片本身只需十幾元，這為客戶節省了大量成本，同時也減少了電路板的占用面積。”

航順芯片還通過增加更多的UART串口，進一步滿足市場需求。王翔解釋道：“我們目前的UART串口增加到了6個，因為我們聽到很多客戶表示，他們的應用需要更多的UART串口來連接傳感器和外圍芯片進行通信。”

HK32F4系列還采用了40nm的工藝制程，相較于市面上主流的90nm和55nm工藝，功耗更低，性能更優。

通用還是專用？

如何在通用性與市場需求之間取得平衡，一直是MCU廠商們面臨的重要課題。通用化意味著可以覆蓋更大的市場，而專用化則可能減少競爭壓力，但同時也意味著市場規模的縮小。

航順芯片在設計其HK32F4系列MCU時，選擇了一條通用化的路線，希望能夠覆蓋更廣泛的應用場景。為了實現這一目標，航順芯片在MCU中集成了大量的外設接口，力求滿足不同應用場景的要求。

然而，通用化也帶來了資源浪費的問題，因為各個市場對外設的需求不盡相同。“外設越多，成本也就越高，”王翔坦言，“所以我們必須在投入與產出之間做出權衡。”

▲航順芯片MCU產品矩陣

王翔進一步解釋：“從整體投入與產出角度來看，使用一顆芯片去覆蓋更多市場，雖然可能會造成資源浪費，但總體上仍然是更經濟的選擇。”

為了應對市場上不同客戶的需求，航順芯片采取了階梯性價格策略。

王翔指出：“我們的產品在功能上可能會超出一些客戶的需求，例如有些應用可能只需要256KB的Flash，而我們的芯片配置了1 MB的Flash。這些客戶可能會覺得成本過高，但我們通過調整價格策略來滿足他們的需求。”

這種靈活的定價策略，使得航順芯片既能夠滿足多樣化的市場需求，又能夠最大限度地覆蓋市場，提升產品的競爭力。

▲航順芯片經濟型產品應用市場

在談到低端與高端市場的策略時，王翔指出，航順芯片在低端市場更多地采用專用化和特色化的路線，而在高端市場則傾向于通用化。

他解釋道：“低端市場已經非常成熟，競爭激烈，必須通過專用化和特色化來找到差異化優勢。而高端市場雖然需求量小，但技術門檻高、利潤空間大，因此我們選擇通用化路線來覆蓋更廣泛的應用場景。”

但在未來，航順芯片在高端市場也會逐步在高端市場上探索專用化和特色化的發展路徑，以應對市場的變化和需求的增長。

▲航順芯片主流型產品應用市場

王翔向Big-Bit解釋道：“航順芯片的產品都將圍繞低價格、高品質、特色化這三個維度發展。低價格意味著賣得出，高品質意味著賣得好，特色化意味著賣得爆。無論是高端、中端還是低端產品，航順芯片一定會圍繞這三個維度去打造。”

為了支持這種特色化的發展，航順芯片在供應鏈管理方面也采取了多元化策略，而不是僅依賴一家晶圓廠進行生產。

▲航順芯片晶圓代工及封測合作伙伴

王翔解釋道：“雖然只在一家晶圓廠生產可以降低風險和簡化研發過程，但這會影響我們的特色化和差異化能力。通過與多家晶圓廠合作，我們能夠在供應鏈穩定性與生產差異化之間取得平衡。”

這種多元化策略不僅有助于航順芯片保持供應鏈的穩定性，還能夠靈活應對市場變化，確保公司在面對突發情況時能夠迅速調整生產和供應策略。

細節決定成敗

在當下這種內卷的大環境下，航順芯片在面對如何降本增效、提高利潤率的問題時，向我們展示了其獨門秘籍。

細節決定著芯片的最佳質量、最低成本和最優特色，這也是航順芯片在設計MCU時特別注重的方面。

“客戶看到的往往只是冰山以上產品的功能點，而真正顯功夫的冰山以下的地方往往是客戶看不到的。”他說。

其中一個關鍵技術是DFT（可測試性設計），它確保了芯片的穩定性和高良率。王翔解釋道：“為了保證每顆芯片都能穩定運行，不會有功能和性能上的大幅波動，我們在設計中做了大量的DFT工作，包括在USB PHY的設計中，為了保證通信質量，我們在晶圓測試和封裝測試中增加了許多探測設計，以便及時發現并解決潛在問題。”

他進一步闡述了DFT在實際應用中的重要性：“我們的設計中有30%以上的部分是為測試服務的。這些工作雖然用戶看不到，但對產品最終的質量和成本控制至關重要。”

除了關注設計的細節外，航順芯片還通過內部的自動化和模塊化戰略實現了成本控制和效率提升。

王翔透露，航順芯片內部開發了一套自動化的軟件平臺，通過這一平臺，公司的項目效率和研發周期得以大幅提升。

“我們的自動化平臺使得項目的效率和時間縮短了30%到50%。這是航順芯片能快速推出新產品的關鍵因素之一。”

他還提到了通過模塊化和標準化實現快速產品開發的優勢。“通過模塊化和標準化，我們能夠迅速組裝出新的產品配置，這不僅提升了設計和生產的效率，還保證了產品的一致性和可靠性。”

航順芯片通過這種內部優化，實現了更具競爭力的價格策略。王翔指出：“我們的NRE（一次性非經常性費用）成本降低了30%，這使得我們在市場上的定價更具優勢。客戶不僅能夠得到高質量的產品，還能夠以更合理的價格獲取這些產品。”

未來展望

在展望未來時，王翔強調了航順芯片管理層對行業發展趨勢的深刻理解和前瞻性思考。

他表示：“一家企業能否走得長遠，取決于管理層的思考深度和廣度。我們在制定策略時，不僅考慮當前的市場競爭，還著眼于未來三到五年的發展趨勢。”

▲航順芯片聯合創始人&CTO 王翔

航順芯片在自動化和DFT方面的投入，同樣是為未來更大的市場需求做準備。

“我們的自動化管理不僅是為了應對當前的挑戰，更是為了迎接未來AI時代的到來。通過不斷優化我們的研發流程和供應鏈管理，我們能夠在技術積累的基礎上，進一步增強公司的市場競爭力。”

技術上，航順芯片也早早為未來做了很多準備工作。“從技術難度或高端度來看，M4并不是我們研發團隊最復雜的設計。”王翔分享，團隊之前已有M7加M0雙核MCU的研發經驗，“一旦M7市場或雙核物聯網應用爆發，我們將迅速抓住機會。”

面對當前激烈的市場競爭，王翔承認感到壓力重重，但表示“我們不怕卷”。他認為，競爭雖帶來壓力，卻是篩選優秀企業的機制，航順芯片視之為提升自身競爭力的機會。

▲航順芯片發展歷程

王翔強調，低價格雖重要，航順芯片更注重品質和特色化。“賣得爆的產品是高品質加上特色化。”他解釋說，僅有低價格不足以形成核心競爭力，產品的質量和獨特性才是關鍵。

通過持續提升品質和特色化，航順芯片不僅穩固了當前市場地位，也為未來競爭中的持續成長奠定了基礎。王翔信心滿滿地總結：“我們有優勢和策略在市場中脫穎而出，不僅生存，還要成為行業的領跑者。”