自2013年推出首顆32位MCU以來,兆易創新歷經十余年深耕,出貨量穩步攀升,截至今年上半年,累計出貨量已突破20億顆。作為國內通用MCU領域的領軍企業,兆易創新的腳步從未停歇,始終在更多元的應用探索中不懈前行,致力于在產品質量上邁向新高度。
在2025第五屆國際電機驅動與控制論壇上,兆易創新MCU市場部陳樹敏圍繞電機驅動領域的技術突破與應用實踐,以《GD32 MCU為電機驅動提供多維度的解決方案》為題發表主題演講,系統分享了兆易創新在該領域的創新成果與前沿布局。
面向多元領域的解決方案矩陣
電機作為各類電子電器設備不可或缺的核心部件,其發展空間很大程度上由以MCU為核心的電機控制方案所決定。陳樹敏表示,兆易創新針對工業、家電、消費電子及新興市場等不同領域的差異化需求,量身打造了一系列適配性強、性能優異的電機控制解決方案,全面覆蓋多場景下的電機驅動與控制需求。
伺服電機在工業領域應用非常廣泛。兆易創新的雙伺服電機方案,采用ARM Cortex-M4內核的高性能GD32F4作為主控芯片,主頻高達240MHz,實現雙伺服電機、高集成度低成本控制。這個方案可實現基于14位精度磁編碼器定位的FOC磁場定向控制,并采用位置環、速度環、電流環三閉環控制,支持雙電阻、三電阻電流采樣方式。
EtherCAT伺服從站解決方案是兆易創新在工業領域推出的一款重要方案。該方案以主頻高達600MHz ARM Cortex-M7與ESC控制器二合一的GD32H75E為主控芯片,同時滿足伺服控制性能和BOM成本的優化。其伺服驅動采用標準CiA 402協議,通過TwinCAT進行實時控制,提供開箱即用解決方案。該方案內置自有強化算法,可在輪廓位置模式(PP)下采用梯形曲線規劃。同時,基于芯片內部的HPDF模塊,方案能以低成本實現高精度In-line電流的采樣。

在消費電子領域,傳統打印機需要使用4路高成本步進細分控制芯片,兆易創新3D打印機方案通過ARM Cortex-M7內核的GD32H7,搭配低成本的H橋驅動,實現4軸步進細分控制。其自研的XYZE 4軸細分控制算法,最高實現1024個細分,讓正弦波電流同靜音效果都得到最大優化。在整體指標上,該方案可媲美市場上主流方案,最高打印速度600mm/s,最大加速度20000mm/s2(某款機型,其他機型需適配實測)。

此外,工具領域中,鋰電電鉆方案采用Cortex-M4內核的GD32F310系列作為主控,以精簡的外圍器件實現優異控制性能,目前已在頭部園林工具客戶中實現批量生產。
面對民用低空飛行和人形機器人這兩大今年行業熱點,兆易創新也帶來了相應解決方案。
在民用飛行器的飛控模塊上,采用ARM Cortex-M4內核的高性能GD32F4作為主控芯片,主頻高達240MHz,支持Betaflight開源平臺,電調模塊則采用高性價比的GD32E231系列(Cortex-M23內核,主頻72MHz),兼容AM32開源軟件及兆易創新自研電調控制固件。
針對人形機器人,兆易創新提供全場景解決方案,在靈巧手部分,可通過 GD32E513/GD32G553實現單MCU多電機控制,或采用集成EtherCAT的GD32H75E方案完成手部姿態算法、動作協調與通訊互聯;雷達控制部分由GD32F303系列輔助FPGA實現感知功能,GD32F470系列為雷達算法提供算力支持;手臂/腿部關節部位則可通過GD32E513/GD32G553/GD32H7及GDSCN832構建高性能、小體積、多電機的控制方案。

以技術深耕構建全維度競爭力
除了豐富多元的解決方案,兆易創新在算法與開發支持層面同樣表現突出。其核心算法已覆蓋BLDC與正弦波兩大控制領域,所有MCU型號均支持有傳感器與無傳感器兩種定位方式,同時集成無感啟動算法及多種保護算法,為電機控制的穩定性與安全性提供堅實保障。在開發套件方面,兆易創新提供了多種入門級電機評估套件,包括針對工業級、消費級、汽車級的FOC套件及常規BLDC套件,用戶可通過官網渠道申請獲取。更重要的是,其構建了完整的GD32開發生態體系,從產品開發套件、解決方案到IDE&編譯器及開發量產工具,全面覆蓋市面上各類主流應用場景,為開發者提供全流程支持。

目前,兆易創新已構建起完善的量產產品矩陣,覆蓋從入門級M23內核、主流級M4內核到更高性能的M7內核產品。公司還在各細分領域深耕細作,持續投入資源打磨技術與產品。除電機控制方案外,兆易創新還提供數字電源、IoT等領域的解決方案,并與合作伙伴攜手,共同拓展更細分的控制應用場景,為產業發展提供更全面的支持。
關于GD32 MCU
兆易創新GD32 MCU是中國高性能通用微控制器領域的領跑者,中國最大的Arm MCU家族,中國第一個推出的Arm Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M23、Cortex-M33及Cortex-M7內核通用MCU產品系列,并在全球首家推出RISC-V內核通用32位MCU產品系列,已經發展成為32位通用MCU市場的核心之選。以累計超過20億顆的出貨數量,超過2萬家客戶數量,64個系列700余款產品選擇所提供的廣闊應用覆蓋率穩居中國本土首位。
兆易創新GD32 MCU也是Arm大學計劃(University Program,AUP)中國首批合作伙伴、Arm mbed IoT平臺生態合作伙伴、RISC-V基金會戰略會員、“兆易創新杯”中國研究生電子設計競賽的冠名廠商。GD32以打造“MCU百貨商店”規劃發展藍圖,為用戶提供更加全面的系統級產品和解決方案支撐,構建智能化開發平臺和完善的產品應用生態。
關于兆易創新
兆易創新科技集團股份有限公司(股票代碼603986)是全球領先的Fabless芯片供應商,公司成立于2005年4月,總部設于中國北京,在全球多個國家和地區設有分支機構,營銷網絡遍布全球,提供優質便捷的本地化支持服務。兆易創新致力于構建以存儲器、微控制器、傳感器、模擬產品為核心驅動力的完整生態,為工業、汽車、計算、消費電子、物聯網、移動應用以及通信領域的客戶提供完善的產品技術和服務,已通過ISO26262:2018汽車功能安全最高等級ASIL D體系認證,并獲得IEC 61508功能安全產品認證以及ISO 9001、ISO 14001、ISO 45001等體系認證和鄧白氏認證。同時,公司與多家世界知名晶圓廠、封裝測試廠建立戰略合作伙伴關系,共同推進半導體領域的技術創新。
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原文標題:從民用飛行器到人形機器人,GD32 MCU覆蓋電機控制多元場景
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