電子發燒友網報道(文/吳子鵬)2025年9月,高性能高可靠性模擬及混合信號芯片公司納芯微發布了NS800RT113x實時控制MCU。作為NSSine?系列的超高性價比新品,NS800RT113x給到客戶的選擇是:含稅單價僅需5元人民幣起,就能買到主頻200MHz的Arm Cortex-M7內核實時控制MCU,且集成了自研mMath數學加速核、高速ADC、精細PWM及可編程邏輯模塊等創新功能。
對于這款產品,筆者的定義是:使用門檻低,但性能表現絕不低。
這是一顆非凡的產品,對于納芯微而言也具有特殊意義。納芯微MCU市場總監宋昆鵬表示:“實時控制MCU的核心需求是‘實時性’,即便低端場景也需要高算力支撐。我們判斷,Arm Cortex-M7內核是當前打造實時控制MCU的最優解。‘M7平權’的核心,是讓原本只能選擇Arm Cortex-M4/M33的終端場景,也能以高性價比獲得Arm Cortex-M7內核的性能,實現基于場景需求的差異化產品創新。NS800RT113x所覆蓋的場景,恰好處于通用MCU與實時控制MCU的交界地帶,從而實現實時控制MCU應用場景的全面拓寬。”
在MCU行業,實時控制賽道長期被國際大廠壟斷,不少業者也將實時控制MCU定義為產業里“最難啃的骨頭”。而納芯微卻通過獨特的“中端切入—高端拓展—高性價比覆蓋”三步走策略,成功打破行業壁壘,成為國產實時控制MCU的領軍者。
對此,宋昆鵬解釋道:“實時控制MCU的應用場景非常聚焦,核心場景就是數字電源和電機控制兩大領域。從高、中、低端產品的市場分析來看,中端產品的應用場景最廣,且客戶準入門檻遠低于高端產品,納芯微實時控制MCU正是基于客戶應用場景需求來規劃的。”
依照這一戰略規劃,2024年11月,納芯微推出NS800RT系列實時控制MCU,首發型號包括NS800RT5039、NS800RT5049和NS800RT3025,分別采用主頻260MHz和200MHz的Arm Cortex-M7單核內核,其性能在客戶與行業認知中屬于中端實時控制MCU,適配基于SiC和GaN功率器件打造的數字電源和電機控制系統。
通過中端產品完成破局后,納芯微在實時控制MCU市場與客戶間建立起信任基礎,隨即推出高端產品,進一步展現技術實力。宋昆鵬指出:“高端實時控制MCU市場的客戶對‘高舉高打’的推廣模式并不感冒,除產品性能外,更看重能否建立長期合作關系、供應鏈安全是否有保障,以及企業戰略是否能長期契合。在客戶的系統中,高端實時控制MCU成本占比不高,但卻是關鍵芯片,產品替換會格外謹慎。”
2025年8月28日——距納芯微中端實時控制MCU產品向客戶送樣(2024年9月開始送樣)約一年后,該公司宣布推出高端算力實時控制MCU——NS800RT7P65S/D系列MCU/DSP。該系列采用單/雙Arm Cortex-M7內核,主頻達400MHz,每個內核配備自研eMath加速核,支持數學函數、FFT及矩陣運算加速,大幅提升實時運算效率。
此后不久,高性價比產品NS800RT113x面世。該系列與中高端系列采用相同的核心和信號鏈架構,搭配80K TCM(0等待內存)、12bit同步采樣ADC(支持XX MSPS采樣率)、mMath數學加速核和HRPWM(支持死區補償)。因此,NS800RT113x性能參數與中端產品保持一致,僅在EtherCAT接口等部分非核心外設上做了精簡,確保實時信號鏈的響應速度不受影響。為證明這一點,納芯微會向客戶提供“信號鏈延遲測試報告”,包含NS800RT113x與TI C2000在相同場景下的性能對比,涵蓋電流環響應時間、ADC采樣延遲、PWM輸出延遲等關鍵指標,用實測數據佐證性能。
同時,NS800RT113x遵循納芯微統一的質量體系——從芯片設計、流片到測試均滿足工業級標準。納芯微會向客戶提供完整的品質認證報告,確保產品在惡劣環境下的穩定性。這些舉措表明,納芯微并非通過“降性能”控制成本,而是通過“精準設計”和“供應鏈協同”,在保證實時控制核心性能的前提下實現成本優化。
NS800RT113x的發布,標志著納芯微完成了實時控制MCU產品高、中、低端的全面布局。盡管整個產品矩陣均基于Arm Cortex-M7內核,但宋昆鵬表示,三個系列產品的性能邊界十分清晰,主要通過“算力、存儲、外設”三個維度區分:
·算力:高端產品(RT7系列)雙核主頻400MHz,支持eMath核(完整數學運算加速);中端產品(RT5和3系列)主頻300MHz,支持eMath核;高性價比產品(RT1系列)主頻200MHz,支持mMath核(精簡版數學加速,僅保留核心運算);
·存儲:高端產品搭配2*256K TCM + 1MB eFlash,中端產品128K TCM + 512KB eFlash,高性價比產品80K TCM + 256KB eFlash;
·外設:高端產品支持EtherCAT(后續推出)、CAN-FD等工業總線及更多ADC/PWM通道;中端產品支持CAN-FD,精簡工業總線;高性價比產品僅保留SPI、UART等基礎接口,滿足中小功率場景需求。
在產品供應方面,宋昆鵬給出了兩個納芯微獨有的優勢定位:國內唯一一家推出全系列C2000系列PIN-to-PIN兼容產品的上市公司;國內唯一一家推出全國產供應鏈實時控制MCU的上市公司。同時,納芯微選擇Arm Cortex-M7內核,除性能考量外,還因其成熟度、生態完善度(如開發工具、編譯器支持)及性能表現更符合需求,可確保實時控制MCU穩定供應,解決客戶核心痛點。依托全國產供應鏈,納芯微與本土晶圓廠、封測廠建立長期合作,提升產能利用率和良率,進一步降低生產成本。
在差異化競爭優勢方面,實時控制MCU的性能并非由單一參數決定,核心競爭力在于對應用場景的深度理解及整個實時信號鏈的響應速度。這條鏈路涵蓋信號采集、中斷響應、CPU計算、外設控制等多個環節,任一環節優化不足都會影響整體性能。宋昆鵬強調,納芯微在MCU控制環路的實時信號鏈路的完整性優化上投入大量精力,這是公司與友商的核心差異之一。
例如,為提升Arm Cortex-M7內核在高主頻下的運算效率,納芯微自主研發eMath數學加速核和mMath數學加速核——eMath支持完整的三角函數、反三角函數、FFT運算(512點);mMath則精簡部分不常用算法(如高階指數函數),僅保留電機控制、電源變換必需的運算。同時,納芯微實時控制MCU還集成FFT等運算加速功能,滿足實時控制場景核心需求。
更重要的是,這些性能優化與終端需求緊密掛鉤,圍繞“從需求出發定義產品”的核心理念。以通用變頻器、白色家電、微型太陽能逆變器等場景為例,這些場景功率段較低,但對實時控制的要求并未降低,需要快速的電流環控制、高精度的PWM輸出。為此,納芯微針對性定義產品性能:采用200MHz主頻的Arm Cortex-M7內核,搭配80K TCM(0等待內存),確保CPU運算和數據讀寫無延遲,滿足實時控制需求;集成mMath數學加速核,支持三角函數、FFT等運算,提升電機控制、電源變換中的算法效率;搭載12bit ADC(支持同步采樣,采樣率達XX MSPS)、HRPWM(高精度PWM,支持死區補償),滿足信號采集和功率器件控制的精度要求。通過這些針對性優化,客戶無需額外成本即可從200MHz主頻的Arm Cortex-M4內核產品切換至Arm Cortex-M7內核產品。
此外,圍繞實時控制MCU產品,納芯微從三個維度打造完備的產品生態:
·開發工具:Arm內核本身生態成熟,擁有Keil MDK、IAR等商業化開發工具,與主流仿真器、評估板直接兼容。同時,納芯微自研基于開源GCC和Eclipse架構的NovoStudio開發環境,目前已有客戶投入使用,作為商業化工具的補充,滿足不同客戶需求。
·應用方案:納芯微已聯合合作伙伴開發可量產的Turn Key方案,并完成驗證,縮短客戶產品上市周期。
·軟件與文檔支持:納芯微的軟件庫(如算法庫、外設驅動庫)已逐步完善,同時積累大量應用筆記、移植指南、軟硬件Checklist,后續還將持續深化相關內容,降低客戶開發門檻。
借助覆蓋全場景的產品矩陣和較為完備的生態支持,納芯微實時控制MCU在商用落地上成效顯著。截至目前,納芯微實時控制MCU已實現目標場景全覆蓋,包括風光儲能逆變器(客戶數量最多的領域)、工業電機驅動、汽車OBC(車載充電機)與DCDC(直流變換器)、工業及服務器電源、白色家電、汽車熱管理(主要覆蓋空調壓縮機)、充電樁及電池化成等場景,均已實現突破。目前已有首批頭部客戶進入批量供貨階段,預計四季度將有更多客戶實現批量量產。
例如,在產品規劃方面,納芯微已制定至2029年的實時控制MCU產品規劃,足見其對該業務的長期投入決心。納芯微計劃于2026年推出集成AI算力的實時控制MCU產品,核心方向為“邊緣AI+實時控制”。硬件層面,相關產品將在現有Arm Cortex-M7內核基礎上增加AI加速單元,提供滿足邊緣場景的AI算力(如支持XX TOPS的INT8運算),并針對能源監控、電機故障診斷等場景優化算子;軟件層面,納芯微將配套推出AI工具鏈,支持模型訓練、量化壓縮、部署調試,助力客戶快速將AI算法(如電弧檢測模型、MPPT優化模型)集成到實時控制方案中;場景落地方面,納芯微目前已與部分客戶合作,針對風光儲能的AI監控、汽車電機的故障預測等場景開發驗證方案,確保產品推出后能快速落地。
宋昆鵬表示:“‘邊緣AI’向實時控制場景下放的趨勢非常明顯,當AI賦能傳統應用后,整個場景的需求會發生根本性變化,相當于誕生了新的應用領域。比如在家電領域,邊緣AI的引入對處理器的算力、性能提出全新要求,與傳統家電的控制需求截然不同;再如機器人領域,核心仍是傳感器和電機控制,但新增了小型化、多電機協同控制、AI算法集成等需求,傳統專用芯片已難以滿足。這些場景的核心技術(如電機控制、電源管理)我們已掌握,需針對新需求進行產品創新,這對我們而言是重要的增長點。”
對于國產實時 MCU 行業而言,納芯微的實踐為行業提供了 “以場景定義產品、以生態支撐落地、以長期主義深耕賽道” 的發展范本。隨著"邊緣AI+實時控制"戰略的推進,納芯微正引領實時控制MCU應用進入智能化新時代,為風光儲、新能源汽車、工業自動化等關鍵領域提供更強大的技術支撐,在鞏固現有國產替代成果的同時,開拓全新增長曲線。
對于這款產品,筆者的定義是:使用門檻低,但性能表現絕不低。
這是一顆非凡的產品,對于納芯微而言也具有特殊意義。納芯微MCU市場總監宋昆鵬表示:“實時控制MCU的核心需求是‘實時性’,即便低端場景也需要高算力支撐。我們判斷,Arm Cortex-M7內核是當前打造實時控制MCU的最優解。‘M7平權’的核心,是讓原本只能選擇Arm Cortex-M4/M33的終端場景,也能以高性價比獲得Arm Cortex-M7內核的性能,實現基于場景需求的差異化產品創新。NS800RT113x所覆蓋的場景,恰好處于通用MCU與實時控制MCU的交界地帶,從而實現實時控制MCU應用場景的全面拓寬。”
在MCU行業,實時控制賽道長期被國際大廠壟斷,不少業者也將實時控制MCU定義為產業里“最難啃的骨頭”。而納芯微卻通過獨特的“中端切入—高端拓展—高性價比覆蓋”三步走策略,成功打破行業壁壘,成為國產實時控制MCU的領軍者。
差異化布局:從中端破局,而非“高舉高打”
傳統認知里,芯片廠商一般有兩大發展路徑:其一是先樹立高端定位,再向中低端延伸;其二是從低端入局,再向高性能迭代。而納芯微選擇以中端性能產品為起點,再向高端和高性價比市場延伸,進而形成全品類覆蓋。對此,宋昆鵬解釋道:“實時控制MCU的應用場景非常聚焦,核心場景就是數字電源和電機控制兩大領域。從高、中、低端產品的市場分析來看,中端產品的應用場景最廣,且客戶準入門檻遠低于高端產品,納芯微實時控制MCU正是基于客戶應用場景需求來規劃的。”
依照這一戰略規劃,2024年11月,納芯微推出NS800RT系列實時控制MCU,首發型號包括NS800RT5039、NS800RT5049和NS800RT3025,分別采用主頻260MHz和200MHz的Arm Cortex-M7單核內核,其性能在客戶與行業認知中屬于中端實時控制MCU,適配基于SiC和GaN功率器件打造的數字電源和電機控制系統。
通過中端產品完成破局后,納芯微在實時控制MCU市場與客戶間建立起信任基礎,隨即推出高端產品,進一步展現技術實力。宋昆鵬指出:“高端實時控制MCU市場的客戶對‘高舉高打’的推廣模式并不感冒,除產品性能外,更看重能否建立長期合作關系、供應鏈安全是否有保障,以及企業戰略是否能長期契合。在客戶的系統中,高端實時控制MCU成本占比不高,但卻是關鍵芯片,產品替換會格外謹慎。”
2025年8月28日——距納芯微中端實時控制MCU產品向客戶送樣(2024年9月開始送樣)約一年后,該公司宣布推出高端算力實時控制MCU——NS800RT7P65S/D系列MCU/DSP。該系列采用單/雙Arm Cortex-M7內核,主頻達400MHz,每個內核配備自研eMath加速核,支持數學函數、FFT及矩陣運算加速,大幅提升實時運算效率。
此后不久,高性價比產品NS800RT113x面世。該系列與中高端系列采用相同的核心和信號鏈架構,搭配80K TCM(0等待內存)、12bit同步采樣ADC(支持XX MSPS采樣率)、mMath數學加速核和HRPWM(支持死區補償)。因此,NS800RT113x性能參數與中端產品保持一致,僅在EtherCAT接口等部分非核心外設上做了精簡,確保實時信號鏈的響應速度不受影響。為證明這一點,納芯微會向客戶提供“信號鏈延遲測試報告”,包含NS800RT113x與TI C2000在相同場景下的性能對比,涵蓋電流環響應時間、ADC采樣延遲、PWM輸出延遲等關鍵指標,用實測數據佐證性能。
同時,NS800RT113x遵循納芯微統一的質量體系——從芯片設計、流片到測試均滿足工業級標準。納芯微會向客戶提供完整的品質認證報告,確保產品在惡劣環境下的穩定性。這些舉措表明,納芯微并非通過“降性能”控制成本,而是通過“精準設計”和“供應鏈協同”,在保證實時控制核心性能的前提下實現成本優化。
NS800RT113x的發布,標志著納芯微完成了實時控制MCU產品高、中、低端的全面布局。盡管整個產品矩陣均基于Arm Cortex-M7內核,但宋昆鵬表示,三個系列產品的性能邊界十分清晰,主要通過“算力、存儲、外設”三個維度區分:
·算力:高端產品(RT7系列)雙核主頻400MHz,支持eMath核(完整數學運算加速);中端產品(RT5和3系列)主頻300MHz,支持eMath核;高性價比產品(RT1系列)主頻200MHz,支持mMath核(精簡版數學加速,僅保留核心運算);
·存儲:高端產品搭配2*256K TCM + 1MB eFlash,中端產品128K TCM + 512KB eFlash,高性價比產品80K TCM + 256KB eFlash;
·外設:高端產品支持EtherCAT(后續推出)、CAN-FD等工業總線及更多ADC/PWM通道;中端產品支持CAN-FD,精簡工業總線;高性價比產品僅保留SPI、UART等基礎接口,滿足中小功率場景需求。
加速創新:高效率實現全場景覆蓋
從市場布局來看,納芯微實時控制MCU采取“以重點客戶為引領,逐步拓展更廣泛市場”的策略。出于地緣政治和終端市場競爭的考量,大客戶選擇實時控制MCU時的核心訴求有兩點:一是供應鏈安全;二是從芯片層面共同定義能構筑差異化競爭力的產品。在產品供應方面,宋昆鵬給出了兩個納芯微獨有的優勢定位:國內唯一一家推出全系列C2000系列PIN-to-PIN兼容產品的上市公司;國內唯一一家推出全國產供應鏈實時控制MCU的上市公司。同時,納芯微選擇Arm Cortex-M7內核,除性能考量外,還因其成熟度、生態完善度(如開發工具、編譯器支持)及性能表現更符合需求,可確保實時控制MCU穩定供應,解決客戶核心痛點。依托全國產供應鏈,納芯微與本土晶圓廠、封測廠建立長期合作,提升產能利用率和良率,進一步降低生產成本。
在差異化競爭優勢方面,實時控制MCU的性能并非由單一參數決定,核心競爭力在于對應用場景的深度理解及整個實時信號鏈的響應速度。這條鏈路涵蓋信號采集、中斷響應、CPU計算、外設控制等多個環節,任一環節優化不足都會影響整體性能。宋昆鵬強調,納芯微在MCU控制環路的實時信號鏈路的完整性優化上投入大量精力,這是公司與友商的核心差異之一。
例如,為提升Arm Cortex-M7內核在高主頻下的運算效率,納芯微自主研發eMath數學加速核和mMath數學加速核——eMath支持完整的三角函數、反三角函數、FFT運算(512點);mMath則精簡部分不常用算法(如高階指數函數),僅保留電機控制、電源變換必需的運算。同時,納芯微實時控制MCU還集成FFT等運算加速功能,滿足實時控制場景核心需求。
更重要的是,這些性能優化與終端需求緊密掛鉤,圍繞“從需求出發定義產品”的核心理念。以通用變頻器、白色家電、微型太陽能逆變器等場景為例,這些場景功率段較低,但對實時控制的要求并未降低,需要快速的電流環控制、高精度的PWM輸出。為此,納芯微針對性定義產品性能:采用200MHz主頻的Arm Cortex-M7內核,搭配80K TCM(0等待內存),確保CPU運算和數據讀寫無延遲,滿足實時控制需求;集成mMath數學加速核,支持三角函數、FFT等運算,提升電機控制、電源變換中的算法效率;搭載12bit ADC(支持同步采樣,采樣率達XX MSPS)、HRPWM(高精度PWM,支持死區補償),滿足信號采集和功率器件控制的精度要求。通過這些針對性優化,客戶無需額外成本即可從200MHz主頻的Arm Cortex-M4內核產品切換至Arm Cortex-M7內核產品。
此外,圍繞實時控制MCU產品,納芯微從三個維度打造完備的產品生態:
·開發工具:Arm內核本身生態成熟,擁有Keil MDK、IAR等商業化開發工具,與主流仿真器、評估板直接兼容。同時,納芯微自研基于開源GCC和Eclipse架構的NovoStudio開發環境,目前已有客戶投入使用,作為商業化工具的補充,滿足不同客戶需求。
·應用方案:納芯微已聯合合作伙伴開發可量產的Turn Key方案,并完成驗證,縮短客戶產品上市周期。
·軟件與文檔支持:納芯微的軟件庫(如算法庫、外設驅動庫)已逐步完善,同時積累大量應用筆記、移植指南、軟硬件Checklist,后續還將持續深化相關內容,降低客戶開發門檻。
借助覆蓋全場景的產品矩陣和較為完備的生態支持,納芯微實時控制MCU在商用落地上成效顯著。截至目前,納芯微實時控制MCU已實現目標場景全覆蓋,包括風光儲能逆變器(客戶數量最多的領域)、工業電機驅動、汽車OBC(車載充電機)與DCDC(直流變換器)、工業及服務器電源、白色家電、汽車熱管理(主要覆蓋空調壓縮機)、充電樁及電池化成等場景,均已實現突破。目前已有首批頭部客戶進入批量供貨階段,預計四季度將有更多客戶實現批量量產。
長坡厚雪:納芯微實時控制MCU的“長期主義”
隨著產品陣容逐步完善、客戶應用場景不斷豐富,若從送樣時間計算,納芯微實時控制MCU僅用一年多時間就在國產替代路線上積累了豐富經驗。但宋昆鵬認為,面對深耕該領域多年的國際大廠及實時控制MCU的產品屬性,這注定是一條“長坡厚雪”的賽道。后續,納芯微將進一步強化產品性能,并積極開拓新應用場景。例如,在產品規劃方面,納芯微已制定至2029年的實時控制MCU產品規劃,足見其對該業務的長期投入決心。納芯微計劃于2026年推出集成AI算力的實時控制MCU產品,核心方向為“邊緣AI+實時控制”。硬件層面,相關產品將在現有Arm Cortex-M7內核基礎上增加AI加速單元,提供滿足邊緣場景的AI算力(如支持XX TOPS的INT8運算),并針對能源監控、電機故障診斷等場景優化算子;軟件層面,納芯微將配套推出AI工具鏈,支持模型訓練、量化壓縮、部署調試,助力客戶快速將AI算法(如電弧檢測模型、MPPT優化模型)集成到實時控制方案中;場景落地方面,納芯微目前已與部分客戶合作,針對風光儲能的AI監控、汽車電機的故障預測等場景開發驗證方案,確保產品推出后能快速落地。
宋昆鵬表示:“‘邊緣AI’向實時控制場景下放的趨勢非常明顯,當AI賦能傳統應用后,整個場景的需求會發生根本性變化,相當于誕生了新的應用領域。比如在家電領域,邊緣AI的引入對處理器的算力、性能提出全新要求,與傳統家電的控制需求截然不同;再如機器人領域,核心仍是傳感器和電機控制,但新增了小型化、多電機協同控制、AI算法集成等需求,傳統專用芯片已難以滿足。這些場景的核心技術(如電機控制、電源管理)我們已掌握,需針對新需求進行產品創新,這對我們而言是重要的增長點。”
結語
從打破國際大廠對實時控制MCU 賽道的長期壟斷,到高中低端全品類實時控制MCU覆蓋,納芯微通過"從需求出發定義產品"的理念,重新定義了國產實時控制MCU的性能邊界與價值標準。尤其是NS800RT113x實時控制MCU的發布,更是將實時控制MCU以高性價比推向更廣泛的應用場景,其核心競爭力,既源于對應用場景的深度理解和實時信號鏈的極致優化,也得益于 “精準設計 + 供應鏈協同” 的成本控制邏輯,這種差異化創新為中國芯片產業的自主創新開辟了新路徑。對于國產實時 MCU 行業而言,納芯微的實踐為行業提供了 “以場景定義產品、以生態支撐落地、以長期主義深耕賽道” 的發展范本。隨著"邊緣AI+實時控制"戰略的推進,納芯微正引領實時控制MCU應用進入智能化新時代,為風光儲、新能源汽車、工業自動化等關鍵領域提供更強大的技術支撐,在鞏固現有國產替代成果的同時,開拓全新增長曲線。
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