MCU累计出货5亿颗！国产CPU出货超百万片！中国芯发力站上智能时代发展的风口

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(电子发烧友网报道 文/章鹰)11月26日，香港《南华早报》网站报道，在人工智能专利申请方面，中国现在首次超越美国成为世界第一，中国网络空间研究院副院长李欲晓指出，中国去年人工智能专利申请量超过11万，在数量上领先于美国。中国正在加强互联网信息技术方面的独立性和技术能力。

得益于互联网信息时代的数据积累、半导体行业设计、制程工艺进步和芯片运算能力的提升，深度学习结合强化学习带来的计算机视觉、语音技术、自然语言处理技术应用，智能时代已经全面来临。中国今年推出的新基建加速智能时代的到来，也为集成电路市场带来了巨大的发展空间。

行业专家认为，新基建的“新”建立在大量芯片的支撑上。例如5G基站会用到基带芯片、FPGA芯片、光通信芯片；物联网会用到传感器芯片、网络芯片、控制芯片；云计算会用到CPU、GPU等；充电桩用到功率芯片、电源管理芯片、控制芯片等。

“新基建的‘新’需要海量的芯片作为支撑，国产芯片面临巨大的发展机遇。11月27日，在中国芯应用创新高峰论坛，来自天津飞腾信息技术有限公司柯冠岩女士、北京兆易创新科技股份有限公司市场总监金光一先生和华大半导体MCU产品经理张建文先生，带来了最新国产CPU和国产MCU领域最新市场前瞻和产品方案，以及他们对国产替代的深刻理解。

国产CPU性能大提升 单核性能追平AMD 28nm芯片

近1年来，随着新基建推动信息产业进入新一轮增长点，国产CPU进入快速发展期，2019年龙芯销量超过50万片，2019年9月飞腾公司FT-2000/4芯片发布，截至目前累计销量超过百万片。2020年全年预计销售量超过150万片。

天津飞腾市场总监柯冠岩表示，新基建对信息产业带来了四大考验。第一、多样化算力是新基建的技术基石。新基建会带来多重创新，这加大了对基础算力的需求；二、端边云的协同计算是新基建运转核心。新基建会涉及从基础的硬件，到软件层、中间件，包括云、端和边缘计算的协同。三、信息安全是新基建的运行保障，也是核心考验之一，国家重大战略领域和个人生活领域，都涉及到安全问题；四、应用是新基建的落地关键。

信息产业进入新一轮的增长点。在一个以算力为王的时代，飞腾聚焦核心芯片，维护国家信息安全，成为世界一流的芯片企业，用中国芯服务世界。

目前，飞腾面向高性能计算的飞腾腾云S系列，面向飞腾腾锐D系列，第三个是飞腾腾龙E系列。D2000是桌面CPU，预计在2021年1月份正式对外发布。目前这款产品的订单量已经突破万片。决定CPU性能是看CPU的单核性能。单核设计是本土团队完成，飞腾主要使用的FTC6XX系列的高效能核，单核性能在20分左右，兼具单核性能和能效比。目前正在研制的是高性能系列FTC8系列，单核性能可以达到25分以上。还有一款是FTC3XX低功耗系列，功耗可以达到100mw-200mw。

国产CPU单核性能基本都达到了20分这道坎，这个成绩是AMD老一代处理器的性能水平。就单核性能来说，目前英特尔主流CPU普遍在40分以上，英特尔4G主频的CPU单核性能超过50分，追赶之路任重道远。

飞腾新一代服务器CPU腾云S2500，这款产品采用16nm工艺，64核架构，8路直连可达512核，主频达到2.0-2.2Ghz，是国产性能最强的多路服务器系统。基于这款芯片国内17个整机厂商推出了从双路服务器到4路服务器到8路服务器的产品。

飞腾FT-2000/4，桌面CPU，这款产品首款可在CPU层面有效支撑可信计算3.0标准的国产CPU，主屏最高可达到3.0Ghz，它是目前国产CPU里面第一个销量突破百万片的产品。2019年6月流片成功，计算性能相当于2016年intel酷睿i5水平。依托强算力和丰富的生态，2020年销量会突破150万片，全年营收超过10亿。

在生态建设上，飞腾已经联合1000余家的国内的软硬件厂商，打造了一个完整、开放的国产软硬件的生态，推出了6大类900余种的产品，已经完成适配和正在完成适配的软件和外设高达2400余种。在新基建领域，包括云计算、5G、交通、大数据、AI和能源全部都有落地的应用，还有一些中标的方案，等待落定应用。以5G为例，主要在5G接入网、5G MEC移动边缘计算和5G核心网。

在分布式数据库测试方面，21台FT2000+/64，可以达到1118万tpmc，已经达到了电信和金融的门槛，可以进入这些行业的某些应用。

对于国产替代的话题，柯冠岩对记者表示：“飞腾主要做的是包括x86以及国外成熟的产品之下的来做替代。在5G领域，我们和国外的产品处于同一个起跑线，大家都没有成熟的产品推出，在这个领域都没有很多落地案例，相信国产中国芯可以很快追上国际水平的产品。”

明年，飞腾提出了新基建四个领域突破：加大技术研发，飞腾要推出更高的单核性能，更多的核心数，更高的水平和更高的能效比产品。第二、秉承开放和赋能的理念，构建更加广泛、共赢的国产软、硬件生态圈，通过推广行业联合解决方案，建设AI实验室，打造技术服务平台等方式，构筑全国产智能计算平台；第三、市场布局，深耕电信、金融、AI、5G重点领域。第四、服务保障升级。

国内存储之光兆易创新，发力光通信MCU市场

实现高品质国产替代

兆易创新的Nor Flash已经做到国内市场销售第一，2019年，NOR Flash的销售额达到26亿元，比2018年的18亿元增加了39%，纵观兆易创新近几年的销售数据，Nor一直保持着较高增速，毛利率也持续攀升，2019年达到40%。

根据兆易创新2019年的年报，2020年公司将在现有基础上推进55nm先进工艺节点系列产品，持续保持市场竞争力，加速研发大容量、高性能、高可靠性产品，提高高端产品市场占有率，持续提高公司在NOR Flash闪存芯片市场的竞争优势。

兆易创新的Nand Flash产品刚刚进入市场，目前还没有特别表现，需要时间和研发投入提高产品竞争力。NAND Flash市场，头部玩家有三星、海力士、英特尔、西部数据、美光，基本上占据了市场的大部分份额，兆易创新还需要很长时间追赶。

2013年，兆易创新进入MCU赛道，当时推出了GD32系列32位通用MCU，这是中国首个基于ARM Cortex-M3内核的32位MCU，广泛应用于工业消费级嵌入式存储器市场，填补国内相关领域空白，打破国外厂商的垄断。

近日，北京兆易创新科技公司市场总监金光一先生在中国芯应用创新高峰论坛表示：“兆易创新GD32 MCU已经推出8个年头，已经成为中国最大的ARM MCU家族，目前提供多个内核，包括Cortex-M3/M4/M23/M33 MCU产品系列。并且兆易创新还推出全球首个RISC-V内核通用32位MCU产品系列。2020年MCU的出货量已经超过1.5亿颗。目前MCU 产品共计28个系列370个型号，兆易创新MCU产品坚持10年的长期供货保障，为电子系统设计，包括工业控制，包括消费电子和汽车周边的客户始终提供各种稳定的量产解决方案。”

从2013年到2019年，GD32出货量持续攀升，年复合增长率达到201%，反应产品持续发展势头，持续为物联网领域智能硬件的发展助力。截至到2020年10月，公司已经累计出货5亿颗MCU产品，客户数量超过2万家，MCU已经成为兆易创新占比第二高的产品。

2020年，兆易创新在光模块MCU市场实现突破，率先推出GD32E232系列Arm Cortex-M23 MCU产品，GD32E232系列MCU主要适用于2.5G OLT、10G PON、25G前传等光模块应用。覆盖的是中低速市场。目前数通市场光模块以100G光模块为主，400G光模块的需求在2019年已有所显现，针对这个高端市场，兆易创新的最新产品实现布局。

金光一对电子发烧友记者表示，10月27日，基于Arm®Cortex®-M33内核的最新成员GD32E501系列增强型微控制器正式发布，主频提升至100MHz，内置128～512KB 大容量内置闪存（双BANK设计），并配备了32KB的SRAM。主要是满足中高速光模块的100G、400G的市场需求，在数据中心和云服务器场景使用，满足光模块MCU市场的国产替代需求。

金光一强调说，兆易创新的工艺研发领先行业，其GD32 MCU产品从最初的110nm工艺持续演进，到GD32E501系列已经采用40nm半导体工艺制程，海外MCU产品主流有90nm和55nm产品，兆易创新已经推出40nm MCU产品的稳定量产。目前，兆易创新已经和台积电探索22nm工艺，未来保障有更高性价比，有充足供货的产能保障。

针对今年下半年以来半导体元器件缺货涨价的情况，兆易创新的多产线策略也发挥了作用，由于兆易创新和中芯国际、台湾联电、台积电有长期合作，在封测端与长电科技、力成集团、日月光等公司合作，他们给客户一个信心和充足的产能。

华大半导体MCU：以坚实内核塑造智能未来

华大半导体有限公司张建文先生在主题演讲《华大MCU——以坚实的内核去塑造无限的未来》中首先介绍了华大MCU静、动、智、车四大系列产品布局，并描述了华大MCU的三大硬核特性：超低功耗、高可靠性、产品广布局（工业、汽车、家电和通信等）。

张建文表示，华大MCU在水表市场占据40%的市场份额。华大还提供了中国ETC系统中车载OBU设备需求的MCU，50%的需求量。2020年从疫情爆发到现在，华大至少为市场提供了2500万颗测温仪芯片。

 

张建文详细探讨了华大高性能HC32F4A0产品特性，包括采用M4F内核，240MHz主频，2MB Dual Banke Flash，516KB SRAM，丰富的模拟外设，支持HRPWM、EthernetMAC和EXMC等。最后对华大半导体及MCU团队做了介绍。

在汽车领域，华大目前主要针对车身控制方面进行产品研发，比如BCM、BMS等，新能源汽车的三电控制、发动机控制的产品正处于规划中。

小结：

新基建作为社会经济发展所需的基础设施，要求集成电路产业要向高质量和全芯片系列化发展；制造工艺上要向先进逻辑制程、特色化方向发展，配套的材料装备要跟上。当前国产芯片的难点是高端制造，特别是在工业基础领域，芯片质量要求高、长期供应保障要求高。在新基建实施过程中，要促进国产芯片的性能提升，同时促进产业集约化发展，解决用户的担心。

这些都对中国芯提出了挑战和高要求，兆易创新、天津飞腾、华大半导体作为中国芯当中的优秀代表企业，他们的实践代表了主流的发展趋势，我们期待在2021年，中国芯企业有更好的市场表现。

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