提升新能源市场核心竞争力，华太电子发布Copter E001实时控制MCU

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）日前，在SNEC第十七届(2024)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会暨展览会期间，华太电子正式发布Copter E001实时控制MCU，搭载高性能数字和模拟模块，广泛应用于光伏逆变器、变频器、伺服控制和UPS等应用。

华太电子SoC产品线CPO朱杨飞表示，本次发布的产品是高端系列（37X系列），分为单核和双核两个系列，型号覆盖从HS32F7S374到HS32F7D379。“Copter E001实时控制MCU拥有完整的工具链资源，包括Code Panel Studio（简称CPS），是完全免费授权的IDE软件工具；CPMX，是能够直接生成代码的图形化配置工具；HeliPad，是能够帮助客户快速评估的开发板。”

华太电子SoC产品线CPO朱杨飞

高性能、高集成且拥有多线程的TFU加速

如上所述，华太电子Copter E001实时控制MCU主要面向光伏逆变器、变频器、伺服控制和UPS等应用，在全球能源结构升级的大背景下，这些市场都蕴含着巨大的市场机遇。以光伏逆变器市场为例，根据市场调研机构Frost&Sullivan的统计数据，预计到2026年全球光伏逆变器应用的市场规模有望达到579.3GW，从2022年到2026年的年复合增长率预计为22.45%；再看伺服系统控制器市场，根据QYResearch的研报数据，预计2029年全球伺服系统控制器市场规模将达到9246百万美元，2023年-2029年期间的年复合增长率为9.0%。

在市场需求快速增长的同时，光伏逆变器和伺服控制器等市场也有着明显的高端化发展趋势，给作为系统核心的MCU提出了更高的要求。根据朱杨飞的介绍，华太电子Copter E001实时控制MCU系列中的双核产品基于双核ARM Cortex-M7架构，主频高达300MHz。相较而言，竞品主频为200MHz，在性能方面存在差距。除了系统内核，华太电子Copter E001实时控制MCU也提供优于竞品的存储配置，比如HS32F7D379PTI的Flash容量为2048 kByte，总线RAM为256 kByte，内核ITCM和DTCM达到512kByte，能够给程序部署提供更充足的空间。

此外，华太电子Copter E001实时控制MCU具有出色的集成特性，片上集成高精度ADC、UART、CAN FD、PWM、SPI、可编程逻辑单元等资源，保障了方案开发的灵活性。朱杨飞提到，Copter E001实时控制MCU拥有行业领先的高精度ADC和高精度PWM。其中，ADC是控制计算的来源，在12bit ADC的采样率上，Copter E001实时控制MCU为7Msps，比竞品提升了100%；在16bit ADC的采样率上，Copter E001实时控制MCU为3.5Msps，竞品则为1.1Msps。

PWM模块控制着整个MCU的环路输出，Copter E001实时控制MCU的PWM精度相较于竞品提高了34%，且支持更灵活的控制。从具体的数值来看，竞品的普通PWM精度为5ns，Copter E001实时控制MCU为3.3ns；竞品的高精度PWM的精度是150ps，Copter E001实时控制MCU则为100ps精度。更为重要的是，目前市场上的实时控制MCU在PWM主从配置上是固定的，而Copter E001实时控制MCU则支持灵活的配置，提升了用户使用的便利性。

为了提升软件资源的运行速度，Copter E001实时控制MCU内部集成了支持多线程并行计算的TFU模块，竞品方案则主要是采用TMU，在三角函数加速方面，TFU模块有着明显的领先优势。

当然，这些性能提升并不以牺牲功耗为代价。在工作模式下，Copter E001实时控制MCU整体功耗比竞品降低了54%，仅为351毫瓦；在空闲模式下，Copter E001实时控制MCU的功耗相比竞品降低37%；在待机模式下，Copter E001实时控制MCU的功耗相比竞品降低了15%。

完整的工具链和高效的算法运行

上面主要介绍了华太电子Copter E001实时控制MCU的硬实力，接下来我们来看看一下Copter E001实时控制MCU的软实力。Copter E001实时控制MCU相较于竞品，算力有20%的提升，这是非常可观的，能够带来更好的算法承载能力。

Copter E001实时控制MCU在多项算法上和竞品的对比。在电机控制算法方面，多元计算、磁链观测、速度观测等时间加起来，竞品的时间为2845ns，Copter E001实时控制MCU的时间为2713ns。“不过，实际上电机代码执行是连续的，并不会单独分拆模块计算和相加，在贴近实际情况的测算结果中，竞品有2%的提升，Copter E001实时控制MCU则有19.5%的提升。”

在电机控制、光伏、电力行业常用的二阶滤波算法方面，以PR为例，在执行相同的6行代码时，Copter E001实时控制MCU在单次循环上相较于竞品有41%的提升，在100次循环上有71%的提升。

总结相关算法测试，Copter E001实时控制MCU拥有五项明显的竞争优势：

300MHz的双核ARM Cortex-M7架构带来更高的算力优势；

二阶滤波算法提升在41%-71%；

电机控制执行总时间为竞品的80%；

写入PWM比较值，寄存器时间为53ns；

AD采样时间提升20%。

为了让用户能够用好Copter E001实时控制MCU，华太电子提供了充足的支持，包括开发资源和软硬件生态。SDK是软件生态避不开的话题，华太电子为Copter E001实时控制MCU系统开发提供完整的SDK支持，除了外设模块和uCOS等，华太电子提供了丰富的Example场景，方便用户快速入手。

华太电子为Copter E001实时控制MCU专门开发了CPMX，解决用户理解和配置SDK的痛点，让用户的外设配置、时钟配置和代码生成“所见即所得”。另外，基于Eclipse和GCC两大开源软件，华太电子打造了集成开发环境CPS，以提升相关方案自主可控的水平。

除了软件生态，华太电子为Copter E001实时控制MCU准备了丰富的开发用例和开发板，包括典型应用系统设计、Helipad开发板、ControlCARD开发板、ADC EVB HS32F7D377P评估板和inverter-TPTL-10KW demo。

Copter E001实时控制MCU开发资源

结语

据悉，2024年华太电子已经进入产品研发的丰收时节，公司在模拟器件、功率器件和实时控制MCU等产品线硕果累累，除了发布Copter E001实时控制MCU之外，还有1200V/650V第二代SJ—IGBT产品系列化量产，光伏旁路二极管量产等，为光伏/储能、新能源汽车、工业驱动三大领域的用户带来了高效、极致的创新体验。

Copter E001实时控制MCU的发布，在硬件资源、软件效率方面，给新能源领域用户提供了一个更好的选择。同时，Copter E001实时控制MCU一经发布就拥有完整的配套开发资源，能够帮助用户抢夺市场先机，并拥有更好的系统成本优势。

目前，华太电子内部正在研发中端系列的实时控制MCU，相关产品将会在2025年初发布，届时相关产品预计会从性价比方面带来进一步的提升，我们拭目以待。