芯耀
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在各個半導體元器件品類上，越來越來多的本土廠商躋身全球頭部陣營。
在MCU領域，兆易創(chuàng)新就是典型的代表。根據(jù)Omdia統(tǒng)計，2024年上半年，兆易創(chuàng)新MCU營收排名全球第十位。在經(jīng)歷過前些年MCU市場的潮起潮落后，兆易創(chuàng)新憑借豐富的產(chǎn)品矩陣、卓越的市場洞察力，已然成為本土市場的重要引領者。
本文將著重梳理兆易創(chuàng)新的MCU產(chǎn)品線，希望可以給行業(yè)相關人士帶來有價值的參考。
何謂，全面布局？
截至2024年末，兆易創(chuàng)新GD32 MCU已成功量產(chǎn)63個產(chǎn)品系列、超700款MCU產(chǎn)品供市場選擇，在本土廠商中遙遙領先。作為對比，截至發(fā)稿前，筆者統(tǒng)計了意法半導體的MCU的數(shù)量共計1877款，其中包括1500款32位MCU、118款安全MCU、124款汽車MCU、135款8位MCU。
本土MCU廠商雖然“后發(fā)”，但是成長速度驚人，超700款 VS 1877款，已然有挑戰(zhàn)巨頭的底氣，而且兆易創(chuàng)新MCU產(chǎn)品還在以每年百余款的速度擴張。
兆易創(chuàng)新的MCU產(chǎn)品主要以32位通用為主，采用Arm?Cortex-M23、Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M33、Cortex-M7和RISC-V等內(nèi)核，并以M3及M4內(nèi)核產(chǎn)品為主（總計44個產(chǎn)品系列）。目前，消費和工業(yè)市場是其MCU產(chǎn)品前兩大營收貢獻領域。其MCU產(chǎn)品覆蓋110nm、55nm、40nm、22nm工藝制程，實現(xiàn)了對高性能、主流型、入門級、低功耗、無線、車規(guī)、專用產(chǎn)品的全面布局。
數(shù)據(jù)來源：兆易創(chuàng)新公司官網(wǎng)
高性能MCU：包含6條產(chǎn)品線、22個產(chǎn)品系列、217款產(chǎn)品（數(shù)據(jù)統(tǒng)計來源公司官網(wǎng)，下同）。產(chǎn)品主要采用Arm Cortex-M3、M4、M33、M7內(nèi)核，相應產(chǎn)品分別有27、93、67、30款，最高主頻主要集中在120-600MHz，面向工業(yè)自動化、光伏儲能、圖形顯示、數(shù)字電源、電機控制等多元化應用場景。
其中，GD32H7xx系列得益于超高主頻以及大存儲容量，可適用于機器學習和邊緣計算等諸多高端創(chuàng)新場景。其采用600MHz Arm?Cortex-M7高性能內(nèi)核，支持高達3840K Flash和1024K SARM；支持多種硬件加速，實現(xiàn)兼具高性能和低延遲的實時控制；支持多種安全機制，為通信過程的數(shù)據(jù)安全提供保障；新增了大量通用外設資源，可以為復雜運算、多媒體技術、邊緣AI等高級創(chuàng)新應用提供強大的算力支撐。
另外，GD32G5xx系列采用的是Arm Cortex-M33內(nèi)核，主頻高達216MHz，具備豐富多樣的數(shù)字模擬接口資源（4個12位ADC采樣速率高達5.3MSPS，具備高達42個通道）以及強化的安全性能，在功率控制方面具有顯著優(yōu)勢，適用于數(shù)字電源、充電樁、儲能逆變、變頻器、伺服電機、光通信等多元化場景。
主流型MCU：包含6條產(chǎn)品線、13個產(chǎn)品系列、204款產(chǎn)品。主要采用Arm Cortex-M3、M4、M33、RISC-V內(nèi)核，相應產(chǎn)品分別有106、64、20、14款，最高主頻主要集中在100-120MHz，適用于工業(yè)控制、電機驅(qū)動、消費類和手持設備、通信網(wǎng)絡、嵌入式模塊、人機界面、安全和報警系統(tǒng)、圖形顯示、汽車導航、游戲和GPS、電動自行車、物聯(lián)網(wǎng)等多種應用場景。
其中，GD32VF103系列是兆易創(chuàng)新2019年推出的全球首款基于RISC-V的Bumblebee處理器內(nèi)核的32位通用MCU。Bumblebee處理器內(nèi)核是由兆易創(chuàng)新與芯來科技聯(lián)合開發(fā)，專為物聯(lián)網(wǎng)和超低功耗場景設計。該系列產(chǎn)品具備108MHz運算主頻、16-128KB Flash和6-32KB SRAM緩存，支持gFlash專利技術，確保高速數(shù)據(jù)訪問。
GD32F30x系列采用Arm Cortex-M4內(nèi)核，主頻高達120MHz，支持高達1024K Flash和96K SARM，能夠以更高性能、更低功耗、更方便易用的靈活性助力工控消費、物聯(lián)網(wǎng)等市場主流應用。
入門級MCU：包含4條產(chǎn)品線、8個產(chǎn)品系列、121款產(chǎn)品。主要采用Arm Cortex-M23、M3、M4內(nèi)核，相應產(chǎn)品分別有53、28、40款，最高主頻主要集中在48-108MHz，適用于工業(yè)控制、電機驅(qū)動、人機界面、電力監(jiān)控和報警系統(tǒng)、消費類和手持設備、游戲和GPS、電動自行車等各種成本敏感的應用場景。
其中，GD32F3x0?系列專為低成本應用設計，沿用Arm?Cortex-M4內(nèi)核，主頻高達108MHz。為客戶提供了替換或增強傳統(tǒng)?8?位和?16?位MCU的產(chǎn)品選擇。該產(chǎn)品系列具有更高的運行主頻、豐富的外設資源、增強的性能和更低的成本，為成本敏感型應用（如工業(yè)電機、變頻驅(qū)動器和節(jié)能應用）提供了經(jīng)濟高效的解決方案。
低功耗MCU：包含1條產(chǎn)品線（即GD32L23x）、2個產(chǎn)品系列、26款產(chǎn)品。采用Arm Cortex-M23內(nèi)核，最高主頻為64MHz。兆易創(chuàng)新的低功耗MCU以多種運行模式和休眠模式提供了優(yōu)異的功耗效率和優(yōu)化的處理性能，具備更加豐富的外設資源和應用靈活性，從而為系統(tǒng)級能源效率的持續(xù)提升開辟道路，廣泛適用于工業(yè)表計、小型消費電子設備、便攜式醫(yī)療設備、電池管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)鹊湫褪袌觥?/strong>
其中，GD32L235系列遵循了多種低功耗數(shù)字設計理念，采用了超低功耗工藝制程，從硬件層面降低功耗；支持包括深度睡眠（Deep-sleep）、部分睡眠（Sleep）和待機（Standby）等六種低功耗模式。在Deep-sleep模式下，電流降至1.8uA，喚醒時間低于2uS；Standby模式電流更是低至0.26uA。即使在最高主頻全速工作模式下，其功耗也僅為66uA/MHz，實現(xiàn)了效能和功耗間的卓越平衡。
車規(guī)MCU：包含4條產(chǎn)品線、8個產(chǎn)品系列、54款產(chǎn)品。采用Arm Cortex-M4、M33、M7內(nèi)核，相應產(chǎn)品分別有8、22、24款，最高主頻主要集中在100-240MHz，以均衡的處理性能、豐富的外設接口和增強的安全等級，為車身控制、車用照明、智能座艙、輔助駕駛及電機電源等多種電氣化車用場景提供主流開發(fā)之選。
其中，GD32A7xx系列車規(guī)級MCU采用了高性能Arm Cortex-M7內(nèi)核，主頻高達160MHz，集成了優(yōu)異的性能、增強的安全升級、豐富的外設接口，全面適用于車身域控、車身控制、電池管理、車載充電機、T-BOX、底盤應用、車燈控制、DC-DC等多種電氣化車用場景。
據(jù)悉，未來兆易創(chuàng)新車規(guī)級MCU將重點面向集中式電子電氣架構(gòu)中域控制器要求而開發(fā)。
無線MCU：包含2條產(chǎn)品線、2個產(chǎn)品系列、12款產(chǎn)品。采用Cortex-M33、RISC-V內(nèi)核，相應產(chǎn)品分別有4、8款，最高主頻分別為180MHz、160MHz。GD32無線MCU提供先進的射頻性能、強化的安全機制、大容量存儲資源以及豐富的通用接口，結(jié)合成熟的工藝平臺及優(yōu)化的成本控制，為需要高效無線傳輸的市場應用持續(xù)提供解決方案。
其中，GD32VW553系列支持Wi-Fi 6和藍牙LE 5.2無線連接協(xié)議。憑借其邊緣處理和連接特性，廣泛適用于各種無線應用場景，包括家電、智能家居、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)關。該系列MCU也非常適合預算受限的場景，如辦公設備、支付終端和各種物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。
兆易創(chuàng)新還提供無線模組系列，提供不同尺寸大小、寬溫范圍、大容量存儲資源、豐富的GPIO、板載PCB天線或外部天線連接器等選項，適用智能家居、智能樓宇、辦公設備和消費電子等各類無線連接場景。
專用MCU：包含4條產(chǎn)品線、4個產(chǎn)品系列、54款產(chǎn)品。采用Cortex-M23、M4、M33內(nèi)核，相應產(chǎn)品分別有6、4、2款，最高主頻在72-168MHz，針對不同的細分應用推出了相應的產(chǎn)品系列，包括光模塊系列、指紋識別系列、打印機系列等。
其中，GD32E501系列增強型MCU產(chǎn)品，強化與GD32E232系列產(chǎn)品的無縫升級并形成組合，以匹配光網(wǎng)絡各種傳輸速率和應用場景，全面覆蓋光纖路由器、交換機、5G傳輸、數(shù)據(jù)中心、云服務器等各類光模塊市場的數(shù)據(jù)處理和監(jiān)測需求；GD32FFPR系列是指紋識別系列專用MCU；GD32EPRT系列支持SQPI控制器，用于連接到具有串行、兩線和四線并行接口的 SQPI閃存和SQPI PSRAM等內(nèi)存外設。
立體化的生態(tài)系統(tǒng)
當工程師熟悉并依賴一個MCU的生態(tài)系統(tǒng)時，則更傾向于繼續(xù)使用該MCU，而不是冒險更換到其他品牌。一個完善的生態(tài)系統(tǒng)可以極大地提升MCU的市場競爭力、用戶粘性和應用范圍。近年來，兆易創(chuàng)新在持續(xù)豐富自身MCU產(chǎn)品的同時，圍繞MCU構(gòu)建了立體化的生態(tài)系統(tǒng)。
官方工具。GD32 MCU廣泛支持FreeRTOS，為嵌入式開發(fā)者提供了一個輕量級、開源且高效的實時操作系統(tǒng)解決方案，兆易創(chuàng)新自研的GD32 Eclipse IDE和GD32 All-In-One Programmer，全面適配Arm KEIL、IAR、SEGGER等主流嵌入式開發(fā)工具，為用戶提供便捷高效的開發(fā)環(huán)境。配套的GD-Link調(diào)試器支持SWD/JTAG雙模調(diào)試，即插即用，提供流暢的調(diào)試體驗，并且與多家燒錄廠有深入合作，為用戶提供多種燒錄調(diào)試等選擇。
聯(lián)合全球合作廠商，推出了多種集成開發(fā)環(huán)境IDE、開發(fā)套件EVB、圖形顯示GUI、安全組件、嵌入式AI、操作系統(tǒng)和云連接方案。如IAR Embedded Workbench for Arm是一款強大的開發(fā)工具，為GD32H7系列MCU提供了全面的支持，包含高度優(yōu)化的編譯器和先進的調(diào)試功能；映時科技H7 Mini開發(fā)板助力GD32H7系列MCU應用普及；大量合作廠商提供工程開發(fā)和批量生產(chǎn)的通用編程器；攜手阿里巴巴、Amazon AWS、微軟等云廠商共建云平臺等。
針對高端應用場景，兆易創(chuàng)新還聯(lián)合第三方資源，提供涵蓋信號處理、電機控制、圖形顯示、語音識別以及邊緣AI代碼的算法和中間件支持，助力更多創(chuàng)新應用的實現(xiàn)。
開發(fā)者支持。GD32 MCU開發(fā)工具提供MCU各個產(chǎn)品系列的數(shù)據(jù)手冊和軟硬件配套資料，并提供全系列的全功能評估板和入門學習板，開發(fā)者可在GD32 MCU開發(fā)工具技術網(wǎng)站下載對應的程序代碼庫，測試芯片所有外設的功能，同時可以快速便捷地修改示例代碼，并構(gòu)建新項目的軟件開發(fā)；此外，GD32 MCU開發(fā)工具技術網(wǎng)站還提供了一系列的在線視頻教程，可供開發(fā)者在線學習。
GD32大學計劃。通過聯(lián)合實驗室、合作開發(fā)教育產(chǎn)品，兆易創(chuàng)新特色雙創(chuàng)平臺，共同舉辦設計競賽等方式為教育者提供一個交流的平臺并共建開發(fā)系統(tǒng)，幫助師生和科研工作者掌握GD32 MCU相關的先進技術，以及實現(xiàn)教育資源的優(yōu)勢互補和共享，推進產(chǎn)學研合作與協(xié)同創(chuàng)新。
寫在最后
兆易創(chuàng)新自2013年推出了其首顆32位MCU，經(jīng)過十余年的發(fā)展，憑借快速擴張的產(chǎn)品矩陣和持續(xù)優(yōu)化的生態(tài)布局，已經(jīng)完成從“邊緣跟隨”到“高端卡位”的躍遷。
2025年6月19日，兆易創(chuàng)新向港交所遞交上市申請。此次赴港上市，將深化公司全球化戰(zhàn)略布局，加快海外業(yè)務發(fā)展，提升公司國際化品牌形象。
未來，隨著技術的持續(xù)突破和市場的進一步拓展，兆易創(chuàng)新將在全球MCU市場中占據(jù)更重要的地位，成為國際巨頭的有力競爭者。
