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中科芯蕊首款超低功耗MCU获同类产品测评榜单第一,明年将大规模量产

Byadmin

Nov 15, 2021

【编者按】2022中国IC风云榜全新升级,在去年7大奖项的基础上扩展赛道,最终形成15大奖项。10月25日奖项申报已启动,目前征集与候选企业报道正如火如荼进行中。本次评选将由中国半导体投资联盟137家会员单位及400多位半导体行业CEO共同担任评选评委,奖项公布于2022第三届中国半导体投资联盟年会暨中国IC风云榜颁奖典礼上揭晓。

本期候选企业:北京中科芯蕊科技有限公司(以下简称“中科芯蕊”)

【参选奖项】中国IC风云榜年度优秀创新产品奖

【参选产品】超低功耗嵌入式微处理器——XRM32UL051

芯榜网消息 2022中国IC风云榜“年度优秀创新产品奖”征集现已启动,该奖项旨在表彰有效解决卡脖子问题的优秀创新企业,促进完善国家集成电路产业链自立自强。入围标准要求企业深耕半导体某一细分领域,面向近一年内研发成功的创新产品;同时技术创新性强,具有自主知识产权,有效解决卡脖子问题,促进完善供应链自立自强并产生效益的创新产品。

首款超低功耗MCU获好评

据了解,中科芯蕊是在2019年4月由中国科学院微电子研究所与国内集成电路领域知名投资基金及产业链伙伴共同发起设立。是国内顶尖的极低功耗处理器芯片及解决方案供应商,聚焦于人工智能、物联网及可穿戴电子领域。

功耗二字无疑是电子产品都绕不开的话题,物联网领域也不例外。

中科芯蕊在接受采访时表示,近年来物联网类应用逐渐走入工业和消费领域,消费电子类终端产品普遍采用电池供电,而电池供电的应用存在一个行业“痛点”——能耗。由于品牌对产品小型化、轻薄化的诉求,这类产品在能耗、续航、体积、成本几个方面产生了相互制约关系,限制了使用电池供电的物联网产品的发展,降低了产品的竞争力。

“此外,在非消费类领域,大规模部署的物联网节点面临着高昂的维护成本,由于电池的供电能力无法维持整个产品生命周期,大部分产品需要人工更换电池进行维护,物联网节点的大量部署存在空间布局不规则的特点,这给维护带来了巨大的成本压力,客户期盼出现长期续航、免维护的产品。”

据其介绍,物联网节点的电子系统包括各类传感器、微控制器、数据传输三个部分。其中传感器和数据传输模块在工作时存在较大的功耗,需要对其采用“按需工作”的模式进行控制,而微控制器作为系统的核心控制单元负责对传感器得到的信号进行长期的数据处理,根据需求唤醒数据传输模块与其他设备进行通讯。

因此,微控制器的能耗水平决定了物联网节点的整体功耗特性。

2021年,中科芯蕊推出了一款型号为“XRM32UL051”的超低功耗嵌入式微处理器。据悉,这款MCU芯片采用领先的亚阈值技术和异步电路技术等低功耗集成电路设计技术,具有卓越的功耗性能指标。经由嵌入式微处理基准协会(EEMBC)与各大MCU厂商联手推出国际权威超低功耗MCU测试标准ULPMark评测,XRM32UL051芯片获得451分,在Cortex-M0+内核产品中全球排名榜单第一。

图1 基于M0+内核MCU的ULPMark CP3.0评测分数榜单

芯榜网获悉,XRM32UL051芯片现已完成小批量生产,十余家客户正在对该芯片进行使用和系统试用,主要领域包括自供电传感器信息采集、便携式医疗、无线感知节点等。随着2022年产品进入量产环节,销售量将得到迅速提升。

该公司表示:“客户使用XRM32UL051构建的系统在能耗、待机、电池续航能力上都较原方案有大幅的提升,充分突显终端产品与同类产品的差异性,提高了产品的市场竞争力,得到客户的一致好评。”

全面布局产品及专利体系

随着我国制造业领域转型升级步伐加快、全球消费升级的趋势形成,芯片厂商越来越重视物联网和可穿戴电子这类新兴市场,越来越多的MCU厂商纷纷推出超低功耗系列的MCU。

然而在市场需求高速增长的同时,行业竞争也进一步加剧。

为了把握市场机遇并在竞争中脱颖而出,中科芯蕊在产品设计上采用有别于传统的低功耗集成电路设计的技术路线:亚阈值芯片设计技术与异步电路设计技术,团队在国家重大项目的支持下,经历了十余年的技术积累,形成了具有自主知识产权的独特的极低功耗芯片设计方法,覆盖所有核心模块。

据了解,亚阈值技术通过将芯片的工作电压降低到晶体管阈值附近,进而可以成倍的降低芯片功耗。异步电路技术,采用事件触发的方式进行工作,能够彻底消除电路中的无效翻转。同时,异步电路技术,能够有效解决亚阈值技术面临的时序难题,能够更加有效的发挥亚阈值技术的功耗优化效果。这两种技术是当前最为先进的极低功耗技术,同时可优势互补,实现“1+1>2”的优化效果。

另外随着中科芯蕊现有产品推广步入正轨,该公司为了丰富产品线应对更多应用场景后续还会推出基于M3、M4F等内核的通用型超低功耗MCU。

“基于现有大客户的需求反馈,根据其行业应用特点,公司还将推出面向行业应用的定制型超低功耗MCU,进一步提高客户产品的市场竞争力。部分物联网应用场景对边缘计算的需求越来越多,传统的MCU无法应付这类运算需求,公司计划针对这类需求推出采用RISC-V内核+AI引擎的轻量级AIoT类处理器。”中科芯蕊表示。

除此之外,该公司自成立以来就对知识产权的保护采用“发明专利+商业秘密”的保护策略。

据其透露:“公司发展初期侧重对核心技术点进行专利布局,重点包括亚阈值电路设计技术和异步电路设计技术及相关方法。经过几年的积累后,将采用以面代点的方式进行专利部署,力求在多个特色领域形成相互联系的专利组和专利池,公司预计在成立5年的时候拥有核心发明专利超过50项,构建全面保护公司创新技术的知识产权保护体系。”

中科芯蕊表示:“随着终端创新性产品的不断涌现,作为极低功耗技术的领导者,公司将持续加大研发和生产投入,不断拓宽产品线,丰富产品应用场景,完善客户服务,助力终端市场持续放量。”

【奖项申报入口】

2022第三届中国半导体投资联盟年会暨中国IC风云榜颁奖典礼即将于12月在北京举办,奖项申报已启动,目前征集与候选企业报道正在进行中,欢迎报名参与。

【年度优秀创新产品奖】

旨在表彰有效解决卡脖子问题的优秀创新企业,促进完善国家集成电路产业链自立自强。

【报名条件】

1、深耕半导体某一细分领域,面向近一年内研发成功的创新产品。 2、技术创新性强,具有自主知识产权,有效解决卡脖子问题,促进完善供应链自立自强并产生效益的创新产品。

【评选标准】

1、技术产品主要性能和指标(20%) 2、技术创新性(40%) 3、销售情况(40%)

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