兆易创新:新晋模拟玩家的差异化竞争之路

Release time:2024-08-20
author:AMEYA360
source:兆易创新
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  模拟IC是一个空间大、需求分散、成长性高、下游应用广泛的行业。根据第三方调研机构数据,2023年全球模拟芯片市场规模为948亿美元,是2012年的2.4倍,预计到2024年末,全球模拟芯片市场将有望实现3.7%的增长。而在这近千亿美元的市场中,中国市场表现尤为突出——2023年,中国模拟芯片市场规模3027亿元(约合420亿美元),占模拟芯片市场总额的40%左右。

兆易创新:新晋模拟玩家的差异化竞争之路

  于是,在这样一条“黄金级赛道”上,不但聚集了TI/ADI这样的国际模拟芯片巨头,以及专注于模拟业务的中国芯片企业,还有不少旨在通过“多元化产品组合实现1+1>2效果”的系统级芯片公司,兆易创新(GigaDevice)便是其中的代表之一。

  一块“必要的拼图”

  作为一家坚持“多元化布局”战略的公司,兆易创新近年来持续推动新产品线的落地,意在不断夯实系统技术基石,并通过产品与应用的协同效应,实现系统融合与联动的能力。简单而言,就是要以系统控制为核心,将存储、传感、电源、信号链等周边元器件整合集成,以围绕产品组合打造整体解决方案的方向去发展。

  之所以要这么做,是因为符合兆易创新产品开发和布局的基本逻辑——基于“技术世界服务于物理世界”来进行拓展。在物理世界的需求中,涉及到数据的传输、提取、存储、互联、计算、感知、控制等多个方面,这需要产品的多元化布局;其次,对于应用领域的多元化,也要更加注重产品协同效应;第三,在一些特定的应用领域里,可能需要以整体解决方案的方式提供配套的硬件方案和软件算法,其核心目的就是能够更快地让客户去完成比较优化的方案,增加客户产品的价值。

  显而易见,将模拟芯片产品视作公司新的发力方向,也就是顺理成章的事情。

  众所周知,模拟芯片主要用于产生、放大和处理连续函数形式的模拟信号(如声音、光线、温度等),可以应用于消费电子、汽车、通讯、工业控制等各种终端上,其中,新能源、服务器市场有望成为模拟芯片行业新的发展趋势和增长点,这与兆易创新Flash和MCU业务的客户重合度非常高。

  据统计,2023年中国新能源汽车销售量949.5万辆,同比增长37.9%。未来在政策与市场推动下,新能源汽车渗透率的提高、电动化与智能化的发展均有望促使模拟芯片出现更大规模的发展。而在智能化浪潮下,服务器市场出货量稳步增长,服务器场景中的电压/电流检测、比较电路和过流保护、时钟、电压监控、系统供电等都会用到大量的模拟芯片,使得模拟芯片在服务器领域的需求得到持续释放。

  兆易创新的模拟业务启动于2019年的电源管理产品研发。两年后的2021年4月,第一颗集成电源管理芯片GD30WS8805正式量产;同年6月和11月,首颗马达驱动产品GD30DR8306和首款超低噪声LDO GD30LD330x先后上市。2022年5月,兆易创新多款锂电充电IC产品陆续量产上市。

  模拟器件细分品类众多、浩如烟海,兆易创新在选择产品方向时,将高性能电源、电机驱动、锂电池管理芯片、专用电源管理芯片、信号链产品作为核心发力点,目前GD30系列模拟产品组合已拥有200余个型号,主要包括:

  高性能电源

  包括通用降压Buck和升压Boost DC-DC(GD30DC)、线性稳压器LDO(GD30LD)以及高精度基准源(GD30VR)产品系列。其中,高性能大电流LDO以及低功耗高性价比的LDO,已在工业和消费领域等领域广泛应用。通用DC-DC产品覆盖了通信、工业、安防、智能家居等众多领域。低噪声,高精度,极低温度飘移并具备长期稳定性的高精度基准源,可广泛应用于工业控制、能源、电力、信号测量采集、医疗等行业的应用。

  电机驱动芯片

  包括有刷BDC/无刷BLDC/步进Stepper等各类型的电机驱动芯片(GD30DR)。其中,GD30DR300x有刷电机驱动系列的多颗产品全面涵盖了家电、工业等市场主流应用,还集成了电流镜功能,既节省了布板空间,又降低了系统成本。该系列产品已在清洁电器扫地机市场广泛使用。步进电机驱动GD30DR38xx系列产品则以优异的质量和性价比覆盖了三表、安防、打印等工业市场。

  锂电池管理芯片

  包括锂电池充电器(GD30BC)以及过压保护(GD30SP)产品系列。以通用型多串数锂电充电芯片为主,并将在储能、新能源车等领域逐步拓展。

  专用电源管理芯片

  针对专用市场进行深度定制和优化,现已包括DDR PMIC(GD30MP)、TWS耳机盒充电器(GD30WS)、电子雾化器SoC(GD30EC/MP), 以及即将发布的BMS AFE(GD30BM),其性能可达到行业领先。

  信号链产品

  包括ADC信号转换器(GD30AD)、运放(GD30AP)、比较器(GD30CP),温度检测(GD30TS)等产品系列,可用于电力测量、控制;多相马达控制、电池储能、电池化成等领域。温度检测芯片系列同时覆盖了服务器、数据中心和高速计算等产业。

  这样,基于广泛的系统级产品组合和协同优势,兆易创新的模拟产品就能够在多个行业市场为客户提供多样化选择,助力客户实现更加灵活、完整的解决方案。例如,GD30电机驱动产品与GD32 MCU产品搭配形成组合拳,陆续应用于工控行业;高性能电源已进入全球领先的通讯服务商的产品中;新能源汽车的采购清单中也有GD30的身影。

  知己知彼,百战不殆

  如前文所述,尽管在模拟芯片领域已经拥有了一定的基础,但面对众多成名已久的模拟芯片公司,兆易创新还属于新进玩家,产品种类和数量正在不断地扩充。因此,如何在市场竞争中打造属于自己的差异化优势,就成为一个特别值得思考的问题。

  知己

  兆易创新在打造差异化竞争优势上,坚定地采取多元化市场策略。这些策略不仅涉及技术创新,还包括市场定位、产品多样化以及生态系统建设等方面。其一,兆易创新的模拟通用产品覆盖面广,专用产品可以满足特定场景,关注“面”的同时也聚焦“点”;其二,兆易创新拥有广泛的存储和MCU产品,无论是与存储结合,还是与MCU结合,均可产生协同优势。所构成的产品矩阵也更为灵活多样,可以为客户提供更多一体化的解决方案,这些都是国内传统模拟IC公司无法比拟的。

  同时,兆易创新对自身在模拟电子产业链中地位与作用的认知也是“多元化”的,包括市场定位与产品布局、工艺整合、成本优化、供应链管理、生态系统和客户价值等。这些角色和作用共同构成了兆易创新在模拟电子产业链中的独特地位,使其能够在激烈的市场竞争中保持竞争优势,并不断开拓新的市场和应用领域。

  此外,坚持长期主义,打造完整的人才培养体系,在吸纳优秀工程师的同时,鼓励创新的企业文化,在公司内部形成对技术创新的坚持和尊重,也是兆易创新各业务线多年来持续发展的动力和源泉所在。

  知彼

  国际厂商布局早、产品多、覆盖面广,经过多年的累积,在客户资源、品牌方面已经形成了领先优势。运营模式上,国际模拟芯片大厂普遍采用IDM(Integrated Device Manufacturer)模式,尽管需要庞大的资金支持,运营成本也较高,但企业往往具备更强的资源聚集能力与协同优势。

  中国模拟IC厂商作为后起之秀,从电源管理芯片开始奋起直追,逐渐拓宽产品种类至中高端产品,甚至在一些指标上已经比肩国际大厂。经过近些年的经验技术积累,差距也正在逐步缩小。加之国内模拟芯片企业大多采取Fabless模式,更具灵活弹性,轻资产模式也可以大大提高运营效率和成本优势。

  受外部大环境的影响,模拟芯片国产化替代趋势正变得越来越明显。以消费类模拟IC为例,相对于汽车和工业领域,消费类模拟IC技术难点并不高,更多是追求成本的极致,这使得能将多个功能模块集成到一颗芯片上,以实现更强大性能和更低成本的高集成度SoC成为了主流方向之一,TWS耳机和电子雾化器等典型消费应用都是如此。在该领域,兆易创新结合自身的MCU、存储类、模拟类产品,完全能够将性能和成本都做到更优。

  在工业领域,用于机器人的马达驱动和大电流通用电源市场对电源芯片的需求极为旺盛。前者是由于智能化水平不断发展,机器人集成了更多的功能,其对算力和控制的要求有了明显提升,因此业界采用将控制和计算合并的高压二合一驱动芯片来提升机器人的性能;对后者来说,目前国际厂商占据着30A以上的大电流电源市场,而国内厂商主要是以20A以下的市场为主,但随着智能化地不断提升,高性能CPU和GPU会对大电流有额外的要求,国内厂商向上发展的空间更加广阔。

  新能源领域的增长需求,一方面是来自于国内储能和纯电汽车对于前端FE检测芯片的大幅提升。目前,AFE芯片主要依赖于进口,国内市场缺口较大,且随着800V或更高压架构的发展,AFE芯片势必还会迎来成倍的增长。另一方面,则是源于汽车对于SoC芯片的需求。由于电动汽车架构正在从分散向集中演进,对功能安全也愈发看重,使得高度集成度域控制芯片成为主流,从而带动了市场模拟IC市场的需求。

  大生态

  一家芯片公司能否获得成功,除了具备出色的产品和深厚的技术积淀外,更大程度上要归结于其所依附的生态系统能否成功。兆易创新对生态系统的理解分为三个层面:

  1、产品配套生态

  包括适配于各产品系列的演示套件、软件平台和代码库、标准认证支持、自研解决方案等,发挥易用性优势。

  2、开发应用生态

  与第三方生态合作伙伴联手,聚焦汽车、工业、消费等主要市场应用,联合提供各类开发资源和turn-key解决方案。

  3、技术协同生态

  持续加强与产业上下游厂商合作,加速开放式创新、技术孵化、人才培养和产教融合,打造完善的产业生态链。

  这样,当站在层出不穷的新技术、新应用面前时,兆易创新就能够在全球生态的统一和兼容之下,进一步开发适应本地化和全球化的技术,帮助客户把他们看到的新商机和酝酿的新想法,更快、更有信心地转化成量产产品,实现降本增效。

  模拟之路,道阻且长

  当前,数字芯片不断缩微化,与之配套的信号链模拟芯片也在更多新技术的推动下朝着小型化、低功耗和高性能的方向发展。对从事模拟IC业务的公司而言,首先面对的就是抗扰、散热、工艺、兼容性等亟待突破的技术挑战,这就要求相关企业不仅在技术创新上要有所突破(突破兼容性和高可靠性的壁垒),还需在市场应用、产业链整合、绿色环保等方面进行深入布局。

  而且从长远发展来看,模拟类产品的特点是种类多、覆盖面广,如何在现有产品基础上继续做深、做精、做大,避免成为“一代拳王”,也不是一件容易的事情。从已知的GD30产品路线图规划上来看,在已有模拟产品基础上继续拓展高集成度SoC;增加工业级高压大电流驱动芯片产品;增加新能源AFE产品、DDR专用电源芯片、传感专用电源芯片等高集成度芯片,已经成为兆易创新明确的发展目标。

  兆易创新对模拟业务设定的未来发展目标涵盖两大主要领域:首先,电源管理芯片将涵盖通用产品及面向特定行业的定制产品,如电机驱动和锂电池管理,以满足不同客户群体的需求并提升品牌效应;其次,信号链产品,特别是在ADC和运放领域,计划通过整合通用产品中的技术来开发更多定制化解决方案,以应对高带宽存储、PC和电子雾化器等行业不断变化的需求。

  加大在定制产品领域的投入,是兆易创新释放的另一个明确信号。

  随着电子系统的日益复杂化,客户和市场对整体系统性能的要求越来越高,定制化成为了满足头部客户需求的重要方式。只有通过与行业头部客户的战略和技术合作,了解其真实需求并提供定制化解决方案,才能在竞争中立于不败之地。同时,考虑到外资企业同样打开了充足的产能支持,甚至有底气与本土企业展开“价格战”,兆易创新就更需要凭借优质的产品质量和服务、更全面的理解客户需求,才能避免落入盲目内卷的境地。

  从兆易创新的发展历程来看,无论是微控制器、存储,还是传感、模拟,公司选择的都是在对技术性能有一定要求的成长性领域里发力和深耕。这些领域对产品的性能、可靠性、稳定性、一致性等有较高要求,考验的是产品本身综合的能力,与设计、供应链、质量控制等很多因素相关。兆易创新目前已经有了相当多的基础能力和经验储备,未来仍会持续投入,通过技术创新来提供精准匹配市场需求的领先产品。

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2026-05-21 09:40 reading:360
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2026-05-14 09:27 reading:460
兆易创新丨从马拉松比赛看人形机器人进化:GD32 MCU筑牢运动控制底座
  在刚落幕的2026年机器人半程马拉松比赛中,冠军机器人“闪电”以50分26秒的成绩率先冲过终点线,一举刷新了人类57分20秒的最好成绩。人形机器人显然已经走出蹒跚学步的阶段,正以稳健的步伐开启加速奔跑的新篇章。  人形机器人的每一次进步,本质上都是运动控制系统的一次跃迁,而芯片正是这一系统的灵魂所在。近日,在2026深圳机器人全产业链大会上,兆易创新MCU市场部李孝剑发表了题为《芯片如何驱动硬件升级,实现机器人运动控制的底层技术闭环》的主题演讲,系统分享了兆易创新的机器人解决方案,以及对行业发展趋势的深度洞察。  三大核心突破 重塑人形机器人  李孝剑指出,人形机器人核心技术的突破体现在三个方面,首先就是自主导航与感知系统的全面升级。当前主流方案普遍采用多模态融合感知,通常集成多达12种传感器,涵盖激光雷达、3D视觉等多种类型。以机器人大脑为中枢,通过多通道协同感知,实现对障碍物的实时识别与路径规划。与此同时,决策算法也在快速迭代中,使机器人具备了自主应对突发状况的能力。  动力系统是机器人能够真正落地的核心所在,而驱动关节又是其中的关键。过去一年,行业内基本都在围绕一体化伺服驱动展开研发。各家均采用一体化关节模组,功率密度提升 60%,峰值扭矩达到400牛米,实现更加流畅自然的步伐。与此同时,散热系统的重要性日益凸显。如今,主动液冷散热已逐步普及,可将核心温度稳定控制在45℃以下。  最后,续航与可靠性的同步提升也是进步方向。半固态电池开始逐步投入使用,能量密度达到350Wh/kg。部分厂家借鉴F1赛车的快速换电方案,并引入动能回收技术。在可靠性层面,关键部位的标准化设计显著延长了产品使用寿命。值得一提的是,电芯特性的发挥与电源管理芯片的性能息息相关,这也是芯片在机器人系统中扮演关键角色的体现之一。  运动性能爆发的底层逻辑  提升机器人的运动水平,本质上与人类运动能力的训练逻辑高度相似。李孝剑表示:“如要提升羽毛球水平,首先需要加强肌肉力量,对应到机器人身上,就是提升关节的瞬时功率。其次,要提升感官能力,对应的是机器人的控制精度与反应速度。人类的反应时间通常在数百毫秒级别,而当前主流芯片已经能够实现毫秒级的控制,这种极其迅捷的反应速度,使其在面对踩空、侧倾等突发状况时可及时做出补偿动作,避免摔倒和损伤。”  运动控制系统的性能提升主要依赖两条关键环路。环路一的提升关键是加快运算速度、提升控制准确度。具体来说,MCU通过传统MOSFET或碳化硅器件驱动关节运转。在关节旋转过程中,编码器与电流采样模块将反馈信号回传至MCU,形成完整的控制闭环。在这一环路中,MCU的运算能力越强,环路的响应速度和控制精度就越高。  环路二的提升关键是提高通信实时性、提升控制频率。关节是被动执行器件,如果小脑下达了动作指令而关节收到的太晚,也会拖慢整个系统的响应速率。当前机器人内部通信总线方案以CAN FD和EtherCAT®为主流。其中,EtherCAT®被视为未来的主流方案,其数据传输速度极快,能够实现微秒级别的响应速率。因此,集成 EtherCAT®功能的MCU将在机器人运控系统中扮演愈发关键的角色。  通过分析可知,MCU担负着驱动电机、采集信号和实时通信的任务。因此,要提升整个运动控制系统的表现就必须选择功能强大的MCU。  破解主控芯片的三重矛盾  伴随机器人动作性能要求的不断攀升,作为主控的MCU芯片也面临着三重矛盾。  第一组是性能与体积的矛盾。  高性能芯片通常伴随更大的功耗与发热,而散热效果又依赖于足够的散热面积。然而机器人关节空间极为有限,这就形成了一对天然的矛盾。针对这一痛点,兆易创新GD32 MCU在保持高性能的同时显著降低动态功耗;同时推出BGA176 10*10mm、WLCSP81 4*4mm等小封装选项,并采用高散热、高导热的封装材料,有效控制芯片结温。以GD32H77x为例,其动态功耗仅为行业其他产品的20%~50%,而主频可达 750MHz、Coremark 跑分则达到国际先进水平,并且支持小封装,真正实现了高性能、小封装和低功耗的兼顾。  第二组是功耗与集成度的矛盾。  为了减小板级面积,芯片需要集成预驱动、通信、感知接口等多种功能模块。但集成度越高,功耗与发热也越高。再加上机器人关节内部需要走线和空心结构,体积约束只会愈加严格。而依托工艺与封装层面的功耗优势,兆易创新可以在有限的芯片面积内集成更多功能。其主推产品GD32H75E将EtherCAT® IP、PHY和编码器接口等多个高价值BOM器件集成于单芯片之中,可帮助客户减少50%~70%的板级系统成本、缩减40%~60%的PCB尺寸,同时降低40%~60%的系统总功耗。  第三组是可靠性与安全的问题。  当芯片结温过高,典型寿命会呈现量级跃迁式的衰减,将严重影响机器人的可靠性与寿命。针对此问题,在低功耗设计的基础上,兆易创新进一步在功能安全层面构建了实时自检机制。截至目前,GD32H7、GD32G5、GD32F5等多个系列的配套STL软件测试库均已获得IEC 61508 SC3(SIL 2/SIL 3)等级认证。芯片能够持续监控自身运行状态,一旦检测到异常或失效征兆,可提前向“大脑”上报关节磨损或潜在风险,从而最大限度地避免机器人因芯片失效而失控伤人。  全栈布局,驾驭行业大潮  李孝剑强调,兆易创新已与 200 余家机器人厂商建立技术对接,其中超过100家已采用兆易创新的芯片方案。这份亮眼的成绩单,源自兆易创新深厚的技术底蕴。公司在全球32位通用MCU厂商排名中位列第七,GD32 MCU累计出货量已突破25亿颗。在质量体系层面,兆易创新已通过ISO 26262、IEC 61508、ISO/SAE 21434等多项国际权威认证,为机器人级应用提供了坚实的品质背书。与此同时,公司还面向人形机器人提供完整的全栈芯片解决方案,覆盖灵巧手、大小脑、手臂与腿部关节、通信节点、电源管理、编码器及IMU模块等关键环节,真正实现一站式赋能。  在人形机器人的产业规划与战略布局上,中国厂家已占据显著的领先优势。得益于完备、高效的产业链,中国本体企业发展势头十分迅猛。与此同时,与之深度协同的中国芯片厂商,也在面向人形机器人的芯片规划上展现出前瞻性与执行力,持续加速国产化布局。这种“本体+芯片”双轮驱动的协同优势,正推动中国人形机器人产业在技术迭代与量产落地上不断抢占市场先机。
2026-05-06 10:53 reading:552
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