更快更小更强：纳芯微NovoGenius®开启智能汽车芯片定制时代

　　科技不断进步，汽车成为了智能化的移动终端。智能汽车最底层的半导体芯片的创新是推动行业变革的关键力量，甚至能够改变行业格局。

　　在半导体领域，随着应用场景的进一步细分，似乎我们已进入了定制芯片时代。为满足复杂多变的需求，芯片厂商开始利用不同的技术组合来榨取边际效益，通过优化架构设计、采用先进的制程工艺以及融合多种功能模块，打造出高度定制化的芯片解决方案，以实现更高的性能、更低的功耗和更小的尺寸，从而在激烈的市场竞争中占据优势。

　　纳芯微以NovoGenius®系列SoC产品，展示了如何通过创新来满足市场对高性能、高集成度和定制化芯片的需求。这些SoC产品不仅优化了性能和成本，还通过集成多种功能，如PMIC、LIN总线接口和电机驱动，减少了PCB面积，提高了可靠性。

　　纳芯微产品线总监叶健指出：“创新不仅体现在技术层面，还体现在对市场需求的敏锐洞察和快速响应能力上。”通过与客户的紧密合作，纳芯微能够提供一站式的解决方案，满足不同应用场景的需求。这种以创新为核心、以需求为驱动的策略，使纳芯微在竞争激烈的汽车电子市场中脱颖而出。

　　天赋异禀的NovoGenius®

　　Genius意为特别、特殊、不寻常，用来形容具有别人没有的天赋和特殊才能。以NovoGenius®命名的系列SoC包括NSUC1610、NSUC1602和NSUC1500等产品，以其高度集成化、定制化的特点，为汽车电子电气架构中的智能执行器等应用场景提供了全新的解决方案。

　　叶健在接受采访时表示，纳芯微的SoC产品开发思路始终围绕着市场需求和客户应用展开，通过定制化的MCU+概念，为特定应用提供最优的芯片解决方案。

　　定制化集成方案的优势首先是高度集成化，可以为客户带来显著优势。传统的执行器芯片除了MCU芯片外，外围还有8个MOS管、MOS管驱动、LIN总线接口、电源芯片，板子上有5到6颗芯片。

　　“我们第一颗正式发布的SoC NSUC1610是为执行器应用量身定制的一个全集成SoC方案，集成了PMIC、LIN总线接口、电机驱动的四个半桥，再加上一个处理器。与传统的分立芯片方案相比，它不仅降低了成本，还优化了性能和PCB板面积。”他说。

　　对某些应用来说，集成式方案带来的好处之一就是减小体积，提高标准化程度。纳芯微NSUC1610的主要应用场景之一是空调出风口电机驱动。在隐藏式风门中有两个电机，分别控制风门的左右和上下摆动。如果用传统的分立式方案，需要用一个大PCB实现全部功能，系统体积较大。NSUC1610的高集成式设计可以让客户用较小的PCB加上全集成芯片放在电机内部，形成一个一体化方案。

　　在成本方面，由于将多个功能集成在一颗芯片上，减少了分立芯片的数量，从而降低了整体BOM成本。其次，定制化的SoC可以根据具体应用需求省去那些用不到的功能，进一步降低成本。

　　在性能优化方面，定制化SoC方案可以根据目标应用进行特别优化，提供更好的性能表现。NSUC1610针对汽车热管理中的电子水阀等应用进行了优化，能够更好地满足这些应用的需求。

　　集成式方案在可靠性方面也具有优势。通常，可靠性问题大部分发生在封装部分。芯片的可靠性涉及封装可靠性和晶圆可靠性，集成式方案减少了分立器件的数量，从而降低了封装可靠性问题的概率。“如果用一个晶圆将全部功能都集成在一起，仅需一个封装就可以使可靠性得到提升。”叶健Ken解释说。

　　此外，在测试阶段，集成式SoC可以进行整体系统级可靠性测试，一次覆盖IC级别和应用层面，提高了整体可靠性。

　　NSUC1610的主要应用场景是本地化控制的驱动集成，如电子水阀和电子膨胀阀应用中与阀类集成、主动进气格栅(AGS)集成、HVAC控制与风门电机集成等等。NSUC1610的峰值电流为1A，如果所需驱动电流大于这一数值，可以选择纳芯微近期发布的新产品NSUC1602，通过集成式SoC加单独功率MOSFET来支持大电流需求场景。

　　定制化SoC不是谁都能做

　　现在，很多国产芯片公司都在转型做MCU，这看似简单，做起来却很困难。在叶健看来，主要门槛是模拟。从MCU本身来看，现在ARM® Cortex®-M7以下的MCU门槛已经不高，大多数公司都能做，市场也已趋向红海，价格厮杀比较惨烈。现实是，市场上为某种应用定制的专用型MCU还有部分利润空间，就像纳芯微的NovoGenius®系列。“而这就不是传统MCU公司能做的了，只有能力比较强的数模混合信号公司才能做。”叶健认为。

　　事实上，选择一个新方向开发新产品时，纳芯微也面临了一些挑战，例如公司原来从未做过处理器。通过自主研发，纳芯微实现了处理器部分的开发。NSUC1610处理器采用的是ARM® Cortex®-M3，研发重心却落在了模拟上。通过共享其他产品线的模拟IP资源，纳芯微有效控制了研发成本。

　　“现在国产MCU大厂也不少，但他们与国际大厂的技术代差差不多有半年到一年。技术门槛很容易突破，但商务门槛和市场门槛才是拉开差距的核心竞争力。”叶健指出。

　　商务进入门槛体现在几个方面，第一，第一家进入这个领域的国产厂商具有天生优于其他国产竞争者的优势;第二，如果是做汽车应用，能够支撑汽车芯片功能与质量的公司体系也有助于拉开与他人的差距;第三，厂家还需要具备为客户的广泛应用提供系统级解决方案的能力。

　　纳芯微与传统MCU厂商的最大区别在于其模拟领域的深耕和丰富的IP积累，同时专注于泛能源和汽车两个领域，围绕应用进行创新，能够将模拟IP和数字IP完美集成在一颗芯片中，针对客户应用提供定制化的SoC产品，特别是系统性解决方案。而传统MCU只有基本的控制功能，没有集成模拟外设，需要在板上另加。

　　以NSUC1610为例，它使用12V控制接口，最高电压可达40V，而传统MCU通常只有3.3V或5V，没有集成处理更高电压的电源部分。此外，NSUC1610集成了8个MOS管，可以直接驱动一个电机，而传统MCU一般需要外部加MOS管才能驱动电机。

　　挖掘市场需求，提前战略布局

　　那么，为什么纳芯微的第一颗SoC选择布局执行器呢?这源于纳芯微的产品研发始终基于市场需求和客户需求。随着运放、ADC等分立方案市场空间的逐渐缩小，客户对高集成度产品的需求日益增加，导致为客户应用量身定制的ASSP(专用标准产品)业务需求的增加。

　　叶健分享道，之所以能够发现MCU+产品的机会，是因为纳芯微的传感器产品已广泛应用于多种汽车场景。例如，电子水阀应用中就使用了纳芯微的角度传感器。“我们注意到，在这些系统中，电机执行器与角度传感器的用量比为1:1。为了满足客户需求，我们决定从传感器开始向外扩展。”他说。

　　然而，开发这样一颗高度集成的定制化产品并非易事，因为它需要大量的模拟IP。幸运的是，纳芯微拥有这些IP，能够将它们全部打包，结合一颗MCU成功研发出NSUC1610这颗小电机驱动SoC。“这就是我们发现机会的过程，也得益于我们在汽车领域的深耕，随着逐渐的横向扩展，我们发现了市场对细分产品的需求。”他说。

　　看来，纳芯微是围绕应用需求进行创新。如叶健所说：“我们研发这类产品时，已经定位了市场上某个总体量很大、客户需求集中度比较高的应用，围绕其研发一颗产品以覆盖1至2种类型的应用。这样的定位已不是通用MCU的概念了。”

　　他也坦承，NSUC1610并不合适工业电机应用，只能用在汽车的20瓦小电机上，这就是定制开发。“对这一类应用，NSUC1610一定是成本和竞争力最优的，而在细分领域，与ASSP类型的SoC相比，通用MCU没有什么优势。”

　　他补充说：“如果用通用MCU去处理客户的一些算法可能比较复杂，而针对应用定制，就能用一个硬件加速器进行处理，提高处理效率。这还是模拟，或者说是模拟+数字的性能优化，能够满足特定应用的需求。”

　　作为模拟领域国内最早布局汽车电子应用的玩家，纳芯微早在2016年就在汽车电子领域布局，进行大量前期研发投资。因此，选择汽车热管理中的电子执行器作为第一颗SoC的布局方向，也是根据公司大策略下的一步棋。

　　据了解，纳芯微在热管理应用中的产品也是丰富多样，包括驱动芯片、接口、高压LDO和反激式转换器等产品，能够涵盖热管理应用80%-90%的芯片。得益于纳芯微丰富的IP积累，NSUC1610将这些相关IP进行集成，为客户提供了一站式解决方案。

　　进一步横向拓展应用场景

　　虽然是ASSP，也不是说它的应用就很局限。纳芯微的NovoGenius®系列SoC产品不仅在汽车热管理领域取得了成功，还在车内氛围灯等其他应用场景中找到了用武之地。例如，近期推出的车载氛围灯驱动NSUC1500，它共享了NSUC1610的许多IP，如12V供电PMIC、40V最高耐压、自动选址LIN总线等。这种共享IP的方式使纳芯微能够快速推出针对不同应用场景的定制化产品，实现横向扩展。

　　“我们选择推出NovoGenius®系列，重要的出发点是拥有所有的模拟IP，而处理器架构不变，只需要根据不同应用场景做一些调整，很快就能推出一颗针对应用的定制化产品。这样的迭代能把成本降下来，快速将产品推向市场。”

　　在市场推广过程中，为了帮助客户用好这颗芯片，纳芯微通过向客户展示，提供软件样本和支持包，了解客户应用层的特殊要求，帮助他们在软件样本基础上添加和优化功能。例如，在空调出风口应用中，客户可以根据对静音要求和特殊算法，在纳芯微提供的软件架构上进行算法优化，从而降低研发成本。这也是纳芯微为客户提供一站式支持的具体体现。纳芯微还提供PCB的EMC(电磁兼容性)相关能力，帮助客户快速投入生产。

　　此外，纳芯微实行双供应链策略，在国内和海外都有深度合作的晶圆和封测厂，通过针对国内外MNC(跨国公司)的一套完整的供应链体系，确保了供应链的稳定。

　　用技术之外的能力证明自己

　　“这颗料专注的应用很清晰，已经将应用所有相关的东西做成一站式方案，这是与通用处理器厂商最大的不同。”叶健说。能把模拟IP和数字IP完美结合起来变成一颗产品已属不易，但这还不是问题的全部。

　　他以Tier1客户为例说道：“客户首先考核的是你能不能做，核心IP能不能搞定，我们已经用能力证明了自己。他们还要看公司的质量管理体系，包括是否具备满足车规的能力，供应链是否能持续供应，保证交付。如果客户某个车型卖得特别好，突然起量，供应链是否能灵活支持?”

　　此外，质量管理体系是否有完备的SQE、MQE、DQE等质量管控能力;PPAP文档能否跟上客户要求;OSAT(外包半导体封装与测试)管控能力能否满足质量监控要求;IT系统是否能为客户提供更好的质量在线监控;这些都是一个公司整体综合管理能力的考量。

　　作为国产汽车模拟芯片的领跑者，纳芯微立足于整个公司的汽车管理体系，包括质量管理体系、供应链管控能力，能够满足Tier1和Tier2客户对车规级产品的严格要求。

　　值得一提的是，纳芯微产品布局丰富，在提供一站式方案方面能力超强。一般来说，国内Tier1客户往往会根据应用设置多个部门，例如热管理、汽车三电等。与业内其他厂商相比，纳芯微的产线协同性更好，能够围绕公司主营业务将各个产品线瞄准一个应用类型。所以，客户选择纳芯微，不仅可以获得一颗芯片，还可以获得满足其70%-80%物料供应的整体解决方案。

　　“客户可以把我们作为一个整体战略供应伙伴，这是纳芯微最核心的市场竞争力。我们的产品选择与公司的主力市场和销售布局协同性很高，能够满足目标客户在传感器、驱动、电源、隔离产品方面的需求。我们的销售渠道集中度也较高，边际成本较低，能更好地满足客户需求。”叶健说。

　　卓越的体系管理能力以及庞大的企业体量，有助于纳芯微的产品力在业内稳居领先地位。以NSUC1610为例，作为国内首款推出的集成式定制化SoC芯片，充分展现了纳芯微在技术创新、产品研发和公司管理方面的强大实力，为其在激烈的市场竞争中赢得了显著优势。

　　写在最后

　　纳芯微的NovoGenius®系列SoC产品以其高度集成化、定制化的特点，为客户提供了全新的解决方案。通过定制化的MCU+概念，纳芯微能够为特定应用提供最优的芯片解决方案。

　　纳芯微凭借其在模拟领域的深耕、丰富的IP积累以及优秀的体系管理能力，成为了国产汽车模拟芯片的领跑者。

　　未来，纳芯微将继续围绕客户需求，不断拓展产品应用领域，为客户提供更多优质的产品和服务。