作者：黃燁鋒

EET電子工程專輯原創(chuàng)

去年8月份，國(guó)民技術(shù)在發(fā)布的財(cái)務(wù)中報(bào)中，明確將通用MCU作為其重要發(fā)展規(guī)劃。財(cái)報(bào)中提到報(bào)告期內(nèi)，“首款基于Arm Cortex-M4內(nèi)核系列產(chǎn)品處于應(yīng)用方案開發(fā)和客戶導(dǎo)入階段，多個(gè)基于Arm Cortex-M0及M4內(nèi)核系列的通用安全MCU產(chǎn)品進(jìn)入研制狀態(tài)”。本月的慕尼黑上海電子展上，我們就看到了國(guó)民技術(shù)在各行各業(yè)推廣其通用MCU的成果。

國(guó)民技術(shù)在今年慕尼黑上海電子展上的投入可謂很大，我們?cè)趪?guó)民技術(shù)展位上看到了包括網(wǎng)絡(luò)安全、無(wú)線射頻、電機(jī)控制、工業(yè)應(yīng)用、消費(fèi)電子、智能家居、健康醫(yī)療、智能交通、物聯(lián)網(wǎng)、MCU生態(tài)共10個(gè)展示主題。除了像安全芯片、可信計(jì)算這種傳統(tǒng)殺手锏之外，國(guó)民技術(shù)的通用MCU在如今的熱門領(lǐng)域幾乎做到了全覆蓋，表明其動(dòng)作還是相當(dāng)快的。記得這家公司2018年報(bào)還寫著“將面向物聯(lián)網(wǎng)的通用MCU全系列產(chǎn)品作為信息安全市場(chǎng)以外的另一個(gè)發(fā)展重點(diǎn)”，當(dāng)時(shí)還在規(guī)劃階段。

看起來(lái)信息安全產(chǎn)品、通用MCU、無(wú)線通信連接已經(jīng)是國(guó)民技術(shù)并駕齊驅(qū)的發(fā)展策略了。中報(bào)提到國(guó)民技術(shù)此前正加快新產(chǎn)品布局，保持了較高的研發(fā)投入，且當(dāng)時(shí)新產(chǎn)品尚未產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。就本次展會(huì)的展示來(lái)看，想必這些成果會(huì)在未發(fā)布的FY2020年報(bào)中看到一些線索。

本文主要以圖集的方式，來(lái)瀏覽今年慕展之上國(guó)民技術(shù)展示的產(chǎn)品。一方面可對(duì)國(guó)民技術(shù)如今的業(yè)務(wù)投入有個(gè)大致的了解，另一方面萬(wàn)物互聯(lián)大趨勢(shì)、國(guó)際貿(mào)易環(huán)境變化、疫情對(duì)數(shù)字生活的推動(dòng)實(shí)則都對(duì)國(guó)產(chǎn)MCU市場(chǎng)產(chǎn)生了極大的刺激作用，從國(guó)民技術(shù)在MCU市場(chǎng)的投入也能看到當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展熱點(diǎn)都在哪些領(lǐng)域。

安全：傳統(tǒng)殺手锏

國(guó)民技術(shù)在信息安全這部分的既有成就實(shí)則是無(wú)需贅言的，過往成就包括在可信計(jì)算市場(chǎng)，是國(guó)內(nèi)最大的可信計(jì)算芯片供應(yīng)商，國(guó)內(nèi)商業(yè)市場(chǎng)份額超過了85%;UKey芯片、行業(yè)卡芯片也是主要的芯片產(chǎn)品供貨商。

▲這里展示的工業(yè)網(wǎng)關(guān)、柴油車遠(yuǎn)程監(jiān)控終端以及燃?xì)夥桨?，采用了?guó)民技術(shù)的N32S032芯片。N32S系列芯片提供基于國(guó)密/國(guó)際算法的身份認(rèn)證、密鑰協(xié)商、數(shù)據(jù)加密、關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等安全功能，具備安全啟動(dòng)、安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、密鑰安全保護(hù)、編程代碼保護(hù)、安全程序升級(jí)等安全應(yīng)用特性。

這次國(guó)民技術(shù)在信息安全部分展示的重點(diǎn)之一，應(yīng)該就是這款EAL5+和AEC-Q100認(rèn)證的N32S032安全芯片了。ACE-Q100無(wú)需贅言，EAL5+應(yīng)該是當(dāng)前國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)可頒發(fā)的最高級(jí)別檢測(cè)認(rèn)證等級(jí)。

EAL5+相比EAL4+檢測(cè)，在安全功能要求方面，在用戶數(shù)據(jù)保護(hù)、標(biāo)識(shí)和鑒別、安全功能保護(hù)三個(gè)方面增加了新的要求。而在安全保障要求方面，主要在開發(fā)和生命周期支持兩個(gè)類別下，新增了標(biāo)準(zhǔn)。

▲應(yīng)用于類似無(wú)人機(jī)電池這種耗材中的NS3300微認(rèn)證安全芯片。NS3300主要是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)微認(rèn)證、配件、耗材、防偽等應(yīng)用領(lǐng)域推得系列。比如對(duì)于這樣一臺(tái)無(wú)人機(jī)而言，電池耗材在應(yīng)用這顆芯片后，就起到僅廠商自家生產(chǎn)的電池才可更換的目的(類似的還有打印機(jī)耗材)——另外工作人員告訴我們，也能起到節(jié)能的作用。

▲這款編號(hào)為Z32H330TC的TPM可信計(jì)算芯片也是相當(dāng)知名了，除了微軟Surface設(shè)備全線應(yīng)用這顆芯片，現(xiàn)場(chǎng)演示一些PC和服務(wù)器平臺(tái)，如圖的包括Intel Comet Lake平臺(tái)和兆芯平臺(tái)也都有支持。

這種芯片在系統(tǒng)從BIOS啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)部的可信根對(duì)BIOS做校驗(yàn)，校驗(yàn)通過后進(jìn)入系統(tǒng);往后推進(jìn)過程中，前一級(jí)校驗(yàn)結(jié)果傳遞給下一級(jí);如果應(yīng)用程序也做校驗(yàn)，就會(huì)做應(yīng)用程序的校驗(yàn)和簽名;確保流程中所有程序都沒有被篡改。國(guó)民技術(shù)的這顆芯片是單芯片雙協(xié)議支持，即除了TPM之外也支持TCM——也就是我們國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)。

▲智能卡安全芯片、Ukey/OTP等的一些常見應(yīng)用——Ukey這類都屬于國(guó)民技術(shù)包攬市場(chǎng)的產(chǎn)品了;包括應(yīng)用到智能手環(huán)/手表中的智能卡安全芯片，實(shí)現(xiàn)刷銀行卡、交通卡之類的操作安全。

MCU：擴(kuò)張到生活的方方面面

國(guó)民技術(shù)展位展示相關(guān)其MCU產(chǎn)品的應(yīng)用可謂是琳瑯滿目，從醫(yī)療健康到工業(yè)應(yīng)用，從電機(jī)控制到智能交通，從廚房到客廳的各類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，可謂衣食住行樣樣覆蓋了——這些成型并面向市場(chǎng)的產(chǎn)品，表明國(guó)民技術(shù)現(xiàn)階段著力于MCU的策略，還是卓有成效的。

▲上圖展示的是國(guó)民技術(shù)的MCU生態(tài)。除了一些開發(fā)板(如全功能開發(fā)板、雙電阻電機(jī)開發(fā)板、智能表計(jì)開發(fā)板等)之外，還包括離線燒錄器、在線調(diào)試工具等生態(tài)常規(guī)工具?！俺藝?guó)民技術(shù)自己的NS-LINK調(diào)制器，也包括第三方的用量比較大的燒錄器支持，MaxWiz、阿莫、河洛等等，我們都有在導(dǎo)入?！?/span>

常規(guī)生態(tài)支持還有Arm的Keil以及IAR等開發(fā)工具。操作系統(tǒng)支持則包括FreeRTOS、阿里云、騰訊云的OS、RT-thread等。

▲國(guó)民技術(shù)自己開發(fā)的一套智能門鎖方案，現(xiàn)場(chǎng)工作人員告訴我們這套方案可免費(fèi)供給客戶。方案基于N32G4FR系列指紋專用型MCU，Arm Cortex-M4F內(nèi)核(在國(guó)民技術(shù)的MCU型號(hào)中，N是公司名稱首字母，32表示處理器位寬，后面的字母G表示通用/L表示低功耗，4表示基于Cortex-M4F——如果數(shù)字為0則表示基于Cortex-M0)。

這顆芯片當(dāng)年剛推出時(shí)，還是國(guó)內(nèi)首個(gè)集成國(guó)密/國(guó)際算法、集成度最高的芯片。這套解決方案的特色則在于單芯片集成指紋識(shí)別算法組件、觸控組件、安全組件、密碼組件、語(yǔ)音組件，以及低功耗控制、可選藍(lán)牙組件等。

▲國(guó)民技術(shù)自己的電機(jī)團(tuán)隊(duì)做的空調(diào)壓縮機(jī)方案，單芯片實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)FOC調(diào)速、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)矩控制;另外其特色還在于高能效。

▲基于國(guó)民技術(shù)MCU的變頻空調(diào)壓縮機(jī)方案(演示中在沒有密封條件下的結(jié)霜)，以及現(xiàn)有的洗衣機(jī)、油煙機(jī)、掃地機(jī)器人。這些都是基于N32G0/N32G4系列MCU。

▲國(guó)民技術(shù)自己打造的高速吸塵器方案，能夠達(dá)到100000RPM的轉(zhuǎn)速。

▲合作伙伴的電動(dòng)拖把，基于N32G032系列。

▲醫(yī)療健康相關(guān)的產(chǎn)品是如今的大熱門，包括額溫槍、血壓計(jì)、血氧儀，以及實(shí)現(xiàn)心電、血氧、體脂等多功能的參數(shù)模塊產(chǎn)品。因?yàn)槟壳霸擃I(lǐng)域的大熱，據(jù)說國(guó)民技術(shù)N32G452系列產(chǎn)品銷量非常好。

▲工作考勤，停車數(shù)據(jù)采集、環(huán)境監(jiān)測(cè)、視頻錄播等應(yīng)用。

▲這是個(gè)機(jī)械外骨骼，其中用到了國(guó)民技術(shù)的4顆芯片，其中2顆用于電機(jī)控制，2顆用于傳感。電機(jī)控制選擇的是N32G455/457系列，傳感可選擇N32G032系列。這也是個(gè)比較有趣的工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用了。

▲無(wú)磁智能水表方案，基于N32L4系列(低功耗系列)，內(nèi)置LC無(wú)磁傳感計(jì)量單元——能夠?qū)崿F(xiàn)水表、氣表計(jì)量功能。通過渦流效應(yīng)來(lái)感應(yīng)水表或氣表內(nèi)帶有半圓金屬旋轉(zhuǎn)葉輪的位置，來(lái)實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量。

▲更多電機(jī)控制相關(guān)的應(yīng)用，國(guó)民技術(shù)期望表達(dá)相關(guān)這方面的能力包括：?jiǎn)涡酒嚯娮璧目刂?、覆蓋高壓大功率(商用空調(diào)外機(jī)方案)、低壓小功率(高速風(fēng)機(jī))支持。

▲出行相關(guān)的應(yīng)用，典型的比如說兩輪車電池充電BMS(電池管理系統(tǒng))、充電樁控制、顯示屏、電機(jī)控制等。

▲四輪的新能源汽車，則涉及到了充電槍、車載娛樂系統(tǒng)中控、慣導(dǎo)模塊、OBD診斷設(shè)備、行車記錄儀等，現(xiàn)在都能見到國(guó)民技術(shù)的身影。

▲這張圖比較全面地展示了國(guó)民技術(shù)在兩輪電動(dòng)車和汽車之上涉足的部分，除了前面提到的還包括車內(nèi)的電機(jī)控制，如座椅、車窗、尾門等。

▲消費(fèi)電子相關(guān)的就更為五花八門了，比如現(xiàn)在相當(dāng)火的電子煙——上述方案就基于國(guó)民技術(shù)的N32L406CBL7;還有VR眼鏡、華為的一款TWS耳機(jī)——現(xiàn)已大量出貨的一款產(chǎn)品。

▲一些比較流行的微型打印機(jī)，也是國(guó)民技術(shù)的通用MCU在消費(fèi)電子產(chǎn)品中的一類應(yīng)用;當(dāng)然也不會(huì)少了手持云臺(tái)。

無(wú)線射頻：超低功耗藍(lán)牙新品

如文首所述，國(guó)民技術(shù)的另一大類產(chǎn)品在無(wú)線連接芯片方面。除了車載5.8GHz射頻、車載藍(lán)牙等應(yīng)用，這次的展會(huì)上，國(guó)民技術(shù)在無(wú)線射頻部分主要展示了即將推向市場(chǎng)的超低功耗藍(lán)牙5.1 MCU?，F(xiàn)場(chǎng)工作人員表示：“很快就會(huì)推出，目前已經(jīng)有客戶和我們?cè)谧鰧?dǎo)入測(cè)試?！?/span>

▲智能指針手表——解決機(jī)械手表的智能化問題，基于最新的超低功耗藍(lán)牙5.1 MCU。

▲語(yǔ)音遙控器和汽車音響前級(jí)放大器產(chǎn)品，都是基于即將推出的超低功耗藍(lán)牙5.1 MCU。

▲這是單片式OBU車載單元解決方案，使用5.8G+MCU+藍(lán)牙+ESAM模式。事實(shí)上，除了無(wú)線射頻區(qū)域的這些產(chǎn)品展示，前文提到MCU的一些應(yīng)用方案里實(shí)則也有無(wú)線射頻產(chǎn)品的身影。比如說電動(dòng)車的BMS、儀表，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的智能化功能需求，可添加無(wú)線連接功能。

上個(gè)月的中國(guó)IC設(shè)計(jì)成就獎(jiǎng)，國(guó)民技術(shù)就拿下了年度最佳MCU。其產(chǎn)品全面開花的速度比我們預(yù)想得還要快，而且不單是MCU芯片本身，如圖集中展示的那樣，更多成套解決方案也正推向市場(chǎng)。可預(yù)見的是，MCU當(dāng)可為國(guó)民技術(shù)帶來(lái)相當(dāng)?shù)幕貓?bào);且其部署速度之快，令其MCU產(chǎn)品在如今這個(gè)特殊的歷史時(shí)期有更大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>