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卖了n年的TI 2837x系列,被国产替代新突破:全栈自研正向设计带16位ADC

04/09 13:28
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3月初,关于模拟芯片龙头TI(德州仪器)将要涨价的消息在芯片圈炸开了锅。

消息传开后,在芯片现货市场上,TI通用芯片报价上涨,部分热门芯片更是出现“一天一个价”,价格涨幅翻倍,诞生了如TMS320F28335等网红芯片。如果仔细看那几天的热搜芯片排行榜,还有一颗型号TMS320F28377的芯片同样热度攀升。如果再往前追溯,这两颗芯片在前几年同样火热过。

这两颗芯片同属于 TI C2000 系列的 32 位 实时控制MCU(业界也常将其归类为DSP产品),该系列芯片诞生于1997年,已经在市场卖了近30年。

它为什么会频繁登陆芯片热搜榜?卖了近30年,为啥经久不衰?国产替代难吗?

疯狂涨价的TI ,三十年护城河,正在被撬动

知乎上曾有人灵魂发问:明明ST的MCU芯片价格便宜,功能还类似,C2000系列怎么还能有市场?

来源:知乎

TI C2000产品线从1997年问世至今,三代产品,将近200个型号,深耕实时控制领域近三十年。工具链完善,资料齐全,社区活跃,工程师从入行就开始用,一个项目接一个项目跑下来,早就习惯了。

C2000的护城河不只是产品本身,还包括专用性极强、客户粘性高、三十年生态积累,换芯片意味着整个开发习惯推倒重来,代价极高。

但情况并不是一成不变,近年来,对TI进行国产替代的需求正在越来越强烈。

2018年中美贸易冲突爆发,芯片国产替代的重要性迅速被提上日程,资本纷纷涌入,掀起了国产替代的热潮。

2021年全球芯片短缺,国外芯片在现货市场上炒至高价,甚至加价也买不到,车企陷入“芯片荒”,不少终端转向国产芯片品牌,尝试国产替代。

与此同时,TI在中国市场的强势地位,似乎也正在被动摇。

TI在中国的营收占比从2021年的25%持续下滑到2023年的19%,2025年又回涨到21%。在多数门槛较低的产品方面,国内厂商已能覆盖TI约七八成的产品,能替换的基本都被替换掉了。

TI C2000产品虽是MCU,但业界也常将其归类为DSP产品。DSP芯片,也称数字信号处理器,是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器,其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法,当前被广泛应用于通信领域、消费电子、军事及航空航天领域、仪器仪表领域等。

但高端实时控制场景技术门槛高、生态壁垒深,因此DSP芯片国产替代的进展相对有限,TI、ADI、NXP等国外企业占据大部分市场份额。华西证券援引公开资料称,2020年国内DSP芯片国产化率不足3%。

但是难,不代表没有机会。

国产替代,已有突破!

今年3月,合肥乾芯科技有限公司(以下简称:乾芯)正式推出QXS320F2837x系列DSP芯片,直接对标TI TMS320F2837x系列高端DSP,剑指工控DSP国产替代市场。

乾芯QXS320F2837X系列不只是做到了“能替”,在主频、存储、模拟外设等部分还做到了超越。更难得的是,硬件能换、代码能迁、供货有保障,三个客户最在意的问题,乾芯都有答案。

首先,在性能与技术上,许多国产DSP在主频、计算精度、片上存储容量及高级外设集成度上与TI旗舰产品仍存在明显差距,但乾芯可以做到完全对标TI,甚至部分超越,文章开头提到的28377芯片就属于这个系列。因此可以说,乾芯的产品可以完全替代TI的这颗热门芯片。

双核主频高达240MHz,比TI原版200MHz提升20%,FPU、TMU、VCU-II和CLA加速单元全部配齐,规格上完全对标,实际控制算法的执行效率更高;

存储方面,片上Flash 2MB是TI同型号两倍,片上RAM 2MB而TI只有768KB;

模拟外设方面,集成了 8 个独立高达16位高精度ADC;36路PWM通道比TI多12路,支持CAN FD而TI同型号只有CAN 2.0。

对于电机控制数字电源光伏逆变器等高端实时控制场景来说,这些优势对应的正是算力、延迟、吞吐和多外设协同能力。

其次,在供应链安全上,国内高端工业、能源、交通等领域长期依赖TI等国际厂商的高性能DSP,一旦出现突发事件,容易发生“断链”危机,影响整条生产线的生产。

QXS320F28377X系列的 32 位 CPU 内核从指令集定义、内核微架构到完整工具链均由乾芯全栈自主研发,不依赖任何境外授权,不受境外出口管制和地缘政治影响。并且,国内晶圆代工封装测试全流程可控,交期稳定,支持与核心客户签订长期供货协议和备货计划,能够做到摆脱TI交期限制和断货风险,供货稳定可控。

最后,在迁移成本上,许多客户顾虑的无非两件事:板子要重新打、代码要重新写。乾芯QXS320F2837X系列针对这两个痛点做了充分准备。

封装形式与TI同型号完全对应,现有PCB可直接复用,无需重新布板,硬件改动量极小;外设寄存器地址与位定义高度兼容,现有TI驱动程序仅需极少量修改即可移植,C2000工程代码基本可以直接迁移,业务逻辑层代码迁移率可达90%以上。

针对电机控制、数字电源、光伏逆变器等典型场景,还提供"TI代码→乾芯代码"逐模块迁移指南,配套本地化FAE团队一对一跟进,复杂调试问题48小时内响应。并且芯片价格相比进口产品具备显著优势。

此外,国内高端 DSP 往往缺乏完善的软件开发环境、成熟的算法库及丰富的应用案例参考,导致客户开发周期长、上手门槛高。乾芯在推产品的同时,也在同步建设完整的配套生态。

从代理商和方案商的视角看,一颗料能不能真正推开,核心往往不只是参数,而是能不能保供、能不能降本、能不能提效。乾芯QXS320F2837X系列的优势,恰恰就在于把这三件事做得更完整:既给客户一个可落地的国产替代方案,也给渠道一个更容易推进的产品抓手。

乾芯科技是一家怎样的公司?

合肥乾芯科技成立于2021年2月,主要从事全国产高性能低功耗DSP芯片的正向设计研发。核心研发团队汇聚国内知名高校科学家和技术精英,是国内为数不多具备从处理器体系结构定义、逻辑设计、物理实现到GDS生成全流程研发能力的团队。

此次推出的QXS320F2837X系列,直接对标TI TMS320F2837X,主要针对实时控制应用如工业电机驱动、光伏逆变器和数字电源、电动汽车的电机控制以及空调变频等。该系列产品已在多个实时控制场景完成系统级验证。

据悉,为适配目标场景的应用,乾芯该系列芯片有QXS320F28374S、QXS320F28377S、QXS320F28379S、QXS320F28377D、QXS320F28379D五个型号可供选择。各型号间的差异在于:后缀S的型号是单核CPU+单CLA架构,后缀D的型号是双核+双CLA架构。

此外,乾芯也已经在规划下一代更高性能DSP产品路线。对渠道而言,这种意义不只是“当前有一颗料可卖”,更在于背后是一家公司和一条产品线,而不是一次性的单点机会。

想了解更多或申请评估样品,欢迎联系乾芯科技。目前乾芯为意向客户提供以下支持:

样品申请:提供工程评估样品,支持客户在实际硬件平台上进行功能验证和性能测试,帮助快速完成产品可行性评估。

技术对接:配置专属 FAE(现场应用工程师)团队,提供从硬件原理图评审、软件代码移植、调试验证到量产转化的全流程一对一技术支持,响应速度远超海外原厂。

定制化适配:针对有特殊需求的客户(特定封装规格、扩展温度等级 -40°C 至 125°C 的 S/Q 等级、车规 AEC Q100 认证等),可提供定制化产品规格和专项适配服务。

开发工具配套:提供完整 SDK(驱动库、示例工程)、仿真调试工具(JTAG 仿真器)及参考设计(伺服驱动、OBC、逆变器完整工程代码),帮助客户快速搭建开发环境,大幅缩短从评估到量产的周期。

乾芯产品热销中,同时也在招募代理商,如果意向,可以和他们聊聊。

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