在过去很长一段时间里,国内工业控制与电力能源的核心芯片市场大多被海外巨头垄断。由于工业级芯片对稳定性、可靠性和供货周期有着近乎苛刻的要求,国产芯片厂商想要突出重围,不仅要在技术指标上拉平,更要在质量和生态上“熬”出好口碑。
在近日举办的第26届中国国际工业博览会(工博会)上,国内工业应用芯片的主力供应商全志科技(Allwinner)集中展示了其覆盖PLC、HMI、工业网关、电力能源、机器人及工业视觉六大场景的平台型SoC方案。展会期间,其面向中小型工控的T153芯片荣获了工博会官方颁发的“国芯展·创新成果奖”。

图源:与非网
从本次工博会发布的技术路标与架构设计来看,全志正通过多核异构AMP提升实时性、DRAM原生ECC全通路纠错提高可靠性,以及内置硬件可信根对接欧盟CRA法案三大技术路径,建立国产工业芯片的差异化优势。
核心SoC架构与运算效能解析
当前工业自动化正经历从单纯的MCU逻辑控制向“高实时性微处理器(MPU)+边缘计算”的架构升级。全志针对不同运算强度与边缘AI场景,划分了明确的硬件层级。

图源:全志科技
作为本次获奖的内嵌处理器,T153采用了4核Arm Cortex-A7(最高1.6GHz)与单核RISC-V XuanTie E907(最高600MHz)的AMP(非对称多处理)异构架构。
在RT Linux+FreeRTOS+Baremetal/Xenomai的AMP混合部署下,T153中枢中断响应小于10个时钟周期。在RT Linux+CODESYS组件环境下,芯片最高可实现1ms周期内稳定带动16个伺服轴。
接口矩阵方面,它原生集成3路千兆以太网MAC、2路CAN-FD(通信负载80%以上不丢帧)、10路UART、24通道GPADC以及30路PWM。其UART硬件支持RS485收发器发送接收自动控制,免去了外加控制逻辑的麻烦。
针对需要更高安全边界和边缘算力的中大型PLC及电力二次继电保护设备,T536则采用了4核Arm Cortex-A55搭配RISC-V XuanTie E907的核心配置,并集成了3 TOPS(部分型号为2TOPS)的NPU算力。
该芯片的一大核心工程特征是支持CPU L1/L2/L3 Cache、内部总线、DRAM控制器及外设接口的全通路ECC检错与纠错。针对现场瞬态干扰引起的内存位翻转(Bit Flip),能够做到本地实时纠正,杜绝保护程序静默出错(Silent Error),防止跳闸、重合闸等核心逻辑误动或拒动。
根据实测数据,T536在双网口+电子凸轮负载、1ms周期的严苛条件下,每口带16轴时的最大抖动控制在56~119us之间,可满足硬实时控制的需求。
面对工业端侧运行大模型及多任务并行的刚需,全志展出了更高算力的平台。T736采用双核A76+六核A55架构,搭载3~4TOPS NPU。最大支持16GB LPDDR5/LPDDR4X内存及UFS高速存储。其12nm低功耗工艺使其特别适合无风扇被动散热的工业智能面板和协作机械臂。此外,规格更高的A735更将算力推升至5 TOPS,满足端侧AI Agent的运算空间。
在视觉检测与专业监控板块,全志推出了V883视觉芯片(分为M/P两个版本)。该芯片搭载四核RISC-V CPU、RISC-V MCU与4 TOPS NPU。具备4K@75fps H.265视频硬件编解码能力。它支持最高8路Sensor输入,配套升级了4K@30fps AI-ISP、双4K水平拼接以及PDAF相位对焦算法,能够在端侧独立完成多路视频接入、目标识别与决策推理,适用于长货车16路AHD输入检测、工厂安全边界识别及瑕疵检测。
高集成度单板BOM优化思维
在实际的PCB设计中,全志芯片的工程落地性主要体现为高集成度带来的单板成本与布线优化。
在传统的新国标DTU/FTU配电终端或高性能控制器设计中,工程师通常需要采用“ARM主控+FPGA外扩”的架构来处理多路模拟量同步采样与跳闸逻辑。
而T153利用内置的LocalBus(16/32-bit高速并行总线)直连高精度ADC,直接由内置的E907实时核承担DI/DO与保护逻辑。这种“一芯承载”的架构直接去掉了板载FPGA,单台设备的BOM成本可省下几十元,且能大幅降低PCB布线难度与板级面积。
同时,T153系列划分了多个内置存储型号,其中T153M3内置128MB DDR3,T153M4内置256MB DDR3,两款内置型号原生支持两层板PCB设计,可将单板生产成本压到最低。而消费级HMI芯片如F101,则通过PSRAM SiP集成,实现了7寸及以下小尺寸HMI的最优性价比方案。
软件防线与安全合规体系
对工业设备而言,合规与安全防护是进入国际市场的强制性门槛。随着欧盟《网络弹性法案》(CRA)的推进,制造商在2026年后将面临严格的安全审查与漏洞报告义务。
对此,全志科技工作人员指出,在产品研发阶段,全志科技遵循IEC 62443-4-1规范构建了覆盖完整生命周期的产品开发流程,并与TÜV莱茵等机构紧密配合,协助客户整机设备进行IEC 62443-4-2合规认证。芯片底层功能符合PSA安全技术规范,可通过PSA L1安全认证。
底层技术上,基于ARM TrustZone(或V883的Virtual Zone)硬件隔离技术,全志科技主流工业处理器均原生集成加密引擎,安全启动(Secure Boot)签名最高支持RSA4096/ECC521规格。同时,芯片具备硬件级安全存储(密钥保护)、安全OTA升级防回滚机制以及JTAG密码保护/禁用功能,可有效防止控制指令在传输或调试阶段被恶意篡改。
生态成熟度与量产验证数据
工业芯片的生命力取决于底层驱动与生态链的完整度。全志科技在工博会展台陈列了来自飞凌嵌入式、米尔电子、创龙科技等14+生态伙伴的50余款核心板及评估板(EVB)。
在软件栈(SDK)层面,全志科技已打通Buildroot/Yocto构建系统。针对偶现、压力及老化测试中的工程痛点,全志科技在V系列SDK中全面嵌入自动化规则,支持在一拖多无人值守挂测环境下自动捕获Kernel Panic、Oops、Out of memory(OOM)及SIGSEGV等崩溃日志,并引导AI分析调用栈。在MPU多媒体综合应用案例中,结合LVGL轻量级UI、G2D硬件加速与MPU、VO、DE多模块,工程师仅需2次构建、历时20分钟即可端到端完成一块800x480屏幕的左右双UI(效能监控+摄像头实时预览)调试,大幅缩短研发到量产的周期。
目前,全志科技在工业赛道的纵深布局已进入大规模量产阶段。在电力能源领域,全志科技与国家电网、南方电网深度合作,芯片年出货量达两三百万颗,在融合终端、集中器、配电自动化方面稳居国内第一梯队;在机器人与消费工控领域,其扫地机、割草机类芯片年出货量已达千万级别,深度绑定科沃斯、追觅、石头等头部客户,产品线正沿MR527、MR153、MR536向高端视觉感知的硬件战场稳步推进。
来源: 与非网,作者: 夏珍,原文链接: https://www.eefocus.com/article/2105788.html
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