相对其他IC来说,MCU市场似乎一直都处于群雄逐鹿的战国时代,但面对于国际或台湾的IC厂商,本土IC厂家的MCU产品都有相当大的差距。抗干扰特性和工作温度范围是制约它们往更高空间上升的主要因素,并使其止步于对上述因素要求苛刻的工控领域门外。

    简单来说,用于工控领域的MCU主要是那些能够进行马达驱动与控制的MCU产品。厨房中的小家电、冰箱、洗衣机、空调、微波炉,电动自行车、汽车电子、电表、电钻、纺织机甚至麻将机都是其大展身手的用武之地。数据显示,该领域有90%以上的市场份额被国际大厂所把守。

    在经过了4年时间的前期开发后,上海海尔集成电路有限公司宣称,凭借在布图上的特别措施以及近10项的专利技术,该公司已经推出一系列完全符合工业标准的8位MCU产品,并于去年12月实现首颗芯片的成功量产。除去-40℃～85℃的工作温度外,该系列还具有极佳的电磁兼容能力：ESD(抗静电放电)超过8kV,EFT(抗电气快速瞬变)超过4kV/2.5kHz。另外,在其它一些测试中该系列芯片也同样表现优异,包括高低温、高低电压、电压突变、交变湿热、冷热冲击、浪涌、电压骤降和短时中断、以及射频电磁场传导抗扰度(RS)等。这意味着上述樊篱已被打破,本土MCU产品将能直入高端市场,与国外大厂展开竞争。
 
    张晓诗曾在美国开发过数款16位或32位外理器。

    专注8位工业级MCU

    EFT、ESD和浪涌抗扰度一直都在困扰着电子产品设计师：在带有MCU的控制系统中,一些无法预期的干扰(脉冲)信号经常会引起系统紊乱,甚至发生运行故障,严重的还会导致设备损坏和人员伤亡。核心部件MCU的性能以及系统设计、PCB 布图等因素是影响EFT、ESD和浪涌抗扰度这些问题的主要因素。其中,MCU本身的抗干扰性能对这些问题的解决来说至关重要。

    据悉,仅EFT一项,即要求MCU能够耐受持续30分钟的、10纳秒上升沿、高达4,800V的电压脉冲的连续冲击。“中国国家标准对此要求为1kV,一般客户的要求则为2kV。即使是高端IC,达到3kV~4kV之间即可。”上海海尔集成电路CEO兼总裁张晓诗表示,“毫无疑问,海尔集成电路MCU优秀的电磁兼容能力将成为我们进入高端市场的核心竞争力,并确立我们在中国8位MCU市场的领先地位。

    张晓诗于2005年3月加入上海海尔集成电路,他曾在美国开发过数款16位或32位微型计算机、超级计算机和阵列计算机的处理器。1989年,他与合作伙伴在加州共同创立了一家名叫Meridian Semiconductor的初创公司,并担任副总裁。在此期间,开发出了与Intel 486/586 CPU兼容的处理器产品,并将它授权给了当时还没有展开晶圆代工业务的台联电(UMC)。

    上海海尔集成电路目前已推出两个系列11款8位MCU产品。分别是基于精简指令集CPU架构的HR6P系列和复杂指令集CPU架构的HR7T系列,两种架构均属自主开发。其中前者采用数据总线和指令总线分离的哈佛结构,共有9款。HR7T系列相对较少,仅有HR7T46和HR7T47两款。

    国内其它半导体厂商中,苏州国芯已经开始提供32位RISC CPU C-Core内核,据称该公司已经向数十家国内外客户提供了C-Core内核授权。另外,北京希格马华晶微电子也正在计划上马32位MCU;而日松和华润矽科则正在将触角伸向16位MCU市场。张晓诗表示,现阶段上海海尔集成电路主要定位在高抗干扰性和高可靠工业级的8位MCU。“坦白说,直到2008年以前,8位MCU的出货量仍然大于16位和32位MCU。”他表示,“我们目前还没有急着要进入16/32位MCU市场的打算。8位MCU仍然有很大的发展空间。”