當(dāng)前，全球制造業(yè)正步入一個(gè)充滿機(jī)遇與挑戰(zhàn)的新時(shí)代，面對(duì)AI人工智能等先進(jìn)技術(shù)迭代加速、制造業(yè)供應(yīng)鏈重構(gòu)等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，在伺服驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)上同樣呈現(xiàn)出“內(nèi)卷”加劇的現(xiàn)象。

先楫半導(dǎo)體率先將RISC-V架構(gòu)高性能微控制器芯片(MCU)引入伺服驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，協(xié)助伺服驅(qū)動(dòng)器行業(yè)客戶邁向更高效、更智能的發(fā)展方向，同時(shí)還確保了高度自主可控的供應(yīng)鏈管控能力，推動(dòng)國(guó)內(nèi)智能制造和工業(yè)自動(dòng)化的創(chuàng)新與發(fā)展。

01 、引入RISC-V架構(gòu)高性能MCU

談到近期市場(chǎng)對(duì)這類核心部件的應(yīng)用需求，先楫半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁市場(chǎng)銷售陳丹從產(chǎn)品性能、工業(yè)互聯(lián)、市場(chǎng)供應(yīng)等多個(gè)角度分析道，伺服驅(qū)動(dòng)器在工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，對(duì)于空間有限、體積小巧的設(shè)計(jì)需求越來越高，因此，終端廠商對(duì)微控制器芯片的需求趨向于高集成度，要求單顆芯片集成更多功能，如高性能運(yùn)算、精準(zhǔn)的控制算法、通訊接口、內(nèi)存和高效能的驅(qū)動(dòng)模塊等，減少外部組件的使用，降低系統(tǒng)復(fù)雜性與成本。

其次，工業(yè)自動(dòng)化中多軸協(xié)調(diào)和控制的需求迫切增加，實(shí)時(shí)通信性能對(duì)提升整體系統(tǒng)效率至關(guān)重要，尤其是在機(jī)器人、智能制造領(lǐng)域，高速可靠的數(shù)據(jù)交互是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)控制的基礎(chǔ)，伺服驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品必須要支持高實(shí)時(shí)性和高帶寬的通信協(xié)議，例如EtherCAT實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和TSN時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)等，這對(duì)芯片的運(yùn)算能力、響應(yīng)速度和精度提出了更高要求。同時(shí)，伺服驅(qū)動(dòng)器需要兼容多種電機(jī)類型(如交流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等)和通訊協(xié)議(如Modbus、CANopen、EtherCAT等)，因此，對(duì)微控制器芯片的兼容性要求不斷提高，需要能夠支持各種通訊接口，并具備靈活的硬件資源調(diào)配能力，為了減少開發(fā)和測(cè)試的成本，統(tǒng)一平臺(tái)和多協(xié)議支持成為目前的重要發(fā)展趨勢(shì)。

此外，國(guó)內(nèi)伺服市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈已是有目共睹，廠商們紛紛希望降低開發(fā)復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速上市，以便搶占市場(chǎng)先機(jī)，而成熟的開發(fā)工具鏈、軟件生態(tài)和參考設(shè)計(jì)，以及芯片生態(tài)支持(如驅(qū)動(dòng)算法庫(kù)、仿真工具)能夠幫助客戶顯著加速設(shè)計(jì)驗(yàn)證過程。

從市場(chǎng)供應(yīng)鏈來看，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)“內(nèi)卷”加劇，全球市場(chǎng)瞬息萬(wàn)變的大環(huán)境下，微控制器芯片的價(jià)格、可靠性以及供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性，直接影響到伺服驅(qū)動(dòng)器的成本控制和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，因此，廠商們對(duì)芯片領(lǐng)域的合作伙伴提出了較高的要求。

先楫半導(dǎo)體高性能 MCU 產(chǎn)品四大優(yōu)勢(shì)

正是基于上述對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)的認(rèn)真研究，先楫半導(dǎo)體將RISC-V架構(gòu)高性能微控制器芯片(MCU)引入伺服驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，憑借其在高性能、高集成度、高實(shí)時(shí)性、精準(zhǔn)控制、高算力低功耗、多協(xié)議支持等方面的優(yōu)勢(shì)，以及先楫生態(tài)和供應(yīng)鏈優(yōu)秀能力的加持，成為國(guó)內(nèi)伺服驅(qū)動(dòng)器廠商理想的核心控制方案，協(xié)助伺服驅(qū)動(dòng)器行業(yè)客戶朝著更高效、更智能的方向前進(jìn)，推動(dòng)了國(guó)內(nèi)智能制造和工業(yè)自動(dòng)化的創(chuàng)新與發(fā)展。

02 、開放、靈活與高性能

實(shí)際上，近年來，在中國(guó)政府芯片自主可控戰(zhàn)略的推動(dòng)下，研發(fā)和生產(chǎn)基于RISC-V架構(gòu)的芯片并建立起相關(guān)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，已經(jīng)成為當(dāng)前中國(guó)芯片設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域的一股主流趨勢(shì)，伴隨著包括華為、阿里巴巴等知名企業(yè)的陸續(xù)加入，為RISC-V架構(gòu)的發(fā)展帶來了更多的可能性和市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

與傳統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)芯片方案相比，陳丹指出，先楫半導(dǎo)體基于RISC-V創(chuàng)新架構(gòu)而開發(fā)的高性能微控制器(MCU)具有開放架構(gòu)與靈活性、更高的性能與并行處理能力、高度可擴(kuò)展性與模塊化設(shè)計(jì)、增強(qiáng)的實(shí)時(shí)性與精確控制、成本效益與自主可控等特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

以先楫半導(dǎo)體基于RISC-V的微控制器產(chǎn)品系列為例，其開放性和可定制性為開發(fā)者提供了極大的靈活性，可適配各種應(yīng)用場(chǎng)景，并根據(jù)客戶的需求進(jìn)行個(gè)性化優(yōu)化，滿足高效能與低功耗的平衡。通過基于RISC-V的微控制器，先楫半導(dǎo)體可為客戶提供高度定制的硬件解決方案，支持不同電機(jī)控制算法、通訊協(xié)議及故障診斷功能等，使得客戶能夠根據(jù)自身需求靈活選擇不同的功能模塊，進(jìn)一步提高了設(shè)計(jì)的可擴(kuò)展性。相比傳統(tǒng)的專有架構(gòu)，RISC-V架構(gòu)的開放性使得其硬件和軟件開發(fā)成本較低，幫助企業(yè)避免高額的許可費(fèi)用和依賴供應(yīng)商的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步增強(qiáng)成本控制能力，提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

另一方面，憑借RISC-V的指令集設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔且高效的特點(diǎn)，能在同等性能下實(shí)現(xiàn)更低的功耗，這對(duì)于伺服驅(qū)動(dòng)器在高負(fù)載、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的場(chǎng)景中尤為重要，先楫半導(dǎo)體微控制器產(chǎn)品能提供更加節(jié)能的控制方案，幫助客戶優(yōu)化整體系統(tǒng)的功耗，并確保高效穩(wěn)定的工作狀態(tài)。此外，伺服驅(qū)動(dòng)器的控制精度和響應(yīng)速度是決定系統(tǒng)性能的關(guān)鍵，通過優(yōu)化指令集和硬件加速，先楫RISC-V微控制器可在伺服系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更快的響應(yīng)時(shí)間和更精準(zhǔn)的控制，尤其是在高轉(zhuǎn)速、高負(fù)載的應(yīng)用中能夠確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性。

眾所周知，伺服控制是一套非常復(fù)雜的系統(tǒng)，在控制軟件上有位置、速度和電流三個(gè)環(huán)路，在硬件上有功率回路、信號(hào)采集電路、控制電路等，為此，先楫半導(dǎo)體在為伺服廠家?guī)砗诵母咝阅芪⒖刂破骷耐瑫r(shí)，還能提供基于此類MCU開發(fā)的完整解決方案。未來，先楫半導(dǎo)體還將持續(xù)推出機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)、高性能脈沖伺服等優(yōu)質(zhì)解決方案。

03 、“中國(guó)芯”閃耀伺服驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)

在過去的一年里，先楫半導(dǎo)體在多個(gè)核心領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，并成功推出了兩款新的高性能微控制器產(chǎn)品系列——HPM6800和HPM6E00，這些產(chǎn)品不僅滿足了工業(yè)自動(dòng)化、汽車電子和新能源等行業(yè)的需求，還在性能、能效和市場(chǎng)化方面獲得了客戶的高度認(rèn)可。

國(guó)內(nèi)首款內(nèi)嵌 ESC 的高性能微控制器產(chǎn)品：先楫半導(dǎo)體 HPM6E00

其中，先楫半導(dǎo)體發(fā)布的基于HPM6E00的EtherCAT總線型伺服驅(qū)動(dòng)器，是一款支持標(biāo)準(zhǔn)EtherCAT通訊、符合CiA402協(xié)議，具備FOE+OTA功能、完整三環(huán)控制的、完全免費(fèi)開源的伺服驅(qū)動(dòng)器方案。該方案支持單相AC~90V- AC~253V 電源供電，配合100W~750W 高響應(yīng)伺服電機(jī)(電機(jī)搭配17位絕對(duì)值編碼器)，實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)功能，電機(jī)運(yùn)行安靜平穩(wěn)。該方案支持適配電機(jī)、支持EtherCAT總線控制，支持DI輸入以及DO輸出，具備過流、過壓、過載等保護(hù)等。一經(jīng)推出，該方案旋即得到了市場(chǎng)的熱烈反應(yīng)，近百名客戶核心研發(fā)工程師參加先楫半導(dǎo)體深圳和上海舉辦的線下培訓(xùn)營(yíng)活動(dòng)，反饋非常好。

據(jù)介紹，目前先楫半導(dǎo)體與多家領(lǐng)先的國(guó)內(nèi)外制造企業(yè)建立起了戰(zhàn)略合作關(guān)系，進(jìn)一步擴(kuò)展了市場(chǎng)份額?！拔覀儗⒗^續(xù)聚焦于產(chǎn)品創(chuàng)新與技術(shù)突破，推出更多具有差異化競(jìng)爭(zhēng)力的高性能、低功耗、智能化的微控制器產(chǎn)品，同時(shí)通過優(yōu)化供應(yīng)鏈管理及擴(kuò)大生產(chǎn)能力等舉措，提升原材料采購(gòu)、制造和物流的效率，以滿足伺服市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng)，”陳丹總結(jié)道，“而在市場(chǎng)開拓上，先楫半導(dǎo)體計(jì)劃逐步擴(kuò)大在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的影響力，并積極開拓海外市場(chǎng)，通過建立更多的合作伙伴關(guān)系和渠道拓展，提升國(guó)產(chǎn)芯片的國(guó)際地位。”——一顆光彩奪目的“中國(guó)芯”正在伺服驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)上冉冉升起!