隨著中國(guó)綜合國(guó)力和經(jīng)濟(jì)地位的不斷提升，越來(lái)越多的中國(guó)企業(yè)開(kāi)始在世界的舞臺(tái)嶄露頭角。根據(jù)2018官方資料顯示，目前中國(guó)企業(yè)的市場(chǎng)份額在移動(dòng)通信基礎(chǔ)設(shè)施(基站)和家用空調(diào)等10個(gè)品類(lèi)中居于全球首位。

尤為突出的是，從事空調(diào)、冰箱和洗衣機(jī)三大白色家電行業(yè)的國(guó)內(nèi)企業(yè)全部上榜，其中洗衣機(jī)和冰箱全球第一由中國(guó)海爾集團(tuán)包攬，而空調(diào)則由格力電器以20.6%的市占率位居全球首位，美的和海爾緊跟其后。

在如此耀眼的成績(jī)下，國(guó)產(chǎn)芯片在核心元器件方面的短缺仍是我們無(wú)法回避的問(wèn)題。作為空調(diào)行業(yè)的龍頭企業(yè)，格力電器董事長(zhǎng)董明珠女士更放出豪言，哪怕投資500億元，也要把芯片研究成功，由此可見(jiàn)缺芯問(wèn)題的嚴(yán)重性。

歷經(jīng)6年，從無(wú)到有

眾所周知，變頻空調(diào)是空調(diào)產(chǎn)品中最具核心技術(shù)的產(chǎn)品，主控MCU又是變頻空調(diào)的心臟部件。多年來(lái)，這一核心芯片及其配套的算法控制軟件的市場(chǎng)一直被日本以及歐美廠商所壟斷。

為打破國(guó)外壟斷的局面，本土IDM企業(yè)士蘭微自成立之初就堅(jiān)持發(fā)展MCU產(chǎn)品，從最早的4位機(jī)發(fā)展到當(dāng)前的主流32位電控產(chǎn)品，近20年如一日的持續(xù)投入，使得士蘭微成為全球市場(chǎng)份額最大的紅外遙控器芯片供應(yīng)商。

早在2009年，在HVIC、IGBT等芯片到位后，士蘭微便開(kāi)始了功率模塊的征程。2011-2013年，士蘭微承擔(dān)了國(guó)家02專(zhuān)項(xiàng)高速低功耗600V以上多芯片高壓模塊的項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)了多款高壓功率模塊以及多款HVIC和IGBT、FRD產(chǎn)品，并建立了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)了一批電機(jī)驅(qū)動(dòng)的工程技術(shù)人員;2013年，士蘭微參與電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金項(xiàng)目，與國(guó)內(nèi)知名變頻空調(diào)廠家一起，開(kāi)發(fā)用于變頻空調(diào)驅(qū)動(dòng)的國(guó)產(chǎn)智能功率模塊。

在良好合作的基礎(chǔ)上，2014年11月，士蘭微與空調(diào)廠家簽署了技術(shù)合作合同，雙方合作進(jìn)入快車(chē)道。2015年，基于FPGA平臺(tái)士蘭微完成了壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)及PFC核心算法整機(jī)調(diào)試，并產(chǎn)出了MPW芯片。2017年，單電阻高頻PFC方案認(rèn)證通過(guò)，同年，全自主高性能變頻控制MCU——SC32F58128芯片成功量產(chǎn)。截至目前，基于士蘭微自研的芯片、算法以及系統(tǒng)完成了幾千臺(tái)空調(diào)的上量試產(chǎn)，性能優(yōu)異、質(zhì)量穩(wěn)定。

在變頻空調(diào)核心技術(shù)方面，士蘭微實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的過(guò)程，以杰出的研發(fā)成果獲得海信等多家國(guó)內(nèi)品牌廠商的認(rèn)可。

士蘭微空調(diào)變頻控制系統(tǒng)方案演示板

成功的背后，荊棘密布

在成功的背后，士蘭微選擇了一條“荊棘密布”的艱難道路來(lái)走。因?yàn)樾酒a(chǎn)品市場(chǎng)是一個(gè)完全充分的全球競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，士蘭微面對(duì)的都是全球老牌技術(shù)企業(yè)，無(wú)論技術(shù)積累、行業(yè)影響力、生產(chǎn)能力等多方面都面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

與許多高端技術(shù)一樣，變頻空調(diào)的核心變頻算法及其實(shí)現(xiàn)方法主要源自于日本，其核心技術(shù)長(zhǎng)期被日本專(zhuān)家所把持。雖說(shuō)我國(guó)已是全球最大的變頻空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)，但真正掌握變頻核心技術(shù)的廠商除格力、美的外，大部分廠商仍依賴(lài)日本技術(shù)。

如何從“中國(guó)制造”變成“中國(guó)創(chuàng)造”是各大企業(yè)需要解決的首要問(wèn)題，士蘭微也在為此努力，以助力國(guó)內(nèi)空調(diào)廠商實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)突破為目標(biāo)。

從事MCU芯片研發(fā)多年的業(yè)內(nèi)人士向記者透露，除了變頻技術(shù)難，芯片實(shí)現(xiàn)技術(shù)同樣不容易，而且投入也更大。MCU芯片規(guī)模雖然不大，但因?yàn)閼?yīng)用領(lǐng)域的特殊性，對(duì)產(chǎn)品可靠性、一致性有非常高的要求。同時(shí)針對(duì)各種特殊應(yīng)用又有各種不同的特殊設(shè)計(jì)要求，譬如：實(shí)時(shí)控制及保護(hù)要求;高精度ADC等模擬模塊要求;惡劣環(huán)境的芯片可靠性設(shè)計(jì);外圍電路極簡(jiǎn)設(shè)計(jì)需求;芯片安全性設(shè)計(jì);芯片低功耗設(shè)計(jì);其他特殊外設(shè)設(shè)計(jì)等。這些細(xì)節(jié)都需要多年產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)積累，流片所需的資金成本以及時(shí)間成本就更不用說(shuō)了。

士蘭微曾表示，為了確保芯片產(chǎn)品能夠滿足最終的系統(tǒng)產(chǎn)品要求，他們以系統(tǒng)設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，在自己的FPGA驗(yàn)證平臺(tái)直接開(kāi)發(fā)完整系統(tǒng)，無(wú)死角地確保芯片規(guī)格100%符合最終系統(tǒng)方案要求。

據(jù)了解，在變頻算法方面，士蘭微有強(qiáng)大的博士后團(tuán)隊(duì)，以及海外研發(fā)團(tuán)隊(duì)的支持。但在空調(diào)應(yīng)用領(lǐng)域畢竟還是新人，所以前人走過(guò)的很多坎，士蘭微難免也會(huì)碰到。為了克服這些問(wèn)題，士蘭微智控處理器產(chǎn)品線團(tuán)隊(duì)的工作人員沒(méi)日沒(méi)夜的堅(jiān)守在實(shí)驗(yàn)室里，在-15℃或是55℃的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，經(jīng)過(guò)數(shù)年的充分打磨才成就其產(chǎn)品的成功量產(chǎn)!

顯然，士蘭微的電控MCU能夠領(lǐng)先國(guó)內(nèi)同行，在空調(diào)主控系統(tǒng)中獲得先發(fā)優(yōu)勢(shì)，既是公司對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略的提前布局，又是多年技術(shù)積淀的優(yōu)秀成果。

士蘭微電控MCU產(chǎn)品覆蓋應(yīng)用范圍

引領(lǐng)變頻控制行業(yè)前行

如今來(lái)看，士蘭微以高瞻遠(yuǎn)矚的視野，在6年前開(kāi)始積累變頻技術(shù)的核心算法技術(shù)及芯片設(shè)計(jì)技術(shù)，并以堅(jiān)持不懈持續(xù)投入的精神，建立起了核心競(jìng)爭(zhēng)力。

作為變頻空調(diào)核心變頻控制MCU芯片，士蘭SC32F58128芯片是首款真正取得量產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)MCU芯片產(chǎn)品，對(duì)比國(guó)內(nèi)其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手至少領(lǐng)先2-3年時(shí)間。士蘭微選擇了最難啃的一塊骨頭“變頻空調(diào)變頻電控系統(tǒng)”作為目標(biāo)，不僅一舉追平了國(guó)內(nèi)與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的差距，而且在芯片設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案上取得了很多全新的研發(fā)成果，申請(qǐng)了多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利。

士蘭微空調(diào)變頻電控系統(tǒng)

“譬如，我們?cè)O(shè)計(jì)了首創(chuàng)的單核編譯多核運(yùn)行技術(shù)，在不改變用戶開(kāi)發(fā)編譯習(xí)慣的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多核功能，讓芯片性能整體提升70%。我們還自主設(shè)計(jì)了納秒級(jí)硬件自主保護(hù)機(jī)制，能夠最大限度的抗擊電網(wǎng)應(yīng)力帶來(lái)的停機(jī)以及器件損壞故障。類(lèi)似這樣國(guó)際領(lǐng)先的芯片以及系統(tǒng)創(chuàng)新技術(shù)多達(dá)10幾項(xiàng)，均被應(yīng)用于我們?cè)O(shè)計(jì)的‘變頻空調(diào)變頻電控系統(tǒng)’中。”士蘭微智控處理器產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人向記者介紹道，只有把握相對(duì)高端的變頻控制系統(tǒng)，才能讓士蘭微在更為廣闊的變頻控制系統(tǒng)產(chǎn)品方向上取得更豐碩的成果。

據(jù)了解，士蘭微的電控類(lèi)MCU產(chǎn)品在工業(yè)變頻器、工業(yè)UPS、光伏逆變、紡織機(jī)械類(lèi)伺服產(chǎn)品、各類(lèi)變頻風(fēng)扇類(lèi)應(yīng)用以及電動(dòng)自行車(chē)等眾多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。

六年時(shí)間，讓士蘭微在空調(diào)變頻技術(shù)上趕上了日美企業(yè)。只有持續(xù)不斷投入核心技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵領(lǐng)域的突破，才有機(jī)會(huì)讓我們徹底擺脫“缺芯”之痛、“斷供”之苦。