告别外挂模拟芯片!国产信号链MCU来了“芯”力量
创始人
2025-12-25 10:42:47
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全球MCU市场持续增长,国际知名咨询公司沙利文在2025年发布的《全球MCU产业市场分析》中指出,2020-2024年全球MCU产业市场规模由1104亿元人民币扩大至1403亿元人民币,复合年增长率为6.2%,预计至2029年,全球MCU产业市场规模将达2108亿元人民币。具体到国内,MCU市场同步增长中,中商产业研究院报告有数据指出,中国MCU市场占全球比重从2022年的23%升至2024年的28%。伴随着MCU市场规模的扩张,国内MCU的应用也面临变革。

在工业控制、电机驱动、电源管理等领域,国内市场对高集成度、低功耗混合信号MCU的需求尤为迫切。传统方案中,MCU应用于这些领域中,客户往往需外挂多颗模拟芯片完成信号采集、调理与输出,导致系统复杂度高、BOM成本攀升、可靠性风险加剧,市场亟需兼具“高可靠、易开发”特性的国产MCU产品。

武汉芯源半导体有限公司(以下简称“武汉芯源半导体”,或“公司”)直面这一困局,推出CW32L012——这是武汉芯源半导体“首颗完整信号链混合信号MCU”。

图:武汉芯源半导体32位MCU新品CW32L012

“2025年,在混合信号能力成为国产MCU分水岭的当下,武汉芯源半导体推出首款全信号链MCU CW32L012,既是在响应部分MCU市场从“数字控制”向“信号全链处理”的需求演进,让客户在需要直接输出模拟信号时,有对应产品可用;也是公司作为通用MCU原厂,具备混合信号IC设计能力的验证。”武汉芯源半导体技术总监张亚凡在接受芯师爷采访时透露道。

这是一颗怎样的MCU,其创新和应用优势何在?本文中,芯师爷将通过对张总的采访,揭秘这颗芯片背后的故事。

01

步入MCU技术深水区

CW32L012的“三位一体”创新架构

作为低功耗微控制器L01x家族全新成员,CW32L012基于Cortex-M0+内核与90nm超低功耗工艺,可实现“采集-处理-输出”全信号链整合,主频高达96MHz,同时集成了CORDIC硬件单元、扩展算术运算单元(EAU),可以提供部分数学函数、算术运算的硬件加速,特别适用于电机控制、电源、以及更丰富的模拟功能需求中应用。

为了满足这些市场对MCU的期待,武汉芯源半导体在CW32L012设计上做了不少创新。

图:CW32L012外设资源

创新点1:完整信号链架构——芯片级系统整合

张总详解CW32L012技术内核:“当一颗芯片能同时完成模拟信号采集(ADC)→数字处理(MCU)→模拟控制输出(DAC) 闭环,才称得上真正的信号链整合。”CW32L012以双12位ADC、双12位DAC与双路轨到轨运放的“铁三角”配置,在单颗MCU芯片中实现了这一功能。

这一设计直击客户痛点:“经常遇到客户需在MCU外围增加运放做信号调理,还要用示波器观察变量变化,甚至微调偏置电压适应环境。”张总指出,芯片级整合可省去外围调理芯片,从设计源头平衡成本与性能,“将催生更多高性价比产品”。

创新点2:硬件加速——重构效率的“软件硬件化”思维

CW32L012芯片集成CORDIC(坐标旋转数字计算)与EAU(扩展算术运算)双硬件加速引擎,专攻三角函数、开方等高频复杂运算。

在MCU产品设计中,用软件的手段去解决通常由硬件实现的功能,业内称之为“硬件软件化”,例如FPGA等;而用硬件手段去实现通常由软件完成的功能,则被称为"软件硬件化",例如CRC等。像CRC这种需要频繁、高速、重复执行的固定计算任务,专门用一个硬件电路(外设)来完成,正是MCU设计上‘软件硬件化’思维的体现与优势。

基于同样的逻辑,张总解释CW32L012集成CORDIC与EAU双硬件加速引擎的底层考量:

“这不是堆砌外设,而是用‘软件硬件化’思维重构效率——当算法高度固化,专用硬件才是最优解。

例如电机控制中频繁的三角函数计算,若由CPU纯软件实现,既耗时又占资源。CORDIC/EAU使计算速度提升数量级,且不占用处理器开销。在逆变器等实时性要求高的场景,这种设计让系统既快捷稳定,又释放了CPU的负载,让它可以去处理更复杂的逻辑和控制任务。”

“这类外设都是芯片设计跟随技术应用的发展而衍生出来的。”张总补充道。

创新点3:工业级根基——eFlash工艺与精准存储配置

采用eFlash工艺也是CW32L012一大特色,这是进军工业级应用的关键——eFlash方案标志着CW32系列全面对标高可靠性工业场景。将Flash与处理器集成于同一硅片,可通过32/64位总线直连,彻底规避外挂Flash引发的速度、可靠性和EMC风险。

在存储配置上,64KB Flash + 8KB SRAM的组合精准卡位中小型控制场景。“这一配置符合大部分应用需求,能保持出色经济性。我们认为它能够很好地覆盖相近规格的应用需求。”张总表示。

02

场景革命

从“芯片”到“方案”,如何赋能终端

CW32L012的技术优势需以实用性与易用性为落脚点,这些创新将如何落实到应用场景中呢?

如上文中提及,CW32L012明确瞄准电机控制、电源管理、计量与信号处理等应用场景。

张总以电机控制为例,阐述了该产品的设计考量:“做电机控制开发的伙伴都很清楚,如果用MCU来实现高速的电机闭环控制,都需要MCU具备某些特征比如:三相6通道的高级定时器带互补输出、可以由定时器同步触发的1个或多个ADC、可以灵活配置的信号调理硬件、做Clark变换和Park变换要快、做PI或者PID计算要快。”CW32L012在这些方面均做了针对性设计与技术改良,助力电机驱动走向更高精度、更高效率。

在实际应用中,高度模拟集成的价值尤为凸显。张总分享道:“在CW32L012面市之前,经常遇到客户表示他的应用需要在MCU外围增加一个或者两个运算放大器去做信号调理,并且客户习惯使用示波器去观察某些变量随时间变化的关系,以及需要在做信号调理的时候,适时微调输出一些偏置电压。”CW32L012通过芯片级整合,使客户得以简化外围电路,降低BOM成本,并提升系统整体可靠性。

此外,为降低工程师的开发门槛,武汉芯源半导体提供了从数据手册、用户手册、开发板到例程库的全套支持。针对CORDIC/EAU等特色功能,亦提供相应的软件支持与优化示例。

图:CW32L012配套工具链支持

值得一提的是,公司技术团队展现出高度的客户响应灵活性。张总举例道:“有时候还会分享一些创新性的做法给到客户,比如说用另外一个通用定时器与高级定时器同步并且配置一致,相当于增加了高级定时器的通道数。”这种贴近实战的技术支持,彰显了芯源“从客户中来,到客户中去”的服务理念。

03

写在最后

CW32L012的推出,不仅是武汉芯源半导体MCU产品线的一次重要补充,更是国产MCU向高集成度、混合信号处理领域迈进的一个标志性节点。它回应了市场对“信号链全集成”的迫切需求,展现了国产芯片企业在细分赛道进行技术创新与差异化竞争的能力。

对于未来的发展,张总表示公司有清晰的规划:"未来,武汉芯源半导体依然将根据客户需求,从简单功能做起,持续向高速、高精度、高可靠性、高性价比方向迭代。"

在国内MCU纵深发展、行业竞争日趋激烈的当下,如武汉芯源半导体这般,以深度理解客户场景为起点,以完整信号链集成能力为支撑,以灵活的技术支持为后盾,正逐渐走出一条从技术跟随到价值引领的发展路径。CW32L012,恰是行进在这条路径上的一支生力军。

- END -

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