國(guó)產(chǎn)DSP崛起：湖南進(jìn)芯電子引領(lǐng)本土創(chuàng)新

DSP（Digital Signal Processing），中文是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在控制場(chǎng)景中常以微控制器單元（MCU）的形式出現(xiàn)。DSP的應(yīng)用場(chǎng)景遍布衣食住行各個(gè)領(lǐng)域，從工業(yè)生產(chǎn)到新能源汽車(chē)，從軌道交通到新能源光伏以及智能家電等，DSP技術(shù)都扮演著不可或缺的角色。
 
為何DSP起著如此廣泛的作用呢？這就要從DSP這項(xiàng)技術(shù)本身的特點(diǎn)說(shuō)起。DSP有三大主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)：（一）以典型的2P-2Z系統(tǒng)為例，9條運(yùn)算操作壓縮為5條指令，所以它突出的第一個(gè)特點(diǎn)是使用效率高。（二）控制外設(shè)豐富。（三）快速中斷響應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的控制。正是由于這些顯著的特點(diǎn)，使得DSP在數(shù)字電源和電機(jī)驅(qū)動(dòng)這兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域擁有悠久的應(yīng)用歷史。
 
自1982年全球首顆DSP芯片誕生以來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外廠商壟斷。然而，近年來(lái)，隨著科技的發(fā)展和市場(chǎng)需求的增加，國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始勇敢地攀登這一高峰，逐步打破外國(guó)技術(shù)的壟斷局面。其中，湖南進(jìn)芯電子（Advancechip）便是一個(gè)典型代表。起源于國(guó)家“核高基”項(xiàng)目，進(jìn)芯電子在“國(guó)產(chǎn)化”浪潮的推動(dòng)下快速發(fā)展，成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的DSP技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)。
 
進(jìn)芯電子DSP芯片實(shí)力幾何？
 
進(jìn)芯電子自2012年成立以來(lái)，根據(jù)營(yíng)銷總監(jiān)孟書(shū)祥的介紹，公司投入了六年時(shí)間專注于產(chǎn)品的工程化打磨。2018年，其產(chǎn)品成功打入工業(yè)控制市場(chǎng)；到了2020年，進(jìn)芯電子進(jìn)一步拓展至新能源汽車(chē)市場(chǎng)。從2022年起，公司遵循每年開(kāi)發(fā)3至4款新產(chǎn)品的研發(fā)節(jié)奏，以推動(dòng)產(chǎn)品的持續(xù)迭代和更新。
 
經(jīng)過(guò)近五年的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)，進(jìn)芯電子在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域已出貨2200萬(wàn)顆芯片，在新能源領(lǐng)域累計(jì)交付超過(guò)200萬(wàn)顆，而在電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)則交付超過(guò)500萬(wàn)顆。公司預(yù)計(jì)到2024年，年出貨量將超過(guò)1570萬(wàn)顆，展現(xiàn)了其在高科技領(lǐng)域的強(qiáng)勁成長(zhǎng)和市場(chǎng)影響力。
 
市場(chǎng)的穩(wěn)定性依賴于產(chǎn)品質(zhì)量的有力保障。從可持續(xù)發(fā)展的角度評(píng)估DSP產(chǎn)品質(zhì)量，主要關(guān)注系統(tǒng)性失效和隨機(jī)性硬件失效兩個(gè)方面。孟書(shū)祥指出，系統(tǒng)性失效通常通過(guò)規(guī)范化設(shè)計(jì)和嚴(yán)格測(cè)試來(lái)控制質(zhì)量。這些措施確保系統(tǒng)按預(yù)期運(yùn)行，防止整體故障。而隨機(jī)性失效則在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中任何階段都可能發(fā)生，其模式可能不明顯。我們結(jié)合產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，幫助客戶實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的應(yīng)用平臺(tái)。
 
隨著汽車(chē)市場(chǎng)服務(wù)的引入，公司設(shè)定從50 Ppm到10 Ppm的質(zhì)量提升目標(biāo)，并制定了全面的質(zhì)量策略，包括全流程質(zhì)量規(guī)劃、規(guī)范化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝控制以及持續(xù)改進(jìn)措施。實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)離不開(kāi)上游制造伙伴的強(qiáng)力支持，進(jìn)芯也與國(guó)內(nèi)的領(lǐng)先的制造廠商保持著密切的合作關(guān)系。
 
在談及公司的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)時(shí)，孟書(shū)祥指出，作為一家國(guó)產(chǎn)化的芯片公司，進(jìn)芯的很大優(yōu)勢(shì)是工程師友好的，進(jìn)芯已在一線部署了超過(guò)50名現(xiàn)場(chǎng)支持人員，以更好地幫助客戶實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品導(dǎo)入和從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的全程服務(wù)支持。從產(chǎn)品質(zhì)量的角度來(lái)看，公司的產(chǎn)品在質(zhì)量上已經(jīng)經(jīng)過(guò)了行業(yè)的檢驗(yàn)有了一定基礎(chǔ)；再者，公司的產(chǎn)品在成本方面有20%的優(yōu)勢(shì)；然后很重要的產(chǎn)品交付方面，進(jìn)芯的交付期基本上在一個(gè)半月左右。
 
而在成功推動(dòng)一款芯片或品牌芯片市場(chǎng)化的過(guò)程中，有兩個(gè)關(guān)鍵因素：產(chǎn)品與應(yīng)用支持雙助力和從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)服務(wù)支持。從芯片廠商的角度看，硬件是基礎(chǔ)，軟件定義功能，而系統(tǒng)的靈活應(yīng)用方案則推動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng)化。技術(shù)支持是連接市場(chǎng)需求與客戶需求的橋梁，創(chuàng)新解決方案則是公司長(zhǎng)期發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)，理解應(yīng)用市場(chǎng)的需求和發(fā)展趨勢(shì)，如雙碳戰(zhàn)略和新的生產(chǎn)力概念，是至關(guān)重要的。
 
那么進(jìn)芯電子的DSP芯片究竟實(shí)力如何？一個(gè)數(shù)據(jù)可以用來(lái)說(shuō)明。在典型的電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景里，進(jìn)芯電子的電機(jī)控制算法可以支持11萬(wàn)轉(zhuǎn)以上的轉(zhuǎn)速：1.8348kHz * 1pole pair * 60 s/min = 110,088 r/min。下圖顯示了進(jìn)芯電子的電機(jī)控制算法在風(fēng)機(jī)應(yīng)用中的效果展示，從波形可以看出，控制的精確性和精細(xì)化。
 
 
 
截至目前，進(jìn)芯電子擁有四種制程工藝平臺(tái)和超過(guò)十個(gè)量產(chǎn)系列產(chǎn)品。進(jìn)芯是國(guó)內(nèi)首個(gè)在主驅(qū)領(lǐng)域批量應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)芯片品牌，累計(jì)市場(chǎng)應(yīng)用已達(dá)3,000萬(wàn)顆。為了增強(qiáng)供應(yīng)能力，進(jìn)芯規(guī)劃了年產(chǎn)5000萬(wàn)顆芯片的產(chǎn)能。
 
進(jìn)芯電子攜多款DSP芯片和解決方案亮相2024中國(guó)制冷展
 
4月9日，進(jìn)芯電子攜多款數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）芯片及消費(fèi)電子解決方案，首次亮相于中國(guó)國(guó)際博覽中心新館（北京順義館）舉行的2024中國(guó)制冷展。
 
在進(jìn)芯電子的展臺(tái)上，重點(diǎn)展出了公司的兩款DSP芯片：
 
16位定點(diǎn)DSP芯片ADP16F03系列：該產(chǎn)品集成多種片內(nèi)運(yùn)算加速單元，主頻高達(dá)100MHz，包含12位ADC，采樣速度高達(dá)1Msps，助力電機(jī)高效運(yùn)行，支持多種消費(fèi)類場(chǎng)景電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案。
  
32位定點(diǎn)DSP芯片ADP32F035B系列：該產(chǎn)品具備雙處理器核心模塊：32位定點(diǎn)主DSP核、32位支持浮點(diǎn)CLA核，包含11個(gè)以上的12位ADC通道，采樣速度高達(dá) 4.28Msps，支持單電源供電方式，獨(dú)特系統(tǒng)架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)大多數(shù)領(lǐng)域控制運(yùn)用。 
 
此外，還有一系列DSP產(chǎn)品的應(yīng)用解決方案，包括空調(diào)壓縮機(jī)方案、空調(diào)外風(fēng)機(jī)方案、冰箱壓縮機(jī)方案等等。
 
總結(jié)
 
在DSP這個(gè)芯片高地，進(jìn)芯電子已經(jīng)完成了從0到1的問(wèn)題，接下來(lái)是如何更好的實(shí)現(xiàn)從1-100的躍升。隨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)高效、智能化控制技術(shù)需求的增加，DSP技術(shù)的發(fā)展前景更加廣闊。國(guó)產(chǎn)廠商如進(jìn)芯電子的崛起，不僅代表了國(guó)內(nèi)技術(shù)水平的提升，也預(yù)示著我國(guó)在全球高科技領(lǐng)域中更加積極的參與和競(jìng)爭(zhēng)力。