纳芯微 MCU 布局：核心竞争力与市场突破之路

在 MCU 市场竞争日益激烈的当下，去年年底，以模拟芯片著称的纳芯微宣布进军 MCU 领域，这一举措引发了广泛关注。大家对纳芯微要做何种 MCU 以及面向何种市场充满好奇。从后续信息可知，纳芯微主要聚焦实时控制 MCU，而非竞争激烈的通用 MCU 市场。

近日，半导体观察联合几家同行与纳芯微 MCU 市场总监宋昆鹏进行了深入交流，旨在了解这家 MCU 新贵入局一年后对市场的最新见解。

缔造核心竞争力

在之前的《纳芯微进军 MCU，叫板 C2000》一文中，已阐述了纳芯微入局实时控制 MCU 赛道的初衷。然而，实时控制 MCU 市场在过去十几年一直被 TI 垄断，成功的替代者寥寥无几。宋昆鹏认为，该赛道存在极高的壁垒。“一方面，实时控制应用场景具有高度专用性，且涉及出口需求，对产品的可靠性和稳定性要求极为严苛，客户通常要求产品生命周期长达 15 年甚至更久；另一方面，除了产品本身的技术壁垒，生态建设的壁垒也不容小觑。” 他向半导体行业观察透露。

不过，纳芯微基于自身的深刻理解，打造出了极具竞争力的实时控制 MCU 软硬件生态。一方面，纳芯微是目前唯一一家推出 C2000 全系列 PIN - to - PIN 兼容产品的上市公司，这一关键的差异化优势，使得客户无需更改电路板即可转向纳芯微的解决方案。另一方面，在技术路线上，纳芯微与其他友商存在明显差异。例如在内核选择上，纳芯微基于 Arm 内核进行自研，相较于选择 RISC - V 内核或者反向 DSP 的友商，这种选择具有更好的生态友好性。再者，纳芯微拥有 “全国产供应链 + 上市公司” 的双重标签，在业内独树一帜。

与此同时，纳芯微在实时控制 MCU 的生态建设方面找到了破局之道。宋昆鹏表示，MCU 的生态建设可从开发工具、应用方案以及软件与文档支持三个维度进行拆解。

在开发工具方面，由于纳芯微选择了生态成熟的 Arm 内核，能够获得 Keil MDK、IAR 等商业化开发工具的支持。同时，市场上也有直接兼容的主流仿真器和评估板，这使得公司无需投入大量资源来弥补工具短板。此外，作为商业化工具的补充，纳芯微还自研了基于开源 GCC 和 Eclipse 架构的 NovoStudio 开发环境，以满足不同客户的需求，该工具已获得客户的认可和采用。

在应用方案方面，纳芯微已开始联合合作伙伴开发可量产的 Turn Key 方案，如电机驱动和储能逆变器等 Demo 也已完成验证。针对客户的量产需求，纳芯微还与多家方案商合作，推出了可直接落地的解决方案，有效缩短了客户的产品上市周期。

在软件与文档支持方面，除了不断完善公司的软件库（如算法库、外设驱动库），纳芯微还积累了大量应用笔记、移植指南（如代码迁移指南）、软硬件 Checklist。公司还在持续深化这方面的内容，进一步降低客户的开发门槛。宋昆鹏提到，“为了帮助客户更好地配置纳芯微的解决方案，我们制定了‘硬件不改，软件小改的目标’”。由于与 C2000 PIN - to - PIN 兼容，硬件方面的优势易于理解；而在软件迁移方面，纳芯微通过开发功能和结构对齐的外设、提供详细的迁移指南和驱动库以及能自动识别寄存器操作的 “代码迁移工具”，将相应的代码映射到公司产品的对应接口等方式，简化了终端客户的迁移过程。

聚焦关键市场突破

拥有了具备竞争力的产品后，纳芯微接下来的重点工作是将其成功推向市场。

据宋昆鹏介绍，实时控制市场的核心主要集中在数字电源和电机控制两大领域，同时涵盖工业、汽车等应用方向。但实时控制 MCU 在整个大系统中的占比并不高，这使得对可靠性有更高要求的高端客户对 “高举高打” 的推广模式并不感兴趣。

有鉴于此，纳芯微实时控制 MCU 团队在战略上选择从中端市场切入，以快速打开市场需求。宋昆鹏分析道：“拆解高、中、低端产品的市场，中端产品的应用场景最为广泛，尤其是在纳芯微重点关注的、对实时性能有要求的场景中，中端产品的覆盖度最高，因此我们优先布局中端产品。”

落实这一方针后，纳芯微采取了 “以重点客户为引领，逐步拓展更广泛市场” 的策略，将实时控制 MCU 推向了包括风光储能逆变器（这是纳芯微客户数量最多的领域）、工业电机驱动、汽车 OBC（车载充电机）与 DCDC（直流变换器）、工业及服务器电源、白色家电、汽车热管理（主要覆盖空调压缩机）、充电桩以及电池化成等市场，并且在这些场景均已取得突破。

宋昆鹏透露，经过三年的研发和一年多的推广，纳芯微的实时控制 MCU 在风光储能逆变器和工业电机驱动领域已经获得客户认可，并进入批量供货阶段；在汽车电子（如 OBC、DCDC）和白色家电等领域，多个客户也已完成测试并进入小批量验证阶段，预计四季度会有更多汽车电子客户实现批量量产。

宋昆鹏还表示，过去一年的客户开拓历程，充分印证了公司在客户协同和内部协同方面的优势。由于纳芯微的 MCU 客户大多也是公司模拟产品（如电源管理芯片、隔离芯片、传感器）的客户，且这些模拟产品在客户系统中是关键器件，这意味着客户对纳芯微已有信任基础，更愿意测试和导入公司的 MCU 产品，这体现了 “客户协同”。例如某头部储能逆变器厂商，之前已使用纳芯微的隔离 ADC，在纳芯微推出 MCU 后，很快就启动了测试，效率远高于新开拓客户。

此外，由于纳芯微的整体战略聚焦泛能源和汽车电子，MCU 业务是这一战略的重要组成部分。从销售团队（熟悉客户的能源和汽车业务）、供应链（优先保障 MCU 的产能）到品控（遵循车规级质量体系，如 ISO 26262 ASIL - B），公司的资源与 MCU 业务高度协同。这种内部协同能力是很多专注于 MCU 的中小型友商难以具备的，这就是所谓的 “内部协同”。

换而言之，纳芯微模拟芯片的积累为新开拓的 MCU 业务提供了 “客户基础” 和 “战略支撑”，有助于公司更快地打开市场，更稳定地推进产品迭代，也为纳芯微推动实时控制 MCU 的进一步发展做好了充分准备。

用 “M7 内核” 实现平权

经过多年的深耕，纳芯微在实时控制 MCU 方面已经完成了低端（RT1 系列）、中端（RT5 和 3 系列）和高端（RT7 系列）的产品布局。值得注意的是，即使是低端的 RT1 系列产品，也采用了 Arm Cortex - M7 内核，并搭配 80K TCM（0 等待内存）、12bit 同步采样 ADC（支持 4.375MSPS 采样率）、mMath 数学加速核和 HRPWM（支持死区补偿）。在不同系列产品中，核心外设性能参数大体一致，仅在部分非核心外设（如 EtherCAT 接口）上进行了精简，在确保实时信号链的响应速度不受影响的同时，让客户获得更好的性价比。

这一决策背后，隐藏着纳芯微用 Arm Cortex - M7 内核实现平权的决心。宋昆鹏介绍，在实时控制 MCU 方面，纳芯微的策略是在高、中、低端产品中均采用 Cortex - M7 内核，然后通过调整主频、外设配置、TCM（ITCM/DTCM）大小来区分产品定位。例如，低端产品主频为 200MHz，搭配 80K TCM；高端产品主频为 400MHz，搭配更大容量的 TCM 和更多外设。这样做的好处是，即便低端产品也能拥有 M7 内核的高算力和实时性，满足客户对信号链响应速度的需求。而传统通用 MCU 的 M4/M33 内核在三角函数运算、中断响应延迟等关键指标上，难以满足实时控制的要求。“简而言之，‘M7 平权’的核心是让原本只能选择 M4/M33 的中端场景，也能以高性价比获得 M7 内核的性能，这是我们基于场景需求的差异化选择。” 宋昆鹏说。

具体而言，纳芯微通过算力、存储和外设三个维度来区分这三款产品：

1.算力：高端产品（7 系列）双核主频 400MHz，支持 eMath 核（完整数学运算加速）；中端产品（5和3 系列）主频 300MHz，支持 eMath 核；低端产品（RT1 系列）主频 200MHz，支持 mMath 核（精简版数学加速，仅保留核心运算）；

2.存储：高端产品搭配 2*256K TCM + 1MB eFlash，中端产品 128K TCM + 512KB eFlash，低端产品 80K TCM + 256KB eFlash；

3.外设：高端产品支持 EtherCAT（后续推出）、CAN-FD 等工业总线，以及更多 ADC/PWM 通道；中端产品支持 CAN-FD，精简工业总线；低端产品仅保留基础的 SPI、UART 等接口，满足中小功率场景需求。

通过这样的平权策略，搭配公司自研的 eMath 和内核，纳芯微的实时控制 MCU 在与 TI 等竞争对手相比时也不落下风。作为一款集成在主内核中的加速单元，eMath 核的核心功能包括：支持三角函数（sin、cos、tan）、反三角函数、指数函数、对数函数的硬件加速，以及 512 点 FFT 运算加速，这些都是电机控制、电源变换场景中的核心运算，能显著降低主内核的负载。得益于这样的设计，纳芯微 MCU 的 Cortex - M7 内核在 2 倍主频下（如 400MHz）搭配 eMath 核，其三角函数运算、FFT 运算性能，能够对标 TI C28 内核（200MHz）搭配 TMU + CLA 的组合。从实测数据来看，纳芯微产品在整个信号链的响应速度上与 C2000 也不相上下。

有的放矢，打持久战

在谈及公司在实时控制 MCU 的未来规划时，宋昆鹏表示，纳芯微已经制定了到 2029 年的业务规划，这充分显示了公司对 MCU 业务的长期投入决心。从资源投入来看，无论是人力配置、产品规划，还是与其他产品线的协同，纳芯微都将 MCU 作为重点业务推进。

在产品升级方向方面，虽然宋昆鹏并未透露太多细节，但可以确定的是，人工智能将是纳芯微实时控制 MCU 升级的重要方向。公司计划明年推出集成 AI 算力的 MCU 产品，核心方向是 “边缘 AI + 实时控制”。在硬件方面，将在现有 M7 内核基础上增加 AI 加速单元，提供满足边缘场景的 AI 算力以及针对能源监控、电机故障诊断等场景优化算子；在软件方面，公司会配套推出 AI 工具链，支持模型训练、量化压缩、部署调试，让客户能快速将 AI 算法（如电弧检测模型、MPPT 优化模型）集成到实时控制方案中。

在上述 “软硬兼施” 措施的支持下，纳芯微已提前与部分客户合作，针对风光储能的 AI 监控、汽车电机的故障预测等场景，开发验证方案，确保产品推出后能快速落地。

尽管包括纳芯微在内的诸多厂商在实时控制赛道来势汹汹，但宋昆鹏坦言，实时控制 MCU 的替代并非 “快速起量” 的过程，而是一条 “长坡厚雪” 的赛道。大部分客户对于实时控制 MCU 替代的测试周期都比较漫长，全系列产品规模放量仍需要时间。这也是纳芯微坚持不懈地投入到产品和生态建设的原因之一。

宋昆鹏强调：“不同于通用 MCU 比拼主频、Flash 容量或外设数量，实时控制 MCU 的核心竞争力在于对应用场景的深度理解，以及整个实时信号链的响应速度。这条链路涵盖信号采集、中断响应、CPU 计算、外设控制等多个环节，任何一个环节的优化不足都会影响整体性能，而纳芯微在这条链路的完整性优化上投入了大量精力，这是纳芯微与友商的核心差异之一。此外，内核的成熟度和客户的易用性也是纳芯微不可忽视的重要优势。” 在他看来，凭借深厚的产品和生态积累以及明显加快的迭代速度，国际大厂在实时控制 MCU 市场的份额仍将长期存在。在未来很长一段时间内，国际大厂仍是国内实时控制 MCU 厂商需要面对的强劲对手。不过，与十年前相比，如今我们有了纳芯微等国产芯片的选择。