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白色家電作為全球消費(fèi)者長(zhǎng)期使用、不可或缺的產(chǎn)品，近年來(lái)不斷向高端化邁進(jìn)，全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)，研究機(jī)構(gòu)IMARC預(yù)計(jì)年均增長(zhǎng)率可達(dá)5.5%，2028年規(guī)模將達(dá)到9000億美元。近年來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈不確定性增加，促使中國(guó)自主品牌加快研發(fā)步伐，努力提高空調(diào)、洗衣機(jī)、電冰箱等核心零部件國(guó)產(chǎn)化比例。
與此同時(shí)，消費(fèi)者對(duì)品質(zhì)生活需求的提升，也促使白色家電不斷進(jìn)化，從早期的“變頻、節(jié)能”逐漸過(guò)渡至“智能、舒適、靜音”等方面，具體技術(shù)涵蓋無(wú)刷電機(jī)、有刷電機(jī)預(yù)驅(qū)、控制，風(fēng)機(jī)高精度驅(qū)動(dòng)、閉環(huán)控制等。然而，在這一龐大市場(chǎng)下，作為家電最核心的壓縮機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路等技術(shù)，早年間被國(guó)外大廠牢牢把握，亟需國(guó)產(chǎn)突破。國(guó)內(nèi)芯片公司旋智科技（Spintrol）經(jīng)過(guò)數(shù)年發(fā)展，在多領(lǐng)域比肩甚至超越國(guó)際大廠，被越來(lái)越多消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)以及汽車(chē)客戶所采用，成功實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。
旋智科技的前身是美國(guó)仙童半導(dǎo)體的電機(jī)控制器產(chǎn)品線年獨(dú)立之后，一直專注于高集成度電機(jī)控制芯片和先進(jìn)控制算法研發(fā)；選擇白電市場(chǎng)作為旋智電機(jī)控制器芯片的切入，源自對(duì)白電市場(chǎng)需求的深入理解以及旋智自身芯片和系統(tǒng)方案能力與市場(chǎng)需求的匹配。
集微網(wǎng)近日采訪了旋智科技銷售副總經(jīng)理丁文，對(duì)公司發(fā)展理念、產(chǎn)品特色進(jìn)行深入了解，并就白色家電領(lǐng)域市場(chǎng)趨勢(shì)、技術(shù)路線等探討溝通。
旋智科技的團(tuán)隊(duì)配置可謂十分豪華，其CEO劉博士畢業(yè)于加大伯克利，先后在Marvell專訪旋智科技：深耕智能驅(qū)動(dòng)控制 “中國(guó)芯”引領(lǐng)白色家電創(chuàng)新、仙童半導(dǎo)體等企業(yè)工作，有著近30年芯片設(shè)計(jì)及產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)；COO汪泳江為伊利諾伊大學(xué)碩士，精通ARM架構(gòu)、FPGA等技術(shù)；團(tuán)隊(duì)一方面具有源自仙童半導(dǎo)體的深厚的高性能、高可靠性的電機(jī)微控制器開(kāi)發(fā)和交付經(jīng)驗(yàn)，另一方面具有源自美國(guó)艾默生團(tuán)隊(duì)的深厚的高性能電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制的開(kāi)發(fā)和交付經(jīng)驗(yàn)。
從2016年起，旋智科技多款芯片出貨超過(guò)百萬(wàn)pcs，目前每年白色家電的電機(jī)微控制器出貨量在數(shù)千萬(wàn)顆，頭部客戶累計(jì)芯片出貨量超過(guò)1億顆，充分得到家電行業(yè)認(rèn)可。
目前旋智科技已成功量產(chǎn)3代芯片，成為多個(gè)頭部大家電品牌的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片供應(yīng)商，并應(yīng)用于高端產(chǎn)品；同時(shí)，品類豐富的芯片及方案繼續(xù)滲透小家電、廚電、無(wú)人機(jī)、汽車(chē)等更多領(lǐng)域。不論是從覆蓋范圍還是出貨規(guī)模上，旋智科技在國(guó)內(nèi)同類芯片廠商中，已成為“隱形冠軍”。
旋智科技表示，白電行業(yè)的技術(shù)正在經(jīng)歷革命性的升級(jí)，隨著數(shù)字孿生，AI等先進(jìn)技術(shù)在行業(yè)的落地，旋智期待更多技術(shù)人才加入公司，持續(xù)打造創(chuàng)新產(chǎn)品與方案。
旋智科技指出，白色家電客戶對(duì)于電機(jī)控制芯片、電機(jī)控制系統(tǒng)方案和服務(wù)都有著較高的要求。
芯片方面，需具備較高性能。變頻控制的實(shí)時(shí)性對(duì)算力要求高，為減少環(huán)路控制的計(jì)算時(shí)間，CPU需要較高的主頻。此外，需要高性能的模擬外設(shè)，高帶寬的運(yùn)放和高速 富聯(lián)注冊(cè)高精度的SAR ADC來(lái)實(shí)現(xiàn)外部電壓/電流信號(hào)的輸入和轉(zhuǎn)換、比較器和具備硬保護(hù)聯(lián)動(dòng)功能的PWM模塊等等。
白電使用壽命長(zhǎng)，嚴(yán)酷的室外工作環(huán)境對(duì)芯片提出了嚴(yán)苛的質(zhì)量要求，如雙85℃的壽命試驗(yàn)。由于白電生命周期長(zhǎng)，也需要供應(yīng)商提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的供應(yīng)保障。不僅如此，白電產(chǎn)品體量的提升，以及變頻搭載率的增加，也對(duì)芯片成本提出更高要求。
自從切入白色家電領(lǐng)域起，旋智科技把握“變頻”這一關(guān)鍵趨勢(shì)，深刻理解家電廠商的需求。在技術(shù)上，不斷提升變頻控制性能，例如高能效、高功率因素、高開(kāi)關(guān)頻率小體積化、快速啟動(dòng)、超低速運(yùn)行、超高速運(yùn)行、減震、靜音等等。
如今家電領(lǐng)域逐漸比拼能夠改善消費(fèi)者體驗(yàn)的“硬實(shí)力”。以空調(diào)為例，室外壓縮機(jī)能否快速制冷制熱，震動(dòng)是否可以有效抑制明顯影響到消費(fèi)者的舒適度。夜間運(yùn)行時(shí)，空調(diào)的超低頻變頻，同樣依賴先進(jìn)驅(qū)動(dòng)芯片的控制能力。
旋智科技的核心技術(shù)實(shí)力之一，便是擅長(zhǎng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)理論，多年來(lái)積累了豐富的算法，并定下“讓1億臺(tái)空調(diào)更高級(jí)”的目標(biāo)。此外，旋智早在2019年便在芯片中集成Arm Cortex-M4、RISC-V高性能內(nèi)核，為實(shí)現(xiàn)高級(jí)控制算法提供算力支持。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期與白色家電客戶接觸，旋智科技發(fā)現(xiàn)客戶對(duì)未來(lái)電機(jī)/壓縮機(jī)/PFC的控制性能要求不斷提升。算法復(fù)雜度不斷增加，需要更強(qiáng)算力、更大存儲(chǔ)空間以及更高模擬性能的電機(jī)微控制器。并且，產(chǎn)品上市周期縮短、成本要求更高，也對(duì)芯片廠商提出了新的要求。
旋智基于300mm晶圓以及成熟工藝節(jié)點(diǎn)，為客戶打造足以滿足未來(lái)需求的高算力、高性能，高性價(jià)比的電機(jī)微控制器。早在2018年，旋智就量產(chǎn)了業(yè)界領(lǐng)先的基于ARM Cortex M4F內(nèi)核的，主頻高達(dá)200MHz的電機(jī)微控制器產(chǎn)品。其單核版本為滾筒洗衣機(jī)所需的高速正反轉(zhuǎn)、大扭矩揉搓、高速脫水提供了充沛的算力保證，其雙核版本為空調(diào)外機(jī)為代表的PFC+多電機(jī)控制，提供了將高頻PFC、壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)進(jìn)行分核控制的可能，為實(shí)現(xiàn)更高性能提供了算力保證。旋智芯片實(shí)現(xiàn)高性能的同時(shí)，保持了出色的性價(jià)比。
得益于高性價(jià)比的高算力芯片，旋智將更加高效的基于模型的電機(jī)控制開(kāi)發(fā)方式（model based design）引入到白色家電的應(yīng)用中來(lái)。這一開(kāi)發(fā)方式最早應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)和工業(yè)領(lǐng)域，通過(guò)對(duì)控制對(duì)象、硬件電路和控制算法的建模和仿真，大量減少在真實(shí)世界中的基于實(shí)際電路板+電機(jī)負(fù)載+軟件代碼的調(diào)試和測(cè)試工作。此外，利用模型仿真工具可以完成模型到C代碼的自動(dòng)生成。
基于此，旋智得以為家電帶來(lái)更復(fù)雜的控制算法，例如在空調(diào)應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)高頻的單路/交錯(cuò)PFC、更加復(fù)雜的壓縮機(jī)減震算法、更快的壓縮機(jī)啟動(dòng)速度、更寬的運(yùn)行范圍、更加自動(dòng)化的辨識(shí)算法和控制參數(shù)自整定算法等。
區(qū)別于傳統(tǒng)芯片廠家提供的demo級(jí)別的電機(jī)控制系統(tǒng)方案，旋智定位于為客戶提供量產(chǎn)級(jí)別的電機(jī)控制系統(tǒng)方案，在方案的魯棒性、適配性和完整性上遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于demo級(jí)別的方案，幫助客戶加速產(chǎn)品上市。同時(shí)在后期向客戶提供深度的基于模型開(kāi)發(fā)系統(tǒng)方案的培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)，服務(wù)客戶將方案更快地推廣到更多的機(jī)型和產(chǎn)品中。
基于以上種種優(yōu)勢(shì)，旋智科技可為空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等帶來(lái)高性能的量產(chǎn)級(jí)電機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)安靜高效運(yùn)行，并支持更多新功能。早在2018年旋智已具備針對(duì)洗衣機(jī)的高性能動(dòng)態(tài)控制算法，并應(yīng)用于頭部客戶產(chǎn)品。
關(guān)于旋智科技未來(lái)的研發(fā)規(guī)劃，旋智科技指出，在芯片層面，分別在高性能、低成本和高集成度三個(gè)維度發(fā)力，豐富產(chǎn)品矩陣。
高性能方面，推出主頻相對(duì)上一代提升20%（高達(dá)240MHz Cortex M4F）的雙核電機(jī)微控制器SPC2188，具有更強(qiáng)的算力和存儲(chǔ)空間，以支持客戶未來(lái)在PFC和多電機(jī)上性能的持續(xù)提升，同時(shí)通過(guò)多核來(lái)使能客戶不同軟件團(tuán)隊(duì)的并行開(kāi)發(fā)，提升效率。同時(shí)，加大支持輕量級(jí)嵌入式AI的電機(jī)微控制器的開(kāi)發(fā)和投入，為后續(xù)AI+Motor的下一代電機(jī)控制系統(tǒng)解決方案提供適配的芯片平臺(tái)。
在低成本方面，針對(duì)主流走量機(jī)型的機(jī)型，從IP和封裝技術(shù)層面深入優(yōu)化，幫助客戶降低系統(tǒng)的成本。
在集成度方面，針對(duì)空、冰、洗應(yīng)用中的不同部件，推出不同集成方式的MCU+POWER的產(chǎn)品組合。例如MCU+DC/DC的產(chǎn)品，已經(jīng)廣泛在頭部客戶量產(chǎn)。比如適用于冰箱和洗衣機(jī)的MCU+DC/DC+HVIC的微控制器以及適用于風(fēng)機(jī)/水泵的MCU+DC/DC+HVIC+MOSFET的全集成芯片。
電機(jī)控制系統(tǒng)方案方面，一方面繼續(xù)提升電機(jī)/壓縮機(jī)和PFC的控制性能，例如更大的壓縮機(jī)運(yùn)行范圍，更低的震動(dòng)和噪音以及更加先進(jìn)的PFC架構(gòu)等。另一方面繼續(xù)提升方案的自動(dòng)化程度，達(dá)到壓縮機(jī)、電機(jī)的全自動(dòng)適配，進(jìn)一步提升客戶的開(kāi)發(fā)和交付速度。
集微網(wǎng)了解到，旋智科技自成立以來(lái)始終保持高定位，多年來(lái)在控制算法、高壓模塊、通用模擬、數(shù)字模塊、內(nèi)核和存儲(chǔ)領(lǐng)域積累了大量自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成熟IP。在芯片工藝、復(fù)雜封裝工程層面，旋智科技也積極與上游供應(yīng)商合作，擁抱各類新型封裝技術(shù)，為客戶帶來(lái)品質(zhì)和成本優(yōu)勢(shì)，并提供穩(wěn)定產(chǎn)能保障。
憑借對(duì)客戶需求的深刻理解，旋智基于自研芯片打造空調(diào)內(nèi)外機(jī)、洗衣機(jī)、冰箱等多類應(yīng)用方案，極大簡(jiǎn)化家電企業(yè)研發(fā)成本，有助于在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中縮短產(chǎn)品周期。除此之外，旋智科技在新消費(fèi)、工業(yè)控制和汽車(chē)電子領(lǐng)域也均有差異化的產(chǎn)品并且取得了不錯(cuò)的市場(chǎng)反饋。不管是在成熟的存量市場(chǎng)還是在快速增長(zhǎng)的新興市場(chǎng)，電機(jī)正在被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用，客戶的需求越來(lái)越多樣，對(duì)性能、技術(shù)服務(wù)、質(zhì)量和成本的要求也越來(lái)越高。這些不斷涌現(xiàn)的更高的要求也不斷吸引我們打造創(chuàng)新的產(chǎn)品和方案。
展望未來(lái)，旋智科技將保持戰(zhàn)略定力、專業(yè)化兩大宗旨，堅(jiān)定自主研發(fā)的技術(shù)路線，持續(xù)投入并進(jìn)行產(chǎn)品迭代。針對(duì)客戶需求，旋智科技將繼續(xù)提供多樣完善的系統(tǒng)服務(wù)，利用自動(dòng)化算法等特色優(yōu)勢(shì)來(lái)幫助客戶提高開(kāi)發(fā)效率，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品迭代的正向循環(huán)。
旋智科技表示，“我們按照基于原理的原則來(lái)規(guī)范行為，處理問(wèn)題?；陂L(zhǎng)期主義的目光來(lái)判斷得失，知行合一，止于至善。我們期待有更多有識(shí)之士加入我們，為人類/地球更美好的明天一起努力！”
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