11月17-18日(rì),由工(gōng)業和信息化部、安徽省人(rén)民(mín)政府共同主辦的2022世界集成電路(lù)大(dà)會在安徽省合肥市召開。作(zuò)爲大(dà)會高峰論壇之一,以“孕芯機(jī)開芯局 共建融通新市場”爲主題的“2022中國(guó)半導體(tǐ)市場年(nián)會”于11月18日(rì)下午成功舉辦。活動邀請(qǐng)著名專家學者、中國(guó)工(gōng)程院院士倪光(guāng)南(nán)、羅毅及衆多半導體(tǐ)領域知名企業嘉賓共商發展新局。
會上,芯海科(kē)技(股票代碼:688595)計(jì)算機(jī)業務市場負責人(rén)周振生(shēng)受邀分(fēn)享《聚焦計(jì)算外圍芯片,助力計(jì)算機(jī)體(tǐ)驗提升》主題報告。
計(jì)算機(jī)創新發展的挑戰與機(jī)遇
過去(qù)的三十年(nián),計(jì)算機(jī)高速發展,從(cóng)性能、形态、輸入輸出、安全四個維度,大(dà)約可(kě)分(fēn)爲四個階段。
20世紀90年(nián)代是第一階段,計(jì)算機(jī)雛形誕生(shēng)。當時的計(jì)算機(jī)僅能運行DOS界面操作(zuò)系統處理(lǐ)簡單文本,體(tǐ)積龐大(dà),無硬件(jiàn)防護,後期出現著名的CIH病毒,需通過專殺工(gōng)具清除。
2000-2010年(nián)是第二階段,計(jì)算機(jī)高速發展。CPU廠(chǎng)商中Intel、AMD、VIA群雄逐鹿。Intel推出全新架構的扣肉系列CPU,2010年(nián)推出Core處理(lǐ)器延續至今。微軟windows系統快(kuài)速叠代,穩定性及操作(zuò)性迅速發展。得(de)益于CPU性能功耗的提升,計(jì)算機(jī)開始小型化、輕薄化發展,續航提升至2小時。TouchPad逐漸成爲便攜式計(jì)算機(jī)的标配。開始進入互聯網時代,随之而來(lái)的網絡病毒,網絡防火(huǒ)牆逐漸成爲裝機(jī)必備,計(jì)算機(jī)硬件(jiàn)安全開始被關注,虛拟化、可(kě)信執行環境等硬件(jiàn)技術(shù)應運而生(shēng)。
2010-2020年(nián)是第三階段,計(jì)算機(jī)創新繁榮。性能上,Intel Core以每年(nián)一代的速度演進,能效比進一步提升。形态上,超極本已經主導市場,輕薄筆記本大(dà)大(dà)提升了用戶便攜體(tǐ)驗,續航也從(cóng)2小時提升至8小時,出現二合一、360°旋轉本等新形态筆記本。2015年(nián)蘋果引入三維壓力式觸控闆,可(kě)謂輸出端的重要進步。從(cóng)安全上,全家桶式防火(huǒ)牆成爲了裝機(jī)标配。這個階段,智能手機(jī)飛躍式發展,安全啓動成爲了手機(jī)标配,但(dàn)在PC上卻仍是默認關閉的可(kě)選項。
2020年(nián)以來(lái)進入第四階段,追求極緻用戶體(tǐ)驗。随着蘋果M1,Intel十二代CPU的發布,性能不再是體(tǐ)驗的瓶頸,形态上出現僅900克極緻輕薄的便攜式計(jì)算機(jī)。同時,由于體(tǐ)積和容量的減少,開始引進快(kuài)充PD技術(shù)彌補不足。華爲率先推出全面屏筆記本,獲得(de)巨大(dà)市場收益。Dell發布隐藏式觸控闆,掌托一體(tǐ)化設計(jì),C面極簡,觸控闆不僅是輸入設備,也是産品高顔值的組成部分(fēn)。而在安全上,全面進入零信任時代,安全啓動、可(kě)信執行環境成爲硬件(jiàn)安全的基礎。
綜上所述,不同階段的計(jì)算機(jī)創新叠代,始終伴随着相(xiàng)對應的技術(shù)挑戰,譬如(rú)計(jì)算性能越強,能效比上升導緻發熱(rè)量越來(lái)越大(dà),帶來(lái)的機(jī)會就(jiù)是計(jì)算機(jī)的熱(rè)管理(lǐ)、低功耗管理(lǐ)。越來(lái)越超薄、多樣化的産品形态,導緻電池體(tǐ)積和容量更小,能量密度更高,帶來(lái)形态檢測、電池管理(lǐ)及快(kuài)充管理(lǐ)的機(jī)會。而在輸入輸出端,高顔值及取代鼠标,也給觸控闆創新提供新機(jī)遇。尤其是計(jì)算機(jī)的安全可(kě)信,讓廠(chǎng)商更關注計(jì)算機(jī)的部件(jiàn)級、芯片級安全。凡此諸類,都(dōu)将爲芯海科(kē)技及衆多業界新生(shēng)力量帶來(lái)新的發展機(jī)遇。
制造一台完整的計(jì)算機(jī),除了CPU、GPU顯卡、内存和硬盤之外,還(hái)由衆多影(yǐng)響用戶體(tǐ)驗的外圍芯片構成。我們還(hái)需要EC芯片來(lái)控制電源和鍵盤,需要USB HUB芯片來(lái)将總線分(fēn)配給多個接口,需要觸摸闆主控芯片來(lái)驅動觸摸闆,需要PD芯片來(lái)實現快(kuài)充功能,以及藍牙、WiFi、電池控制、聲卡等芯片……。因此,要想國(guó)産計(jì)算機(jī)達到世界一流,真正做到能用且好用,我們仍舊需要使用大(dà)量外圍産品來(lái)實現計(jì)算平台的完整功能。
01EC:CSC2E101
EC芯片不僅是筆記本實現基礎功能的核心,更是在筆記本體(tǐ)系内構建完整安全鏈路(lù)的關鍵環節。長期以來(lái),全球EC芯片市場主要被台企和美企壟斷。芯海科(kē)技EC芯片CSC2E101 作(zuò)爲布局在筆記本領域中的核心産品,擁有衆多的技術(shù)創新點。
CSC2E101具備高集成,攜帶PD/USB功能;高性能,32位内核60MHz; 高安全,支持硬件(jiàn)級安全啓動;且具備易開發的特點,采用物聯網開發思維,提供基于liteOS的全套參考代碼。
CSC2E101在低功耗設計(jì)上,CSC2E101在VBAT模式下功耗低于6uA以下,超出國(guó)際一流廠(chǎng)商的相(xiàng)關技術(shù)指标。在平台适配方面,CSC2E101不僅能夠兼容Intel和AMD所使用的eSPI總線,更能夠與飛騰、兆芯、龍芯等國(guó)産平台LPC總線完整兼容。
目前,CSC2E101成爲中國(guó)大(dà)陸首顆進入Intel PCL(平台組件(jiàn)列表)序列的EC芯片,則意味着CSC2E101是率先達到國(guó)際行業标準、獲得(de)國(guó)際認可(kě)的國(guó)産EC産品。
02PD控制芯片:CS32G051
便攜式計(jì)算機(jī)能夠做的輕薄,離(lí)不開接口的小型化。筆記本寬厚的傳統接口正在逐漸消失,被這個小小的Type-C接口取代。一個接口,可(kě)以達到數倍與傳統接口的傳輸速率,可(kě)以同時接兩台4K高分(fēn)辨率的顯示器,可(kě)以達到100W以上的快(kuài)充速度,可(kě)以支持多種的數據通訊協議(yì),DP、USB、雷電等。
對此,芯海科(kē)技CS32G051正是一款集成多種協議(yì)棧,融合快(kuài)速充電技術(shù)規範 UFCS,成熟可(kě)靠的PD芯片産品。CS32G051不僅能夠用一顆芯片同時控制兩個USB Type-C接口,更能兼容PD3.1、PPS、QC4+、FCP、SCP、AFC、BC1.2、Apple2.4、UFCS等衆多快(kuài)充協議(yì),幫助筆記本實現更廣泛的周邊設備兼容性,提升最終用戶的充電體(tǐ)驗。
此外,芯海充分(fēn)布局的全系列PD芯片也已廣泛應用在多個知名品牌的平闆電腦、顯示器、快(kuài)充頭、充電寶等計(jì)算機(jī)外圍産品當中。
03HapticPAD®解決方案
傳統的鼠标和TouchPad,基本上隻有二維的X、Y坐(zuò)标,可(kě)以實現二維世界的輸入。在未來(lái)的元宇宙中,三維的輸入将成爲趨勢,體(tǐ)驗會超越當前的鼠标。壓力式觸控闆,在原有X、Y輸入基礎上,增加了壓力維度,增加了Z的壓力維度,可(kě)實現三維輸入,從(cóng)而實現更便捷的操作(zuò)體(tǐ)驗。
芯海科(kē)技HapticPAD®方案是能夠滿足以上所有需求的多芯片組合方案。基于芯海科(kē)技近20年(nián)在高精度ADC領域中的技術(shù)積累,HapticPAD®方案可(kě)實現全域按壓,不像傳統TouchPad,隻能在底部兩個角按壓;通過線性馬達反饋可(kě)以實現真實的震動體(tǐ)驗;單指就(jiù)可(kě)以實現文件(jiàn)的拖動;使用普通的被動式手寫筆也可(kě)以實現4096級書(shū)寫效果;壓力配合觸摸可(kě)實現視頻快(kuài)放(fàng)、音量調整等的快(kuài)捷手勢; 雙指實時壓力檢測,使得(de)遊戲操控更精準。
芯海科(kē)技 HapticPAD®由傳統的電容式觸控芯片、壓力觸控芯片、線性馬達驅動芯片、壓力傳感器組成,可(kě)提供全套套片或者解決方案,給用戶帶來(lái)高顔值、沒有鼠标也能自(zì)在操控的一流體(tǐ)驗。
前路(lù)浩蕩 芯海啓航
當前,芯海科(kē)技正在全面布局國(guó)産計(jì)算機(jī)外圍産品芯片生(shēng)态,除了EC、HapticPAD®觸摸闆方案、PD協議(yì)芯片的首批産品之外,芯海科(kē)技還(hái)有BMS電池電量計(jì)、SAR傳感器、USB Hub、Audio Codec、HapticPad、SDIO WiFi等産品儲備亟待釋放(fàng)。
這些産品當中,BMS電量計(jì)提供芯片及全套算法,檢測精度高,低溫溫漂小。SAR傳感器可(kě)以做到40厘米内的精确檢測,具備精度高,功耗小,抗幹擾能力強的特點。芯海科(kē)技高速外圍接口芯片目前已布局USB2.0及USB3.1的4口Hub等。基于芯海模拟方向的實力,我們的Audio Codec具備高信噪比的特性,音頻效果可(kě)達國(guó)際一流水平,并且我們支持傳統的HDA總線以及新的SoundWire總線。此外,WIFI/BLE模組,支持2.4G/5G雙頻 WIFI6, BLE5.0; 提供标準M.2 KeyE模組。
芯海科(kē)技作(zuò)爲國(guó)内少有的模拟信号鏈+MCU雙平台驅動的集成電路(lù)設計(jì)企業,不僅在産品和技術(shù)上,對标國(guó)際一流廠(chǎng)商,努力創造出更高規格、更強性能和更具創新力的優勢産品,同時在供應鏈連續性,努力構建更加穩定、有保障的産品供貨體(tǐ)系,助力國(guó)産計(jì)算機(jī)行業向着更快(kuài)、更穩、更安全的方向發展。