“进芯电子”为DSP电机控制带来国风新势力

作者：王莹时间：2024-04-17来源：EEPW收藏

DSP芯片也叫数字信号处理器，是一种专注于进行数字信号处理运算的微处理器，非常适合马达控制、音视频编解码、无线通信、医疗成像等领域应用。

本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/202404/457759.htm

与其他微处理器件的发展轨迹一样，DSP芯片已有40多年的历史，但过去一直是外商的强项，直到最近十几年，随着本土芯片厂商的兴起，国产DSP也浮出水面，寻求生存和生长空间。

在4月初北京举行的“2024中国制冷展”上，来了一家专注做DSP芯片的企业——湖南进芯电子科技有限公司，该公司也是唯一一家参加此展会的芯片厂商。

进芯为何参加被其他芯片公司看“冷”的展览？进芯的DSP做得怎么样？与国际巨头竞技，看好哪些与时俱进的“芯”应用？为此，EEPW记者采访了公司营销总监孟书祥先生。

1 看好制冷行业的契机

在电机控制领域，DSP是一种理想的数字信号处理与控制之选，因为DSP有很多优势：首先是指令效率高，有CPU及总线，采用哈佛总线架构；其次是片上可集成丰富的控制外设；三是有快速的中断响应，可以实现精准的控制。

当前，进芯正从高大上的高铁/工业和汽车领域向消费电子市场拓展。但是在具体市场选择上，还是非常有讲究的。

首先，进芯会选择一些增长较快的市场。这些市场有些共性：往往与国家的双碳战略和/或新质生产力方向不谋而合。例如空调行业，变频空调越来越多，DSP谐波治理有助于节能/双碳的执行落地。另外，高质量的芯片及系统能够延长产品的寿命周期，贡献了可持续发展的价值。

因此进芯参加了此届展会，主要对标空调风机、冰箱压缩机等解决方案，希望把DSP和算法更多地用于变频领域。

在本届制冷展上，进芯带来了硬核产品（注：详见本文最后部分），展示了在室外大型风机上的应用及频谱图。据悉，目前业内技术难点较大的是1 000 RPM的顺风或逆风启动。如下图，进芯的算法可以完美地匹配相应的产品需求。从下图可见波形细腻，反映了进芯控制算法的精准。

其次，随着市场竞争的进一步发展，不会是简单的“国产替代”了，而是生态之间的竞争。因此进芯在展会上不仅走访客户，下一步还会根据客户的需求开发算法等技术。作为本土厂商，进芯的优势是能给本土客户做更深入的服务，例如做定制化的开发，很早就和客户做前瞻性的、符合客户需求的芯片定义和个性化开发。这样，进芯可以和客户走得更近，共筑生态圈。

2 亮丽成绩单：已售3000万颗DSP

进芯起源于核高基专项[“十一五”期间(2006—2010年)]成果，于2012年成立，之后花了近6年时间打磨产品。2018年公司推出DSP芯片，进入工控市场；2020年推出三款产品，进军新能源汽车市场。从2022年至今，公司每年有三四款新品推出，定位相应的应用场景和客户。

自2018年以来，经过五六年的市场化运作，公司取得了一些成果，迄今已累计销售了3000万颗以上的DSP芯片。仅在2022年就突破了1000万颗的销售目标，预计2024年突破1500万颗。从2018年至今，进芯年化的服务客户超过1200家。

这些DSP芯片主要用于电机控制和数字电源领域。其中，光伏领域累计交付超过200万颗芯片，新能源汽车领域累计超过500万颗，工业自动化超过2200万颗。

“从交付的数量看，我们还有很大的成长空间。”孟书祥总监并不满足于此成绩单。并介绍和分析了进芯的特点和市场策略。

3 靠强有力的产品质量支撑

国货往往给人以低端产品的印象。但是进芯DSP的市场打法是从高向低，已用到高铁、新能源汽车等对安全和可靠性要求很高的领域，因此进芯从一开始就十分重视质量的把控，并不认为自己的产品属于低端。

如何实现高质量？众所周知，一款稳定的芯片产品需要长时间的打磨，进芯的 DSP已经过多年的市场迭代与市场的检验。

从半导体角度去解读产品质量，通常会用产品的失效率来作为一个评判的指标。失效率分为随机性硬件失效和系统性失效。系统性失效是通过纠正设计以及加严测试来做到质量控制的。随机性硬件失效的规律性则不是很明显，且分布在产品全寿命周期的每个阶段，为此，进芯会综合产品的研发和以往在应用上的经验，去帮助客户持续达到一个应用稳定的平台。

为了满足新能源汽车、高铁等应用需要，公司突破了工业界的100ppm的要求，制定了从50 ppm向10 ppm迈进的质量方针路线。落实措施包括全流程的质量策划方案，规范的产品设计，生产工艺的管控水平，以及持续地改进。当然，这些措施的达成，离不开下游本土芯片制造和封测企业的支持，例如制造合作伙伴有华虹宏力、SMIC，封测企业有头部老大——长电科技。

图进芯目前在50~30ppm之间，在向10ppm目标迈进

在进芯的高质量管控体系和强大的朋友圈支持下，进芯希望打造出国内优秀半导体企业的形象。

一件产品要具备质量、成本和交付(QCT,Quality,Cost,Time)三要素。除了质量，在成本方面，目前跟竞争对手相比，进芯保持20%以上的成本优势。在交付方面，如果算上销售的渠道，以及半成品的备货，交付期在一个半月左右。为了满足未来的产品增长，进芯还规划了5000万颗的年产能。

4 走向客户，面向应用

每个应用都是市场的颗粒，进芯从中提炼出共性化的技术，成为DSP平台化的基础。

首先，进芯首先选择一些增长较快、体量较大的市场。例如新能源汽车领域，进芯是首个批量应用到汽车主驱的国产芯片品牌。实际上，DSP在此有很大的应用机会，例如电机、电驱、电池（注：数字电源部分）等相关部件可用到20~50个DSP，如果加上其他部件的应用，预计会在百颗的数量级。

其次，因为传统行业里已有一些DSP大佬，且有成熟的解决方案，因此他们已在传统行业生根。在这一领域，进芯更多的是去理解和消化客户的需求，等待时机。如果遇到像国家之间的贸易摩擦、行业缺货周期等，为本土企业带来了国产替代的机会。在供货方面进芯有一定的优势，例如在2021—2022年缺货期，进芯所有客户没有断过货。

5 硬核技术与产品

DSP的技术指标主要有主频、外设、系统设计等。进芯的技术落地在具体应用上，例如下图展示的是16位DSP用于高速吹风机，算法可以支持到11万RPM以上。值得一提的是，这个数字不是凑出来的，而是在波形的实际表现上换算出来的。