筆記本電腦（簡(jiǎn)稱筆電）早已經(jīng)成為一個(gè)生活辦公都不可缺少的設(shè)備。在筆電的日常使用中，“按下電源鍵開(kāi)關(guān)機(jī)、接上充電器給電池充電、敲擊鍵盤(pán)輸入文字、主板過(guò)熱風(fēng)扇自動(dòng)加速”等功能實(shí)現(xiàn)，都離不開(kāi)筆電主板的“管家”EC芯片。

EC芯片的角色定位

CPU、GPU 是筆電主板上功能強(qiáng)大的處理器芯片，負(fù)責(zé)復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算、圖形處理。但是，除了CPU、GPU之外，EC芯片同樣不可或缺。

EC全稱Embedded Controller，是x86架構(gòu)筆記本的專用MCU，主要任務(wù)有 CPU時(shí)序管理、電池管理、熱管理、鍵盤(pán)管理、ACPI管理。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在我們?nèi)粘Ｊ褂霉P電時(shí)，電池充放電、鍵盤(pán)掃描、開(kāi)合蓋檢測(cè)、風(fēng)扇控制、指示燈控制及核心數(shù)據(jù)匯報(bào)操作系統(tǒng)等工作，都是 EC 在背后默默處理。

在筆電的主板線路設(shè)計(jì)中，EC 和 PCH是通過(guò) LPC/eSPI 相連。相對(duì)而言，EC 需要處理的都是一些邏輯簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，但穩(wěn)定性要求極高的工作任務(wù)。

EC的發(fā)展歷程

最初的筆電主板并沒(méi)有EC這顆專用MCU芯片。電池管理、熱管理、鍵盤(pán)管理等任務(wù)，分別由各自對(duì)應(yīng)的芯片管控。例如：早期筆記本電腦主板上有一個(gè)鍵盤(pán)管理芯片 i8042，負(fù)責(zé)PS/2接口的鍵盤(pán)和鼠標(biāo)控制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，簡(jiǎn)稱KBC（Keyboard Controller）。如下圖：

隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，芯片設(shè)計(jì)可以做到體積更小、功能更多、集成度更高。因此，筆電主板設(shè)計(jì)上，KBC集成了越來(lái)越多的功能，最終發(fā)展成為現(xiàn)在的EC，因此EC也時(shí)常會(huì)被稱作 KBC芯片。

時(shí)至今日，筆電產(chǎn)品為了兼顧高速通訊和輕薄美觀的極致設(shè)計(jì)，采用USB Type-C 接口統(tǒng)一電源、音頻、視頻接口，EC又肩負(fù)起PD芯片數(shù)據(jù)采集的任務(wù)。同時(shí)，數(shù)據(jù)安全是未來(lái)信息社會(huì)不容忽視的問(wèn)題，那么筆電產(chǎn)品的固件啟動(dòng)安全，都是EC必須直面的關(guān)鍵問(wèn)題。

事實(shí)上在筆電設(shè)計(jì)中，EC 承擔(dān)的任務(wù)始終在逐步增加，如今已成為筆電主板不可或缺的專用 MCU。

芯海科技EC優(yōu)勢(shì)

針對(duì)筆電及PC產(chǎn)品日益增強(qiáng)的功能需求，芯海科技率先推出國(guó)產(chǎn)高集成度，更安全及易開(kāi)發(fā)的32位EC芯片：CSC2E101，不僅能滿足EC的基本需求，同時(shí)擴(kuò)展更多外設(shè)資源，并解決筆電固件安全啟動(dòng)的問(wèn)題。

CSC2E101是可靈活配置于筆記本電腦、平板電腦、臺(tái)式機(jī)主板的核心芯片，管理上述設(shè)備的開(kāi)機(jī)/關(guān)機(jī)、休眠/喚醒、低功耗、數(shù)據(jù)安全等，管理主板上串口、鼠標(biāo)/鍵盤(pán)、PD/TYPE-C、電壓/溫度監(jiān)控等慢速設(shè)備，充當(dāng)CPU和慢速設(shè)備之間的橋梁。

CSC2E101 采用高性能32位MCU內(nèi)核，內(nèi)置512KB Flash存儲(chǔ)、192KB SRAM、 8KB 指令緩存，集成安全算法引擎，支持 eSPI、LPC、I2C Host 接口，支持 PECI 溫度接口，具有高速UART、高速SPI接口，多模式 I2C、 USB、PD/TYPE-C、鍵盤(pán)、風(fēng)扇、呼吸燈、氛圍燈等接口，內(nèi)置高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換 ADC/DAC、比較器、電壓監(jiān)控、溫度監(jiān)控等數(shù)模接口。

除了EC的基礎(chǔ)功能之外，CSC2E101還集成一路PD-PHY，能夠節(jié)省一顆 PD-MCU，幫助客戶有效降低硬件設(shè)計(jì)成本。此外，TCPM和TCPC均有CSC2E101的軟件實(shí)現(xiàn)。

此外，CSC2E101的另一個(gè)獨(dú)特設(shè)計(jì)創(chuàng)新：高度集成多種硬件加密引擎。該芯片配合BootLoader完成固件的加密驗(yàn)簽功能，為EC固件安全可信啟動(dòng)，構(gòu)建完整信任鏈，且利用硬件加密引擎，通過(guò)外掛指紋傳感器，完成指紋數(shù)據(jù)的加密傳輸功能。

綜上所述，雖然EC芯片對(duì)于筆電用戶而言并不顯而易見(jiàn)，但是卻伴隨著筆電產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，承載著不容或缺的功能作用。

目前，全球筆電EC芯片市場(chǎng)仍然被美國(guó)和臺(tái)灣的少數(shù)幾家公司壟斷，技術(shù)準(zhǔn)入門(mén)檻高，國(guó)產(chǎn)替代難度大，迫切需要自主研發(fā)。芯海科技EC芯片的推出，打破了海外公司對(duì)中國(guó)電腦產(chǎn)業(yè)核心芯片的壟斷，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)替代。未來(lái)，芯海科技將持續(xù)推動(dòng) EC 芯片設(shè)計(jì)的研發(fā)創(chuàng)新，推出更高集成度、安全可信、易于開(kāi)發(fā)的EC解決方案，推助國(guó)產(chǎn) PC 行業(yè)高速發(fā)展。