11月17-18日，由工業(yè)和信息化部、安徽省人民政府共同主辦的2022世界集成電路大會在安徽省合肥市召開。作為大會高峰論壇之一，以“孕芯機(jī)開芯局 共建融通新市場”為主題的“2022中國半導(dǎo)體市場年會”于11月18日下午成功舉辦。活動邀請著名專家學(xué)者、中國工程院院士倪光南、羅毅及眾多半導(dǎo)體領(lǐng)域知名企業(yè)嘉賓共商發(fā)展新局。

會上，芯海科技（股票代碼：688595）計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)市場負(fù)責(zé)人周振生受邀分享《聚焦計(jì)算外圍芯片，助力計(jì)算機(jī)體驗(yàn)提升》主題報(bào)告。

計(jì)算機(jī)創(chuàng)新發(fā)展的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

過去的三十年，計(jì)算機(jī)高速發(fā)展，從性能、形態(tài)、輸入輸出、安全四個(gè)維度，大約可分為四個(gè)階段。

20世紀(jì)90年代是第一階段，計(jì)算機(jī)雛形誕生。當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)僅能運(yùn)行DOS界面操作系統(tǒng)處理簡單文本，體積龐大，無硬件防護(hù)，后期出現(xiàn)著名的CIH病毒，需通過專殺工具清除。

2000-2010年是第二階段，計(jì)算機(jī)高速發(fā)展。CPU廠商中Intel、AMD、VIA群雄逐鹿。Intel推出全新架構(gòu)的扣肉系列CPU，2010年推出Core處理器延續(xù)至今。微軟windows系統(tǒng)快速迭代，穩(wěn)定性及操作性迅速發(fā)展。得益于CPU性能功耗的提升，計(jì)算機(jī)開始小型化、輕薄化發(fā)展，續(xù)航提升至2小時(shí)。TouchPad逐漸成為便攜式計(jì)算機(jī)的標(biāo)配。開始進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，隨之而來的網(wǎng)絡(luò)病毒，網(wǎng)絡(luò)防火墻逐漸成為裝機(jī)必備，計(jì)算機(jī)硬件安全開始被關(guān)注，虛擬化、可信執(zhí)行環(huán)境等硬件技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

2010-2020年是第三階段，計(jì)算機(jī)創(chuàng)新繁榮。性能上，Intel Core以每年一代的速度演進(jìn)，能效比進(jìn)一步提升。形態(tài)上，超極本已經(jīng)主導(dǎo)市場，輕薄筆記本大大提升了用戶便攜體驗(yàn)，續(xù)航也從2小時(shí)提升至8小時(shí)，出現(xiàn)二合一、360°旋轉(zhuǎn)本等新形態(tài)筆記本。2015年蘋果引入三維壓力式觸控板，可謂輸出端的重要進(jìn)步。從安全上，全家桶式防火墻成為了裝機(jī)標(biāo)配。這個(gè)階段，智能手機(jī)飛躍式發(fā)展，安全啟動成為了手機(jī)標(biāo)配，但在PC上卻仍是默認(rèn)關(guān)閉的可選項(xiàng)。

2020年以來進(jìn)入第四階段，追求極致用戶體驗(yàn)。隨著蘋果M1，Intel十二代CPU的發(fā)布，性能不再是體驗(yàn)的瓶頸，形態(tài)上出現(xiàn)僅900克極致輕薄的便攜式計(jì)算機(jī)。同時(shí)，由于體積和容量的減少，開始引進(jìn)快充PD技術(shù)彌補(bǔ)不足。華為率先推出全面屏筆記本，獲得巨大市場收益。Dell發(fā)布隱藏式觸控板，掌托一體化設(shè)計(jì)，C面極簡，觸控板不僅是輸入設(shè)備，也是產(chǎn)品高顏值的組成部分。而在安全上，全面進(jìn)入零信任時(shí)代，安全啟動、可信執(zhí)行環(huán)境成為硬件安全的基礎(chǔ)。

綜上所述，不同階段的計(jì)算機(jī)創(chuàng)新迭代，始終伴隨著相對應(yīng)的技術(shù)挑戰(zhàn)，譬如計(jì)算性能越強(qiáng)，能效比上升導(dǎo)致發(fā)熱量越來越大，帶來的機(jī)會就是計(jì)算機(jī)的熱管理、低功耗管理。越來越超薄、多樣化的產(chǎn)品形態(tài)，導(dǎo)致電池體積和容量更小，能量密度更高，帶來形態(tài)檢測、電池管理及快充管理的機(jī)會。而在輸入輸出端，高顏值及取代鼠標(biāo)，也給觸控板創(chuàng)新提供新機(jī)遇。尤其是計(jì)算機(jī)的安全可信，讓廠商更關(guān)注計(jì)算機(jī)的部件級、芯片級安全。凡此諸類，都將為芯海科技及眾多業(yè)界新生力量帶來新的發(fā)展機(jī)遇。

制造一臺完整的計(jì)算機(jī)，除了CPU、GPU顯卡、內(nèi)存和硬盤之外，還由眾多影響用戶體驗(yàn)的外圍芯片構(gòu)成。我們還需要EC芯片來控制電源和鍵盤，需要USB HUB芯片來將總線分配給多個(gè)接口，需要觸摸板主控芯片來驅(qū)動觸摸板，需要PD芯片來實(shí)現(xiàn)快充功能，以及藍(lán)牙、WiFi、電池控制、聲卡等芯片……。因此，要想國產(chǎn)計(jì)算機(jī)達(dá)到世界一流，真正做到能用且好用，我們?nèi)耘f需要使用大量外圍產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)計(jì)算平臺的完整功能。

01

EC：CSC2E101

EC芯片不僅是筆記本實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)功能的核心，更是在筆記本體系內(nèi)構(gòu)建完整安全鏈路的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。長期以來，全球EC芯片市場主要被臺企和美企壟斷。芯海科技EC芯片CSC2E101 作為布局在筆記本領(lǐng)域中的核心產(chǎn)品，擁有眾多的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。

CSC2E101具備高集成，攜帶PD/USB功能；高性能，32位內(nèi)核60MHz； 高安全，支持硬件級安全啟動；且具備易開發(fā)的特點(diǎn)，采用物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)思維，提供基于liteOS的全套參考代碼。

CSC2E101在低功耗設(shè)計(jì)上，CSC2E101在VBAT模式下功耗低于6uA以下，超出國際一流廠商的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。在平臺適配方面，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、龍芯等國產(chǎn)平臺LPC總線完整兼容。

目前，CSC2E101成為中國大陸首顆進(jìn)入Intel PCL（平臺組件列表）序列的EC芯片，則意味著CSC2E101是率先達(dá)到國際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、獲得國際認(rèn)可的國產(chǎn)EC產(chǎn)品。

02

PD控制芯片：CS32G051

便攜式計(jì)算機(jī)能夠做的輕薄，離不開接口的小型化。筆記本寬厚的傳統(tǒng)接口正在逐漸消失，被這個(gè)小小的Type-C接口取代。一個(gè)接口，可以達(dá)到數(shù)倍與傳統(tǒng)接口的傳輸速率，可以同時(shí)接兩臺4K高分辨率的顯示器，可以達(dá)到100W以上的快充速度，可以支持多種的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，DP、USB、雷電等。

對此，芯海科技CS32G051正是一款集成多種協(xié)議棧，融合快速充電技術(shù)規(guī)范 UFCS，成熟可靠的PD芯片產(chǎn)品。CS32G051不僅能夠用一顆芯片同時(shí)控制兩個(gè)USB Type-C接口，更能兼容PD3.1、PPS、QC4+、FCP、SCP、AFC、BC1.2、Apple2.4、UFCS等眾多快充協(xié)議，幫助筆記本實(shí)現(xiàn)更廣泛的周邊設(shè)備兼容性，提升最終用戶的充電體驗(yàn)。

此外，芯海充分布局的全系列PD芯片也已廣泛應(yīng)用在多個(gè)知名品牌的平板電腦、顯示器、快充頭、充電寶等計(jì)算機(jī)外圍產(chǎn)品當(dāng)中。

03

HapticPAD解決方案

傳統(tǒng)的鼠標(biāo)和TouchPad，基本上只有二維的X、Y坐標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)二維世界的輸入。在未來的元宇宙中，三維的輸入將成為趨勢，體驗(yàn)會超越當(dāng)前的鼠標(biāo)。壓力式觸控板，在原有X、Y輸入基礎(chǔ)上，增加了壓力維度，增加了Z的壓力維度，可實(shí)現(xiàn)三維輸入，從而實(shí)現(xiàn)更便捷的操作體驗(yàn)。

芯海科技HapticPAD方案是能夠滿足以上所有需求的多芯片組合方案。基于芯海科技近20年在高精度ADC領(lǐng)域中的技術(shù)積累，HapticPAD方案可實(shí)現(xiàn)全域按壓，不像傳統(tǒng)TouchPad，只能在底部兩個(gè)角按壓；通過線性馬達(dá)反饋可以實(shí)現(xiàn)真實(shí)的震動體驗(yàn)；單指就可以實(shí)現(xiàn)文件的拖動；使用普通的被動式手寫筆也可以實(shí)現(xiàn)4096級書寫效果；壓力配合觸摸可實(shí)現(xiàn)視頻快放、音量調(diào)整等的快捷手勢； 雙指實(shí)時(shí)壓力檢測，使得游戲操控更精準(zhǔn)。

芯海科技HapticPAD由傳統(tǒng)的電容式觸控芯片、壓力觸控芯片、線性馬達(dá)驅(qū)動芯片、壓力傳感器組成，可提供全套套片或者解決方案，給用戶帶來高顏值、沒有鼠標(biāo)也能自在操控的一流體驗(yàn)。

前路浩蕩 芯海啟航

當(dāng)前，芯海科技正在全面布局國產(chǎn)計(jì)算機(jī)外圍產(chǎn)品芯片生態(tài)，除了EC、HapticPAD觸摸板方案、PD協(xié)議芯片的首批產(chǎn)品之外，芯海科技還有BMS電池電量計(jì)、SAR傳感器、USB Hub、Audio Codec、HapticPad、SDIO WiFi等產(chǎn)品儲備亟待釋放。

這些產(chǎn)品當(dāng)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傳感器可以做到40厘米內(nèi)的精確檢測，具備精度高，功耗小，抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。芯海科技高速外圍接口芯片目前已布局USB2.0及USB3.1的4口Hub等。基于芯海模擬方向的實(shí)力，我們的Audio Codec具備高信噪比的特性，音頻效果可達(dá)國際一流水平，并且我們支持傳統(tǒng)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; 提供標(biāo)準(zhǔn)M.2 KeyE模組。

芯海科技作為國內(nèi)少有的模擬信號鏈+MCU雙平臺驅(qū)動的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，不僅在產(chǎn)品和技術(shù)上，對標(biāo)國際一流廠商，努力創(chuàng)造出更高規(guī)格、更強(qiáng)性能和更具創(chuàng)新力的優(yōu)勢產(chǎn)品，同時(shí)在供應(yīng)鏈連續(xù)性，努力構(gòu)建更加穩(wěn)定、有保障的產(chǎn)品供貨體系，助力國產(chǎn)計(jì)算機(jī)行業(yè)向著更快、更穩(wěn)、更安全的方向發(fā)展。