重磅新品发力高端工业市场，兆易创新布局绿色能源“芯”应用
来源：兆易创新
进入2023年，工业4.0背景下工业控制市场的产业链各级厂商全面发力，不断加速工业制造在数字化、智能化、绿色化等发展方向上的推陈出新。据prismark统计，2019-2023年全球工业控制市场规模年均复合增长率为3%，预计2023年全球工业控制的市场规模将达到2600亿美元。此外，据yole development统计，存储器细分领域nor flash在2021年的市场规模为35亿美元，预计2027年增长至49亿美元，年均复合增长率约为6%。可以预见，mcu芯片、嵌入式存储器等作为工业控制领域的核心部件，市场需求量持续攀升，众多上游原厂也在争先发力，各自推出更高性能、更高可靠性的产品以抢占市场先机。
在7月举办的2023年慕尼黑上海电子展，业界领先的半导体器件供应商兆易创新gigadevice（以下简称兆易创新）以存储器、微控制器、传感器和电源芯片为生态的产品布局，展示了50余款最新的解决方案，其中工业主题展区正是围绕当下热门的工业控制、绿色能源等市场应用提供行业赋能，与现场国内外一众厂商同台竞秀。
图1：兆易创新重磅亮相慕尼黑上海电子展
gd32h7全新登场，超高端国产mcu瞄准工业级市场
首当其冲的，自然是重磅新品——gd32h7系列。gd32h7系列是兆易创新在2023年5月推出的国内首颗基于arm® cortex®-m7内核的mcu产品，主频最高可达600mhz，搭配高达4mb的片上flash和1mb的sram，具有512kb超大紧耦合内存和64kb的l1-cache高速缓存，并集成硬件dsp、双精度fpu、硬件三角函数加速器tmu和滤波算法加速器fac等功能，这些内置资源可以大幅度地提升处理效率和实时性。在实际应用场景中，例如实现工业机器人精准的方向位移、动作顺序等，要求对电机进行愈加复杂、精细和更低延迟的控制，gd32h7可以从容应对对mcu性能、功能、实时性、接口速率等提出的新挑战。
展台工作人员介绍道，gd32h7系列拥有丰富的usart、i2c、spi等通用的串口外设资源以及高速的can-fd、工业以太网等接口，片上集成了2个采样速率高达4msps的14位adc，1个采样速率高达5.3msps的12位adc，这些特性在电机控制、光伏储能等应用中可以提供高精度采样率和快速响应，同时也适用于工业网卡、变频器、伺服器、数字信号处理，乃至大型民用无人机等应用。
当然，数据安全也是智能工厂的必备要素。兆易创新gd32h7系列提供了多种安全加密功能，包括des、三重des、aes算法及哈希算法，集成rtdec模块，可进一步保护连接到axi或ahb总线的外部存储器的数据安全，防止在工厂和现场的通信过程中受到的威胁，确保物联网硬件数据安全。
存储与控制并驾齐驱，兆易创新拓宽绿色能源应用布局
在双碳政策的推动下，光伏、储能等绿色能源产业迎来飞速发展。据悉，兆易创新正在积极开拓能源产业从发电、储电、用电等环节的应用布局，以满足不断增长的市场需求。例如在发电侧，兆易创新展示了搭配gd25q系列spi nor flash的光伏逆变器。由于光伏逆变器通常工作在复杂恶劣的工业环境中，这就对各器件的稳定性提出了严苛的要求。兆易创新gd25q系列nor flash具备在-40℃~125℃的环境温度下、保证稳定运行的优异特性，可以提供高可靠存储来确保用户数据和信息安全。展台工作人员表示，搭载gd25q系列nor flash的逆变器已经广泛应用于光伏和风电发电系统，并且和国内多家客户合作，销往北美、欧洲和全球其他地区，持续为绿色能源产业贡献力量。
不仅如此，光伏逆变器的目的是从太阳能板中提取最大功率，并且将清洁能源馈入电网。为了确保这一点，功率级电压和电流必须被准确采样，并且需要为dc-dc和dc-ac中的电源开关准确生成脉宽调制(pwm)，这一过程也需要主控制器协助完成。随着微型逆变器的兴起，以及供货保障和降本增效的需求，不少逆变器厂商开始采用高性能mcu替代传统的dsp，兆易创新可根据应用需求提供包含gd25系列nor flash以及gd32系列mcu在内的多种产品组合，打造灵活可配、更具竞争力的逆变器解决方案。
在用电侧，电源管理方案是提高系统整机电源转换效率的一环。数字电源作为一种基于数字信号处理技术的电源，可以通过高效的数字控制方式，实现各种电压、电流输出的精确调节和稳定性控制，具有更高的可编程性、自动化程度和抗干扰能力，因此成为电源方案的新趋势。在兆易创新展台，就有这么一款数字电源方案引发了行业观众们的围观与热议——基于gd32e503r打造的smps(pfc+llc)开关电源解决方案。
图3：smps(pfc+llc)开关电源解决方案
该方案采用有桥pfc+半桥llc拓扑，最大功率达到500w，整机最大效率90.85%。值得一提的是，强弱电两侧分别由两颗gd32mcu控制：pfc使用gd32e230c控制，输入220v交流电，输出415v直流电压，pfc最大效率95.40%；llc 使用gd32e503r控制，输入415v直流电压，输出24v直流电压，llc最大效率96.04%。其中，gd32e503r采用shrtimer控制llc mos管的频率变化，使得控制精度更高。该方案具有过压、欠压、过流、过温等保护功能，可广泛应用于工业领域中smps、户外电源、数据中心/通讯基站电源模块。
此外，兆易创新展示的3.3kw双向dc/dc解决方案也同样出色，这是一款基于gd32f3和gd32e5系列的clllc直流变换器。该方案在pfc部分使用了氮化镓(gan)功率器件，另一侧则使用碳化硅(sic)功率器件，结构紧凑变压效率高，更加符合当前业界采用第三代半导体器件的电源设计趋势，非常适用于各类储能和配电系统的数字电源方案。gd32f330/e230便携式双向储能系统解决方案也是焦点展示之一，其基于gd32e230设计储能dc控制板、gd32f330设计mttp充电板，输出电压和功率可调，最高可达3kw，优化的算法也提供了更好的跟踪效率和安全保护机制，使之在户外电源应用中备受关注。
图4：便携式双向储能系统解决方案
当前，随着工业4.0、光伏、储能等新兴应用的崛起，兆易创新积极布局并不断发力，突破了工业类应用半导体市场的传统格局和技术壁垒，取得了可观的市场份额，表明本土厂商在高端、高性能、高可靠性要求的芯片设计能力正在迈向一线梯队，并且在不少垂直应用收获了长期市场验证的底气与实力。
展台工作人员表示，新基建、双碳等领域是兆易创新长期关注并且布局的重点行业之一。为了迎接这一波可再生能源的新浪潮，兆易创新不断开拓存储器、微控制器、电源芯片等产品线，致力打造完善的产品生态布局，加快客户与市场验证，积累行业应用经验，从而为蓄势而发的增量市场注入创新源动力。
海尔净水将在国庆期间打造一场关于物联网水场景的消费盛宴
怎样做到高清数字电视及流媒体播放一体化
TCMalloc 的架构设计细节
今年汽车芯片为什么短缺
用于记录仪接口的可编程放大器
重磅新品发力高端工业市场，兆易创新布局绿色能源“芯”应用
20段立体声图形均衡器的电路图
国产主动降噪耳机性价比排行 2020最强降噪蓝牙耳机
健身房中的智能显示屏让健身运动迎来了新的变化
IOT的核心架构
美国将对某些iPhone机型实施进口禁令
USB3.1高速接口设计指南
虹膜识别可以解放人们的双手 是目前移动设备上最安全的生物验证形式
海美迪H7四代白金版评测 是一款低价高配的产品
云存储的应用领域_云存储的关键技术有哪些
LG新款gram系列笔记本公布 定于2020年初发售
一文看懂发展工业机器人的重要性及技术难题的突破
DCS系统模拟量无线采集技术在钢铁行业的应用
为了对抗特斯拉 奔驰计划推出6款纯电动汽车
医疗产品具备满足医疗性能功能与优化企业产品概念
进入2023年，工业4.0背景下工业控制市场的产业链各级厂商全面发力，不断加速工业制造在数字化、智能化、绿色化等发展方向上的推陈出新。据prismark统计，2019-2023年全球工业控制市场规模年均复合增长率为3%，预计2023年全球工业控制的市场规模将达到2600亿美元。此外，据yole development统计，存储器细分领域nor flash在2021年的市场规模为35亿美元，预计2027年增长至49亿美元，年均复合增长率约为6%。可以预见，mcu芯片、嵌入式存储器等作为工业控制领域的核心部件，市场需求量持续攀升，众多上游原厂也在争先发力，各自推出更高性能、更高可靠性的产品以抢占市场先机。
在7月举办的2023年慕尼黑上海电子展，业界领先的半导体器件供应商兆易创新gigadevice（以下简称兆易创新）以存储器、微控制器、传感器和电源芯片为生态的产品布局，展示了50余款最新的解决方案，其中工业主题展区正是围绕当下热门的工业控制、绿色能源等市场应用提供行业赋能，与现场国内外一众厂商同台竞秀。
图1：兆易创新重磅亮相慕尼黑上海电子展
gd32h7全新登场，超高端国产mcu瞄准工业级市场
首当其冲的，自然是重磅新品——gd32h7系列。gd32h7系列是兆易创新在2023年5月推出的国内首颗基于arm® cortex®-m7内核的mcu产品，主频最高可达600mhz，搭配高达4mb的片上flash和1mb的sram，具有512kb超大紧耦合内存和64kb的l1-cache高速缓存，并集成硬件dsp、双精度fpu、硬件三角函数加速器tmu和滤波算法加速器fac等功能，这些内置资源可以大幅度地提升处理效率和实时性。在实际应用场景中，例如实现工业机器人精准的方向位移、动作顺序等，要求对电机进行愈加复杂、精细和更低延迟的控制，gd32h7可以从容应对对mcu性能、功能、实时性、接口速率等提出的新挑战。
展台工作人员介绍道，gd32h7系列拥有丰富的usart、i2c、spi等通用的串口外设资源以及高速的can-fd、工业以太网等接口，片上集成了2个采样速率高达4msps的14位adc，1个采样速率高达5.3msps的12位adc，这些特性在电机控制、光伏储能等应用中可以提供高精度采样率和快速响应，同时也适用于工业网卡、变频器、伺服器、数字信号处理，乃至大型民用无人机等应用。
当然，数据安全也是智能工厂的必备要素。兆易创新gd32h7系列提供了多种安全加密功能，包括des、三重des、aes算法及哈希算法，集成rtdec模块，可进一步保护连接到axi或ahb总线的外部存储器的数据安全，防止在工厂和现场的通信过程中受到的威胁，确保物联网硬件数据安全。
存储与控制并驾齐驱，兆易创新拓宽绿色能源应用布局
在双碳政策的推动下，光伏、储能等绿色能源产业迎来飞速发展。据悉，兆易创新正在积极开拓能源产业从发电、储电、用电等环节的应用布局，以满足不断增长的市场需求。例如在发电侧，兆易创新展示了搭配gd25q系列spi nor flash的光伏逆变器。由于光伏逆变器通常工作在复杂恶劣的工业环境中，这就对各器件的稳定性提出了严苛的要求。兆易创新gd25q系列nor flash具备在-40℃~125℃的环境温度下、保证稳定运行的优异特性，可以提供高可靠存储来确保用户数据和信息安全。展台工作人员表示，搭载gd25q系列nor flash的逆变器已经广泛应用于光伏和风电发电系统，并且和国内多家客户合作，销往北美、欧洲和全球其他地区，持续为绿色能源产业贡献力量。
不仅如此，光伏逆变器的目的是从太阳能板中提取最大功率，并且将清洁能源馈入电网。为了确保这一点，功率级电压和电流必须被准确采样，并且需要为dc-dc和dc-ac中的电源开关准确生成脉宽调制(pwm)，这一过程也需要主控制器协助完成。随着微型逆变器的兴起，以及供货保障和降本增效的需求，不少逆变器厂商开始采用高性能mcu替代传统的dsp，兆易创新可根据应用需求提供包含gd25系列nor flash以及gd32系列mcu在内的多种产品组合，打造灵活可配、更具竞争力的逆变器解决方案。
在用电侧，电源管理方案是提高系统整机电源转换效率的一环。数字电源作为一种基于数字信号处理技术的电源，可以通过高效的数字控制方式，实现各种电压、电流输出的精确调节和稳定性控制，具有更高的可编程性、自动化程度和抗干扰能力，因此成为电源方案的新趋势。在兆易创新展台，就有这么一款数字电源方案引发了行业观众们的围观与热议——基于gd32e503r打造的smps(pfc+llc)开关电源解决方案。
图3：smps(pfc+llc)开关电源解决方案
该方案采用有桥pfc+半桥llc拓扑，最大功率达到500w，整机最大效率90.85%。值得一提的是，强弱电两侧分别由两颗gd32mcu控制：pfc使用gd32e230c控制，输入220v交流电，输出415v直流电压，pfc最大效率95.40%；llc 使用gd32e503r控制，输入415v直流电压，输出24v直流电压，llc最大效率96.04%。其中，gd32e503r采用shrtimer控制llc mos管的频率变化，使得控制精度更高。该方案具有过压、欠压、过流、过温等保护功能，可广泛应用于工业领域中smps、户外电源、数据中心/通讯基站电源模块。
此外，兆易创新展示的3.3kw双向dc/dc解决方案也同样出色，这是一款基于gd32f3和gd32e5系列的clllc直流变换器。该方案在pfc部分使用了氮化镓(gan)功率器件，另一侧则使用碳化硅(sic)功率器件，结构紧凑变压效率高，更加符合当前业界采用第三代半导体器件的电源设计趋势，非常适用于各类储能和配电系统的数字电源方案。gd32f330/e230便携式双向储能系统解决方案也是焦点展示之一，其基于gd32e230设计储能dc控制板、gd32f330设计mttp充电板，输出电压和功率可调，最高可达3kw，优化的算法也提供了更好的跟踪效率和安全保护机制，使之在户外电源应用中备受关注。
图4：便携式双向储能系统解决方案
当前，随着工业4.0、光伏、储能等新兴应用的崛起，兆易创新积极布局并不断发力，突破了工业类应用半导体市场的传统格局和技术壁垒，取得了可观的市场份额，表明本土厂商在高端、高性能、高可靠性要求的芯片设计能力正在迈向一线梯队，并且在不少垂直应用收获了长期市场验证的底气与实力。
展台工作人员表示，新基建、双碳等领域是兆易创新长期关注并且布局的重点行业之一。为了迎接这一波可再生能源的新浪潮，兆易创新不断开拓存储器、微控制器、电源芯片等产品线，致力打造完善的产品生态布局，加快客户与市场验证，积累行业应用经验，从而为蓄势而发的增量市场注入创新源动力。
海尔净水将在国庆期间打造一场关于物联网水场景的消费盛宴
怎样做到高清数字电视及流媒体播放一体化
TCMalloc 的架构设计细节
今年汽车芯片为什么短缺
用于记录仪接口的可编程放大器
重磅新品发力高端工业市场，兆易创新布局绿色能源“芯”应用
20段立体声图形均衡器的电路图
国产主动降噪耳机性价比排行 2020最强降噪蓝牙耳机
健身房中的智能显示屏让健身运动迎来了新的变化
IOT的核心架构
美国将对某些iPhone机型实施进口禁令
USB3.1高速接口设计指南
虹膜识别可以解放人们的双手 是目前移动设备上最安全的生物验证形式
海美迪H7四代白金版评测 是一款低价高配的产品
云存储的应用领域_云存储的关键技术有哪些
LG新款gram系列笔记本公布 定于2020年初发售
一文看懂发展工业机器人的重要性及技术难题的突破
DCS系统模拟量无线采集技术在钢铁行业的应用
为了对抗特斯拉 奔驰计划推出6款纯电动汽车
医疗产品具备满足医疗性能功能与优化企业产品概念