兆易创新:新晋模拟玩家的差异化竞争之路

发布时间:2024-08-20 14:08
作者:AMEYA360
来源:兆易创新
阅读量:3214

  模拟IC是一个空间大、需求分散、成长性高、下游应用广泛的行业。根据第三方调研机构数据,2023年全球模拟芯片市场规模为948亿美元,是2012年的2.4倍,预计到2024年末,全球模拟芯片市场将有望实现3.7%的增长。而在这近千亿美元的市场中,中国市场表现尤为突出——2023年,中国模拟芯片市场规模3027亿元(约合420亿美元),占模拟芯片市场总额的40%左右。

兆易创新:新晋模拟玩家的差异化竞争之路

  于是,在这样一条“黄金级赛道”上,不但聚集了TI/ADI这样的国际模拟芯片巨头,以及专注于模拟业务的中国芯片企业,还有不少旨在通过“多元化产品组合实现1+1>2效果”的系统级芯片公司,兆易创新(GigaDevice)便是其中的代表之一。

  一块“必要的拼图”

  作为一家坚持“多元化布局”战略的公司,兆易创新近年来持续推动新产品线的落地,意在不断夯实系统技术基石,并通过产品与应用的协同效应,实现系统融合与联动的能力。简单而言,就是要以系统控制为核心,将存储、传感、电源、信号链等周边元器件整合集成,以围绕产品组合打造整体解决方案的方向去发展。

  之所以要这么做,是因为符合兆易创新产品开发和布局的基本逻辑——基于“技术世界服务于物理世界”来进行拓展。在物理世界的需求中,涉及到数据的传输、提取、存储、互联、计算、感知、控制等多个方面,这需要产品的多元化布局;其次,对于应用领域的多元化,也要更加注重产品协同效应;第三,在一些特定的应用领域里,可能需要以整体解决方案的方式提供配套的硬件方案和软件算法,其核心目的就是能够更快地让客户去完成比较优化的方案,增加客户产品的价值。

  显而易见,将模拟芯片产品视作公司新的发力方向,也就是顺理成章的事情。

  众所周知,模拟芯片主要用于产生、放大和处理连续函数形式的模拟信号(如声音、光线、温度等),可以应用于消费电子、汽车、通讯、工业控制等各种终端上,其中,新能源、服务器市场有望成为模拟芯片行业新的发展趋势和增长点,这与兆易创新Flash和MCU业务的客户重合度非常高。

  据统计,2023年中国新能源汽车销售量949.5万辆,同比增长37.9%。未来在政策与市场推动下,新能源汽车渗透率的提高、电动化与智能化的发展均有望促使模拟芯片出现更大规模的发展。而在智能化浪潮下,服务器市场出货量稳步增长,服务器场景中的电压/电流检测、比较电路和过流保护、时钟、电压监控、系统供电等都会用到大量的模拟芯片,使得模拟芯片在服务器领域的需求得到持续释放。

  兆易创新的模拟业务启动于2019年的电源管理产品研发。两年后的2021年4月,第一颗集成电源管理芯片GD30WS8805正式量产;同年6月和11月,首颗马达驱动产品GD30DR8306和首款超低噪声LDO GD30LD330x先后上市。2022年5月,兆易创新多款锂电充电IC产品陆续量产上市。

  模拟器件细分品类众多、浩如烟海,兆易创新在选择产品方向时,将高性能电源、电机驱动、锂电池管理芯片、专用电源管理芯片、信号链产品作为核心发力点,目前GD30系列模拟产品组合已拥有200余个型号,主要包括:

  高性能电源

  包括通用降压Buck和升压Boost DC-DC(GD30DC)、线性稳压器LDO(GD30LD)以及高精度基准源(GD30VR)产品系列。其中,高性能大电流LDO以及低功耗高性价比的LDO,已在工业和消费领域等领域广泛应用。通用DC-DC产品覆盖了通信、工业、安防、智能家居等众多领域。低噪声,高精度,极低温度飘移并具备长期稳定性的高精度基准源,可广泛应用于工业控制、能源、电力、信号测量采集、医疗等行业的应用。

  电机驱动芯片

  包括有刷BDC/无刷BLDC/步进Stepper等各类型的电机驱动芯片(GD30DR)。其中,GD30DR300x有刷电机驱动系列的多颗产品全面涵盖了家电、工业等市场主流应用,还集成了电流镜功能,既节省了布板空间,又降低了系统成本。该系列产品已在清洁电器扫地机市场广泛使用。步进电机驱动GD30DR38xx系列产品则以优异的质量和性价比覆盖了三表、安防、打印等工业市场。

  锂电池管理芯片

  包括锂电池充电器(GD30BC)以及过压保护(GD30SP)产品系列。以通用型多串数锂电充电芯片为主,并将在储能、新能源车等领域逐步拓展。

  专用电源管理芯片

  针对专用市场进行深度定制和优化,现已包括DDR PMIC(GD30MP)、TWS耳机盒充电器(GD30WS)、电子雾化器SoC(GD30EC/MP), 以及即将发布的BMS AFE(GD30BM),其性能可达到行业领先。

  信号链产品

  包括ADC信号转换器(GD30AD)、运放(GD30AP)、比较器(GD30CP),温度检测(GD30TS)等产品系列,可用于电力测量、控制;多相马达控制、电池储能、电池化成等领域。温度检测芯片系列同时覆盖了服务器、数据中心和高速计算等产业。

  这样,基于广泛的系统级产品组合和协同优势,兆易创新的模拟产品就能够在多个行业市场为客户提供多样化选择,助力客户实现更加灵活、完整的解决方案。例如,GD30电机驱动产品与GD32 MCU产品搭配形成组合拳,陆续应用于工控行业;高性能电源已进入全球领先的通讯服务商的产品中;新能源汽车的采购清单中也有GD30的身影。

  知己知彼,百战不殆

  如前文所述,尽管在模拟芯片领域已经拥有了一定的基础,但面对众多成名已久的模拟芯片公司,兆易创新还属于新进玩家,产品种类和数量正在不断地扩充。因此,如何在市场竞争中打造属于自己的差异化优势,就成为一个特别值得思考的问题。

  知己

  兆易创新在打造差异化竞争优势上,坚定地采取多元化市场策略。这些策略不仅涉及技术创新,还包括市场定位、产品多样化以及生态系统建设等方面。其一,兆易创新的模拟通用产品覆盖面广,专用产品可以满足特定场景,关注“面”的同时也聚焦“点”;其二,兆易创新拥有广泛的存储和MCU产品,无论是与存储结合,还是与MCU结合,均可产生协同优势。所构成的产品矩阵也更为灵活多样,可以为客户提供更多一体化的解决方案,这些都是国内传统模拟IC公司无法比拟的。

  同时,兆易创新对自身在模拟电子产业链中地位与作用的认知也是“多元化”的,包括市场定位与产品布局、工艺整合、成本优化、供应链管理、生态系统和客户价值等。这些角色和作用共同构成了兆易创新在模拟电子产业链中的独特地位,使其能够在激烈的市场竞争中保持竞争优势,并不断开拓新的市场和应用领域。

  此外,坚持长期主义,打造完整的人才培养体系,在吸纳优秀工程师的同时,鼓励创新的企业文化,在公司内部形成对技术创新的坚持和尊重,也是兆易创新各业务线多年来持续发展的动力和源泉所在。

  知彼

  国际厂商布局早、产品多、覆盖面广,经过多年的累积,在客户资源、品牌方面已经形成了领先优势。运营模式上,国际模拟芯片大厂普遍采用IDM(Integrated Device Manufacturer)模式,尽管需要庞大的资金支持,运营成本也较高,但企业往往具备更强的资源聚集能力与协同优势。

  中国模拟IC厂商作为后起之秀,从电源管理芯片开始奋起直追,逐渐拓宽产品种类至中高端产品,甚至在一些指标上已经比肩国际大厂。经过近些年的经验技术积累,差距也正在逐步缩小。加之国内模拟芯片企业大多采取Fabless模式,更具灵活弹性,轻资产模式也可以大大提高运营效率和成本优势。

  受外部大环境的影响,模拟芯片国产化替代趋势正变得越来越明显。以消费类模拟IC为例,相对于汽车和工业领域,消费类模拟IC技术难点并不高,更多是追求成本的极致,这使得能将多个功能模块集成到一颗芯片上,以实现更强大性能和更低成本的高集成度SoC成为了主流方向之一,TWS耳机和电子雾化器等典型消费应用都是如此。在该领域,兆易创新结合自身的MCU、存储类、模拟类产品,完全能够将性能和成本都做到更优。

  在工业领域,用于机器人的马达驱动和大电流通用电源市场对电源芯片的需求极为旺盛。前者是由于智能化水平不断发展,机器人集成了更多的功能,其对算力和控制的要求有了明显提升,因此业界采用将控制和计算合并的高压二合一驱动芯片来提升机器人的性能;对后者来说,目前国际厂商占据着30A以上的大电流电源市场,而国内厂商主要是以20A以下的市场为主,但随着智能化地不断提升,高性能CPU和GPU会对大电流有额外的要求,国内厂商向上发展的空间更加广阔。

  新能源领域的增长需求,一方面是来自于国内储能和纯电汽车对于前端FE检测芯片的大幅提升。目前,AFE芯片主要依赖于进口,国内市场缺口较大,且随着800V或更高压架构的发展,AFE芯片势必还会迎来成倍的增长。另一方面,则是源于汽车对于SoC芯片的需求。由于电动汽车架构正在从分散向集中演进,对功能安全也愈发看重,使得高度集成度域控制芯片成为主流,从而带动了市场模拟IC市场的需求。

  大生态

  一家芯片公司能否获得成功,除了具备出色的产品和深厚的技术积淀外,更大程度上要归结于其所依附的生态系统能否成功。兆易创新对生态系统的理解分为三个层面:

  1、产品配套生态

  包括适配于各产品系列的演示套件、软件平台和代码库、标准认证支持、自研解决方案等,发挥易用性优势。

  2、开发应用生态

  与第三方生态合作伙伴联手,聚焦汽车、工业、消费等主要市场应用,联合提供各类开发资源和turn-key解决方案。

  3、技术协同生态

  持续加强与产业上下游厂商合作,加速开放式创新、技术孵化、人才培养和产教融合,打造完善的产业生态链。

  这样,当站在层出不穷的新技术、新应用面前时,兆易创新就能够在全球生态的统一和兼容之下,进一步开发适应本地化和全球化的技术,帮助客户把他们看到的新商机和酝酿的新想法,更快、更有信心地转化成量产产品,实现降本增效。

  模拟之路,道阻且长

  当前,数字芯片不断缩微化,与之配套的信号链模拟芯片也在更多新技术的推动下朝着小型化、低功耗和高性能的方向发展。对从事模拟IC业务的公司而言,首先面对的就是抗扰、散热、工艺、兼容性等亟待突破的技术挑战,这就要求相关企业不仅在技术创新上要有所突破(突破兼容性和高可靠性的壁垒),还需在市场应用、产业链整合、绿色环保等方面进行深入布局。

  而且从长远发展来看,模拟类产品的特点是种类多、覆盖面广,如何在现有产品基础上继续做深、做精、做大,避免成为“一代拳王”,也不是一件容易的事情。从已知的GD30产品路线图规划上来看,在已有模拟产品基础上继续拓展高集成度SoC;增加工业级高压大电流驱动芯片产品;增加新能源AFE产品、DDR专用电源芯片、传感专用电源芯片等高集成度芯片,已经成为兆易创新明确的发展目标。

  兆易创新对模拟业务设定的未来发展目标涵盖两大主要领域:首先,电源管理芯片将涵盖通用产品及面向特定行业的定制产品,如电机驱动和锂电池管理,以满足不同客户群体的需求并提升品牌效应;其次,信号链产品,特别是在ADC和运放领域,计划通过整合通用产品中的技术来开发更多定制化解决方案,以应对高带宽存储、PC和电子雾化器等行业不断变化的需求。

  加大在定制产品领域的投入,是兆易创新释放的另一个明确信号。

  随着电子系统的日益复杂化,客户和市场对整体系统性能的要求越来越高,定制化成为了满足头部客户需求的重要方式。只有通过与行业头部客户的战略和技术合作,了解其真实需求并提供定制化解决方案,才能在竞争中立于不败之地。同时,考虑到外资企业同样打开了充足的产能支持,甚至有底气与本土企业展开“价格战”,兆易创新就更需要凭借优质的产品质量和服务、更全面的理解客户需求,才能避免落入盲目内卷的境地。

  从兆易创新的发展历程来看,无论是微控制器、存储,还是传感、模拟,公司选择的都是在对技术性能有一定要求的成长性领域里发力和深耕。这些领域对产品的性能、可靠性、稳定性、一致性等有较高要求,考验的是产品本身综合的能力,与设计、供应链、质量控制等很多因素相关。兆易创新目前已经有了相当多的基础能力和经验储备,未来仍会持续投入,通过技术创新来提供精准匹配市场需求的领先产品。

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  近年来,AI算力基础设施的快速扩张,正在改变数据中心内部的数据传输方式。800G光模块已经进入规模应用阶段,1.6T也在加速落地。围绕这轮高速光互联升级,以往市场更多关注DSP、激光器、调制器、光芯片等核心器件,但MCU同样不可忽视。  MCU在光模块中承担着电流、电压、温度、光功率监测、状态上报和系统管理等任务。一颗高速光模块价值可能达到数百美元,而其中的MCU通常只有几美元甚至更低,占整体BOM成本的比例很小,但一旦这颗芯片失效,整个模块的监控和保护机制都可能受到影响。  这也是兆易创新过去几年持续加码光通信这一细分市场的原因之一。据介绍,目前兆易创新的光模块专用MCU累计出货量已接近1亿颗,自2020年起,高速和低速产品已经连续出货6年,与头部模块厂商建立了稳定且深入的合作关系。  当光模块速率不断提高、内部器件越来越密集,MCU面对的问题也已经不只是“性能够不够用”。接口带宽、模拟资源、封装尺寸、功耗、可靠性以及下一代CPO架构,都在重新定义这颗控制芯片的角色。围绕这些变化,与非网采访了兆易创新MCU事业部市场经理Jeff Cui,试图回答一个更具体的问题:AI光互联快速演进之下,光模块里的MCU究竟发生了什么变化?  兆易创新MCU事业部市场经理Jeff Cui  从低速PON到1.6T  兆易创新如何重新定义光模块MCU产品线?  据介绍,兆易创新其实在2018年就已经进入光模块市场,随后推出首颗光模块专用MCU;到2022年,相关产品年出货量已经进入千万级,并逐步覆盖海内外主流光模块及设备客户。在本次光博会期间,兆易创新披露其光模块专用MCU累计出货量已经接近1亿颗。  Jeff Cui透露,MCU在光模块中的主要任务相对清晰:完成温度、电压、电流、光功率等参数采集,执行数字诊断、状态监测和配置管理,并通过I²C等接口与上位系统通信。随着400G、800G乃至1.6T高速光模块进入数据中心,MCU承担的工作开始明显增加。更高速率意味着更复杂的DSP、更高密度的光电器件、更严格的功耗和热管理要求,同时模块外形尺寸并没有同步变大,留给控制芯片和外围器件的PCB空间反而更加紧张。  这种变化直接反映在兆易创新近两代产品的定义上。2026年重点推进的GD32E511/512系列主要面向400G至1.6T高速光模块,采用Arm®Cortex®-M33内核,并增加大容量双Bank Flash、I3C等面向高速光模块的新功能;GD32E251/252系列则继续覆盖PON、前传和工业光通信等应用,采用Cortex®-M23内核,更强调模拟性能、成本和已有客户设计的延续性。  GD32E511/512系列MCU  从参数上看,GD32E512支持3×3mm超小封装,同时集成多路I²C、I3C、MDIO、ADC、DAC、比较器和运算放大器等资源。 这些配置背后的考虑,并不是简单追求一颗“更高性能”的MCU。高速光模块内部空间有限,如果DAC、比较器、电平转换等功能全部依赖外挂芯片,不仅增加BOM,也会占用PCB面积;与此同时,随着模块管理功能增加,Flash和RAM容量、接口速度以及在线升级能力也要随之提高。因此,一颗面向高速光模块的MCU需要在数字性能、模拟资源、功耗、封装和成本之间重新做平衡。  Jeff Cui对与非网记者表示,兆易创新近几年的产品迭代节奏也明显加快。第一代产品从早期布局到落地经历了较长周期,第二代产品在2024年前后推出,而到2025年、2026年,新产品已经开始连续迭代。原因并不复杂:光模块本身正处于快速演进阶段,MCU不可能继续按照传统通用控制器的节奏更新。  “这个行业不管是速率的提升,还是形态的演进,对MCU的规格需求始终是不一样的,而且要求都很极致。一颗通用MCU无法满足全部应用场景与不断变化的市场需求。”Jeff Cui表示。  这种“专用化”并不意味着兆易创新只盯着高速产品。事实上,GD32E251/252仍然承担着低速光模块产品升级的任务。对于PON、工业光通信等成熟应用,客户并不需要一味提高主频,更关心已有设计能否平滑迁移、模拟精度是否提升、供应是否稳定,以及成本能否继续下降。Jeff提到,新一代低速产品在定义时首先考虑的就是与上一代产品的兼容性,尽量降低客户切换成本,同时改善温度传感、模拟性能和供应链弹性。  这实际上构成了兆易创新光模块MCU产品线的两条并行逻辑:一条跟随800G、1.6T等高速光互联快速演进,持续增加I3C、双Bank Flash、模拟外设和更小封装;另一条继续服务PON、前传等成熟市场,通过兼容升级和成本优化延长产品生命周期。前者更多由AI数据中心驱动,后者则仍然依赖庞大的通信基础设施需求。  从兆易创新的产品演进来看,光模块MCU正在从过去相对通用的“管理芯片”,逐步变成一类需要围绕具体光模块架构重新定义的器件。而这也带出了另一个更关键的问题:既然CPU内核本身并不是这个市场最难的部分,那么光模块MCU真正的竞争门槛究竟是什么?  兆易创新凭什么进入头部光模块供应链?  前面提到了MCU在光模块的整体BOM中占比不到1%,但失效的代价却很高。这也决定了光模块MCU市场的竞争逻辑与普通消费类MCU有所不同。  Jeff认为,光模块MCU的真正门槛,很大一部分来自长期的工程经验(knowhow)。Arm®Cortex®-M系列内核本身并不是稀缺资源,很多MCU厂商使用的CPU内核和基础IP并没有本质区别,差异更多体现在如何把这些IP组合起来,以及量产过程中是否已经经历过足够多的可靠性验证和异常场景。  以光模块常用的管理接口为例,I²C本身并不是什么新技术,但光模块对于接口稳定性的要求明显高于很多普通应用。MCU不仅要持续采集和上报数据,还要面对高温、强干扰以及长期连续运行等环境。芯片参数表上两个产品可能都写着“支持I²C”,但在不同速率、不同负载、不同温度和异常状态下能否稳定工作,往往要经过长期验证才能体现差异。  除了可靠性,另一项关键竞争点是模拟资源怎么集成。高速光模块并不是纯数字系统。MCU除了完成逻辑控制,还需要采集温度、电压、电流、光功率等模拟信号,并对部分器件进行控制。因此,ADC、DAC、比较器、运算放大器等模拟外设,实际上会直接影响光模块的BOM、PCB面积以及系统复杂度。  Jef表示,目前行业大致存在两类产品思路:一类方案集成较多模拟IP,专用性较强,但灵活性相对有限;另一类方案更偏数字MCU,将模拟功能交给外挂器件,设计灵活,却会增加外围芯片数量和PCB占用。兆易创新选择的是中间路线,即在MCU内部集成“适度”的模拟资源,在集成度、灵活性、成本和功耗之间寻找平衡。  这种思路在GD32E512上体现得比较明显。该产品支持多路ADC、DAC、比较器和运算放大器,同时采用3×3mm小封装。对于高速光模块来说,少外挂一颗模拟芯片或者电平转换芯片,带来的不只是几毛钱甚至几美元的BOM变化,更重要的是可以释放PCB面积。随着800G、1.6T模块内部器件密度越来越高,这种空间价值正在上升。  Jeff还提到,随着DSP和Flash等器件的工作电压逐渐降低,传统3.3V MCU接口有时需要额外增加电平转换芯片。兆易创新的新一代产品支持3.3V、1.8V、1.2V等不同电压域配置,希望直接减少这类外围器件。对于需要在固定尺寸内塞入越来越多器件的高速光模块而言,这类工程细节往往会直接影响客户的选型。  第三个竞争因素,则是供应链能力。光模块MCU一旦通过头部客户认证,通常不会轻易更换。一方面是MCU本身成本占比不高,替换带来的节省有限;另一方面,重新验证却要付出时间和工程成本。因此,客户选择供应商时,除了性能和价格,还会考虑长期供货、产能弹性以及不同产品代际之间的兼容性。  Jeff在采访中表示,兆易创新在新老产品设计中会考虑硬件兼容,同时通过不同供应资源进行备份;光模块也已经成为公司优先级较高的战略方向之一。对于客户而言,这类能力并不会直接体现在某一项芯片参数上,却会影响其是否愿意把一颗看似并不昂贵的MCU放进长期量产项目。  此外,兆易创新同时拥有MCU、Flash和模拟产品线,也给其带来了另一种供应链协同优势。对于客户来说,可以在同一供应商体系中完成控制、存储和部分电源管理器件的选型,减少不同芯片之间的适配工作,同时降低供应商管理复杂度。兆易创新也将这一点概括为缩短研发周期、降低供应链管理成本。综上可知,为什么一颗价格占比并不高的MCU,仍然能够形成较强的客户黏性。  1.6T之后,光模块MCU最大的变化?  如果把光模块从400G、800G到1.6T的演进简单理解为“传输速度越来越快”,很容易低估它给外围芯片带来的变化。  对于MCU而言,整个光模块的系统管理复杂度是增加的。光模块内部需要监控的对象越来越多,协议不断升级,器件密度、功耗和热密度持续提高,而模块尺寸却没有同步放大。这意味着MCU必须在有限的面积和功耗预算下,承担更多监控、通信、配置和故障处理任务。  随着光模块速率提高,配套DSP发生变化,MCU需要管理的Flash、RAM以及相关固件资源也会变化;如果未来模块架构进一步转向CPO、NPO,一些传统功能还可能被重新拆分。  一个很典型的变化,是管理接口开始从I²C向I3C演进。  长期以来,I²C一直是光模块内部最常见的管理通信接口之一。它技术成熟、成本低,也已经形成庞大的产业生态。但随着高速光模块需要监控和管理的数据快速增加,传统I²C逐渐暴露出带宽和响应效率上的局限。  Jeff提到,随着CMIS协议不断升级,光模块需要监控和上报的参数已经从过去的十几个增加到数百个。传统I²C主要采用轮询方式,每一次命令和数据读取都需要一定时间。当监控项目越来越多之后,整个状态刷新周期也会被拉长。更重要的是,高速光模块内部包含价值更高、功耗更大的光电器件,一旦出现光功率异常、温度异常或者其他故障,管理系统需要更快速地响应,传统轮询机制带来的延迟就可能成为问题。  这也是兆易创新在GD32E511/512中加入I3C的重要背景之一。据介绍,GD32E512引入I3C高性能通信接口,主要就是为了满足高速光模块在高带宽、低时延和高密度通信方面的新需求。  不过,Jeff并不认为I3C的价值只是“跑得更快”。“一定是速率,但是速率背后的原因是这几个。”在他看来,接口升级背后至少涉及三层变化:第一,监控参数增加,需要更大的数据吞吐能力;第二,异常事件需要更快速的响应;第三,高速模块的功耗和热设计越来越严格,通信接口本身也要考虑能效。  当然,这种升级不会在短时间内完成。光通信产业存在大量已经成熟的设计和客户平台,I²C仍然拥有极强的兼容性优势。因此,新一代光模块MCU必须同时支持新旧接口。Jeff提到,目前行业实际上处在I²C向I3C过渡的阶段,产品不能只偏向其中一边,还需要兼顾SPI、MDIO等不同内部通信方式。  除了通信接口,另一个越来越突出的矛盾,是功能不断增加,但留给MCU的空间并没有变大。  高速光模块仍然大量采用QSFP-DD等紧凑封装。速率从400G提高到800G、1.6T之后,内部DSP、光器件、电源和其他辅助芯片的要求持续增加,但PCB面积并不会跟着翻倍。对于MCU来说,这意味着一方面需要更大的Flash、更丰富的接口和模拟资源,另一方面又要继续缩小封装并控制功耗。  兆易创新GD32E512做到3mm×3mm封装,同时集成ADC、DAC、比较器、OPA等多种模拟外设,正是在应对这种工程约束。Jeff谈到,小封装并不只是简单把芯片“做小”,而是在Flash容量、模拟IP、功耗、成本和版图之间不断取舍。随着光模块速率提高,MCU需要的存储和功能资源越来越多,但物理尺寸反而要求进一步压缩,这对芯片定义和版图设计提出了更高要求。  这也解释了为什么光模块MCU并不适合简单地按照通用MCU的思路“堆性能”。 因此,未来光模块MCU真正比拼的,很可能是单位面积和单位功耗下能够完成多少系统管理功能。  最后,如果未来光互联从可插拔光模块逐渐转向NPO、CPO,传统光模块的形态发生变化,那么今天这些光模块MCU的角色是否同样会发生变化?  Jeff的判断是,MCU承担的功能很可能重新分配。传统高速光模块中,MCU需要配合DSP运行,管理固件、状态信息以及大量数字资源。而在部分CPO架构中,DSP、内置光源等器件可能被重新布局,甚至外移。在这种情况下,MCU的数字资源压力可能下降,但对系统监测、模拟检测、通信接口和安全功能的要求反而会提高。  换句话说,CPO并不是简单把今天的光模块“搬到芯片旁边”,而是在重新划分光、电、控制和管理功能之间的边界。对于MCU厂商而言,未来的挑战不只是跟着光模块速率升级产品,而是要提前判断哪些功能会留下,哪些功能会被外移,以及新的系统架构中还会增加哪些控制需求。  从静态角度看,如果一个400G模块需要一颗MCU,那么理论上达到同样总带宽时,1.6T模块数量只需要原来的四分之一,MCU需求似乎也应该下降。但Jeff认为,这种算法忽略了AI数据中心总带宽本身正在快速增长。单只模块速率提高的同时,GPU集群规模、互联密度以及东西向流量也在扩张,因此高速率并不必然意味着MCU总量减少。采访中他明确表示,从目前客户需求和行业演进来看,整体高速光互联MCU需求仍然在扩张。  总结:谁能参与下一代光模块定义?  从早期PON、前传,到400G、800G、1.6T,再到正在推进的CPO,光模块内部的控制需求已经发生了明显变化。对于MCU厂商来说,未来的竞争也不再只是围绕性能参数展开,而是要跟随甚至提前理解光模块架构的变化。  兆易创新过去几年的路径,某种程度上反映了这一趋势:一方面通过GD32E251/252继续覆盖成熟的低速光通信市场,另一方面用GD32E511/512切入400G至1.6T高速光模块,并同步拓展Flash和模拟产品的市场覆盖。  笔者认为,光模块MCU并不是一类可以“以不变应万变”的产品。速率在变,模块形态在变,DSP、光源和通信协议也在变,相应的MCU资源配置同样需要不断调整。对于国产MCU厂商而言,过去更多解决的是供给问题,在AI光互联快速演进之后,竞争正在进入新的阶段:能不能提前理解1.6T、3.2T乃至CPO架构下的系统需求,并把这些需求提前写进芯片定义,正在成为新的分水岭。
2026-09-21 10:19 阅读量:230
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