在嵌入式MPU芯片领域，国内集成电路设计企业进入市场较晚，同时由于嵌入式MPU产品具有较高的技术门槛，且市场碎片化特点突出，造成小规模企业实力不允许、大中型企业投入产出不理想的窘境。
同时，外商产品定义为通用处理器，存在大量冗余，不方便使用，技术支持不到位等痛点。作为工业级安全处理器芯片供应商中优秀的一员，厦门码灵半导体技术有限公司（简称“码灵半导体”）以高端扫码、工业人机交互界面HMI、工业物联网关等细分行业为突破口，深入市场，紧贴应用，解决存量市场的产品冗余。同时应国内市场对国密算法、ChipID的需求，设计定制化模块将专业应用的痛点需求进行补充，以此来降低产品成本和提高使用效率，解决行业痛点，为客户提供最佳设计方案。
CFW32C7UL及S31系列产品齐头并进
在2022年7月15日至7月16日举行的第六届集微半导体峰会上，码灵半导体主要展出了工业级安全处理器CFW32C7UL系列、安全MCU芯片S31系列产品。
码灵半导体总经理梁梦雷分别就以上两类产品作出介绍。其中，最新量产的CFW32C7UL系列基于ARM Cortex-A7内核，工作主频800MHz。内置ISP图像预处理模块和硬件加速算法DPACC，进一步提高图像识读的处理效率，简化软件处理流程。叠封了LP DDR2和Flash颗粒，具有丰富的数据采集、控制与传输接口，支持MIPI和DVP图像输入接口、LCD图像输出接口、I2S音频数据接口、USB2.0 OTG接口等，RTC模式下待机功耗7.3uA。产品设计了丰富的安全机制，包括国密算法SM2/SM3/SM4，真随机数发生器TRNG，国际通用加解密算法AES、HASH等，还包括防止程序复制的ChipID，防拆机的Tamper监测，以及存储器安全区域的机制等。满足工业级工作温度范围-40℃~105℃，提供支持Linux、FreeRTOS、uCOS及RT-Thread的BSP包。
该系列产品具有高稳定性、高安全性、外设接口丰富、低功耗和高性价比等亮点，在高端扫码、PLC主控、工业人机交互界面HMI等细分领域具有明显的市场竞争优势，并可拓展变频控制器、电机控制器、工业串口屏/阻态屏、工业物联网关、工业机器视觉、电力系统配网加密盒等众多细分领域。凭借高性能、低功耗和高稳定和安全性技术特点，CFW32C7UL系列荣获2020年“中国芯”芯火新锐产品奖，同时相关应用方案多次入选厦门市优秀物联网应用方案。
与此同时，S31系列产品采用32-bit ARM Cortex-M3内核，最大工作频率高达96MHz。片内集成最大512K Flash、64K SRAM、最多39个GPIO，支持ADC、RTC实时时钟。具有丰富的接口资源，包括三轨磁卡接口、IC卡接口以及多路互补输出PWM、USB2.0 (Full Speed) Device、多路SPI、UART、I2S、I2C等应用外设通信接口。芯片同时内置全系列的加密算法硬件加速引擎，提供性能优异的DES、AES、SHA、RSA国际算法和SM2、SM3、SM4国密算法，具备抗SPA/DPA、TAMPER、电压、温度、频率、毛刺检测等多种安全防护机制，并通过了BCTC、PCI、国密认证等安全检测认证。S31系列产品具有低功耗、高性能、多功能及高安全性等特点。可广泛应用于金融终端POS、智能打印、物流交通、安防门禁、ETC OBU、社保、身份证阅读器、智能门锁等领域。
在产品布局方面，梁梦雷指出，码灵半导体规划了四大芯片设计开发平台，通过设计平台可以有效提高芯片设计效率和设计灵活程度，缩短设计周期，提高芯片设计成功率。“已开展布局的产品品类较为齐全，包括成熟处理器内核和自主可控的RISC-V内核产品，可满足不同应用场景的需求。”
与此同时，公司注重应用软件开发，以市场为导向针对特定市场需求进行研发设计，在保持产品运行稳定性的同时，实现应用软件开发的差异性。目前，公司芯片产品应用领域较为广泛，主要面向工业级应用市场，涵盖智能工厂、工业控制、智慧交通、智能门禁、金融支付、电子政务、智慧电网等领域，在条码识读设备、工业机器视觉、PLC、工控机、变频控制器、电机控制器、工业串口屏/阻态屏、工业人机交互界面HMI、工业物联网关和电力集中器等场景有着广泛而丰富的应用。
除此之外，码灵半导体在高速工业总线芯片领域也有较为深入的研究和布局，目前已有一款相关产品即将量产。该产品是一种新型时间敏感网络的从栈芯片，它成本低廉、易用性强、拓扑灵活，使用标准的以太网物理层，传输媒体使用网络双绞线或光纤(100Base-TX 或100Base-FX)，可应用于高速工业总线领域，可以部分替代EtherCAT从站控制器（ESC）芯片，支持COE、SOE、EOE、FOE等应用层功能，支持从栈OTA功能。它具有2个数据收/发端口、4个现场总线管理单元(FMMU)以及4个同步管理(SM)通道、4KB控制寄存器、4KB过程数据存储器，支持64bit分布式时钟功能，并内置了2KBEEPROM用于存放设备描述文件。它可以直接作为32bit数字量输入/输出站点，或通过PDI接口由外部微处理器控制，组成复杂的从站设备。该产品适用于汽车域控制器、工业自动化、电机驱动、运动控制、PLC、通信模块/接口卡、物联网（IoT）、远程I/O，触摸屏等领域。
推进工控技术的国产化替代
那么，码灵半导体是如何一步步拓展市场占有率，又如何保持产品良率和打通上下游产业链？
梁梦雷告诉集微网，公司主要采取了针对性的产品定义，开展国产自主工业级安全处理器芯片的研发。
码灵半导体产品从工控系统细分场景入手，联合国内工控厂商，重新制定工业体系中PLC等核心产品结构，把现阶段的技术优势重新整合，推进工控产业架构的国产自主化。产品定义上，基于充分了解PLC等工控细分市场的行业需求，删减通用处理器里的冗余部分，并将专业应用的痛点需求进行补充，有利推进了工控技术的国产化替代并促进工业领域的信息安全发展，加快摆脱国内长期对国外工控核心芯片和设备的依赖现状，促进工业控制产业链产品更新换代、转型升级，增强市场竞争力。
就整个行业发展情况而言，梁梦雷认为，在智能物联网时代，集成电路芯片显得愈加重要，个人、家庭到工业制造，各类智能化设备都离不开芯片。从市场需求方面来看，汽车、工业、医疗、通讯、消费等各类市场均面临产品升级换代的需求，产品的智能化进程将给各行各业带来持续的发展动力。不过在整个发展进程中，仍不排除短期的市场波动。
为满足各类市场不断发展的需要，缓解目前产能紧缺的压力，产业链各环节都在不断扩产。“随着产业链各环节产能的不断释放，以及各类市场的需求波动与变化，2022年产业链供应紧张的情形有望得到不同程度的缓解，且不同行业的市场可能面临不同的供求变化，其中工业等行业市场预计仍可保持良好的需求态势。”梁梦雷预测。
据了解，厦门码灵半导体技术有限公司成立于2018年，总部位于厦门，是国家级高新技术企业、国家级科技型中小型企业、福建省数字经济领域“瞪羚”创新企业、厦门市高新技术企业、赛迪中国IC价值百强榜企业，是厦门市集成电路行业协会会员单位、信息技术应用创新工作委员会成员单位、北京金融科技产业联盟成员单位和数字货币区块链专委会委员、国际EtherCAT技术协会（ETG) 会员单位、“中国芯力量”最具投资价值企业、中国IC风云榜“年度最具成长潜力奖”，是扫描枪通用规范团体标准的牵头制定单位。公司承担了2020年厦门市重大科技项目，产品荣获“中国芯”芯火新锐产品奖、入选信创产品图谱等，相关应用方案多次入选厦门市优秀物联网应用方案。目前多个产品已完成BCTC、PCI、PBOC2.0、EMV2.0、国密认证等安全资质认证。
展望未来，码灵半导体将持续聚焦“工业+安全+通用”产品及市场战略，围绕信息安全、工业设计、低功耗SOC等核心技术优势，结合工业控制体系、物联网、边缘计算、人工智能及信息智能终端等新一代信息技术发展特点，面向芯片国内国际市场需求，不断升级核心技术水平，持续投入研发拥有自主知识产权的高等级工业安全处理器及微控制器；以“成就客户，关爱员工，回馈社会”为发展理念，打造值得信赖的集成电路设计品牌企业。
