光伏储能风口之下，国产MCU加速突破

在市场规模持续扩张的走势下，围绕智能化趋势下MCU市场需求和技术需求的变化、MCU的创新突围方向，以及MCU供应商如何打造差异化优势等关键点，行业厂商展开了新的博弈。

尤为值得关注的是，全球MCU市场长期以来基本由海外芯片巨头垄断，特别是用于实时控制的MCU产品，基本被几个海外厂商垄断。但在近年来的技术追赶和国产替代风潮的多重因素驱动下，本土MCU产品正处于“从无到有”、“从有到多”、“从多到强”的进程中，华太电子作为本土半导体行业的佼佼者，正在助推新的发展浪潮。

华太电子成立于2010年，以赋能智慧科技、共创低碳世界为使命。目前重点关注两个领域：一个是万物互联，另一个是新能源。在新能源赛道领域，华太电子的产品主要服务于光伏与储能逆变器、UPS、储能电池包、伺服控制器、变频器、OBC、车载配电、车载DC-DC等，为行业客户提供产品和服务。

华太电子Copter E001新品发布会现场

华太电子SoC产品线CPO朱杨飞表示，华太电子Copter E001系列32 位MCU针对采集、处理和驱动进行了优化，可提高工业电机驱动器、太阳能逆变器和数字电源等应用中实时控制的闭环性能。产品拥有丰富的通信和控制外设，满足各种实时控制和信号处理需求，为工业自动化和电力电子提供可靠解决方案。

华太电子SoC产品线CPO朱杨飞

据悉，Copter E001系列包括已量产的ARM Cortex-M7 37x单核子系列和ARM Cortex-M7 37x双核子系列，产品将于6月陆续开放样片和开发板的申请，9月起正式量产供货。此外，基于ARM Cortex-M52的子系列MCU还正在开发中。

Copter E001系列MCU

从具体性能参数来看，HS32F7S37x和HS32F7D37x拥有超高性能的算力与存储资源，其主频均高达300MHz，其搭载的ARM Cortex M7内核具有6级流水线和双发射架构，单核性能可达642DMIPS，是Cortex M系列中最强内核之一，有效支持实时控制的算力需求。

同时，该内核搭载了低延迟的分支预测模块，支持单精度浮点计算单元和DSP指令，搭配硬件函数加速单元(TFU)，可大幅减轻内核负担，有效提升处理效率。

存储资源方面，该系列产品最高支持2MB eFlash和256KB SRAM系统缓存，每个CPU额外搭配2块128KB可配置的超大紧耦合内存（ITCM与DTCM）以及16KB高速缓存（I-Cache），提升eFlash的处理效率，确保关键指令与数据的高效执行；此外，产品丰富的外部存储扩展接口，支持访问SDRAM、SRAM、NOR-Flash等多种片外存储器。

HS32F7D377结构框图

值得关注的是，华太电子37x系列MCU的外设资源大幅扩容，模拟性能也得到空前提升。

从其结构框图中也能看到，37x系列MCU集成了大量通用外设资源，包含4个UART、2个I2C、3个SPI、USB2.0 Master/Slave以及3路CAN-FD控制器等接口，可以满足芯片互联与外设控制需求，也为变频器、伺服器提供了很好的优势。

37x系列MCU针对集成的模拟和控制外设进行了功能增强，配备4个独立ADC子模块，最高可达20个通道，并提供16bit（3.5MSPS）、12bit（7MSPS）精度支持用户可选配置。芯片集成了24个PWM通道，包含16个HRPWM（100ps分辨率），同时内置DAC功能的增强型比较器及增强型捕获模块，可为高速高精度控制需求的闭环应用提供硬件支持，实现高精度采样率和快速响应。

相较现有的高性能产品，华太电子Copter E001系列MCU得益于高主频、存储资源、增强型模拟及控制外设等特性优势，可广泛应用于数字电源、伺服与变频控制器、光伏/风能/储能逆变器、UPS电源、充电桩和机器人等实时控制场景，帮助终端产品提高性能、降低功耗、增加集成度和安全性，为客户提供高性价比的解决方案。

除了上述优势，华太电子MCU的另一关键特色——低功耗，也值得开发者重点关注。

虽然低功耗不是工业应用领域的专属要求，但伴随全球大力推进“碳达峰”、“碳中和”战略，市场对MCU低功耗的要求势必会越来越高，这对华太电子MCU而言无疑是利好消息，有望得到客户的广泛认可。低功耗也意味着更低的温升，逆变器等设备内部温度很高，如果MCU自身的温升，势必影响工作主频和系统能够稳定性，Copter E001产品也支持125℃的工作结温。

Copter E001系列MCU路线图

据透露，华太电子目前还正在规划新的MCU产品路线图，例如计划在2025年发布基于RISC-V架构的高端MCU以及Cortex M52中端系列产品；同时在AI浪潮下，华太也计划在MCU端提升边缘计算的能力，开发基于硬件的边缘计算MCU，预计在2026年发布更高性能产品，以应对未来高频的应用需求。

通过开发系列产品，丰富MCU矩阵，华太始终致力于为客户提供更好的平台，拉开与竞争对手的差距，建立更深的护城河。

在半导体技术不断进步的背景下，MCU多年来在向着高性能、低功耗、高集成的方向发展，以适应更加复杂和高效的应用场景。另外，为了满足特定应用领域的需求，定制化和专用型MCU将成为一个重要的发展方向。

上文有提到，华太电子Copter E001系列MCU能完全满足高端的逆变、储能、变频、伺服、电源等应用需求。

以近年来异常火爆的光伏和储能市场为例，中国是光伏制造和消费大国，而逆变器作为光伏发电和储能领域的重要部件，国内诞生了华为数字能源、阳光电源、固德威、古瑞瓦特、上能电气、锦浪科技等多家公司。

整体市场表现活跃的背后，也为供应链企业进入光伏和储能系统提供了市场机遇。

然而，这些应用领域也常被称作任务关键型系统，此类应用对实时性、处理能力与功能安全要求都很高。在这个过程中，作为逆变器核心元件的MCU已成为发挥系统最大效率的关键，逆变器渗透率提升将为上游工业MCU市场带来增量需求。

光储逆变器整体结构图

华太电子SoC产品线市场总监邓海鹏表示，当前随着双向储能逆变器（PCS）等应用市场的不断发展，集成储能的混合系统正在成为主流，也对MCU性能带来了控制双向能量转换的挑战。

华太电子SoC产品线市场总监邓海鹏

对此，MCU芯片亟待做出优化，需要满足几点要求：

算力要强：需要支持各个子系统间的任务快速响应及切换，对复杂算法能够提供一系列的硬件加速功能。

片内资源丰富：逆变器系统为了支持除了实时控制之外诸多控制和保护逻辑，所以代码量快速上升，片上丰富的RAM资源和Flash资源对于代码升级以及平台兼容性也是至关重要的。

外设强大：如ADC、比较器、DAC、PWM、通讯类外设及GPIO等，在提供足够通道数量的情况下，还要具备更高精度及更快的响应速度，同时还需要很好的支持各个外设之间的灵活关联、互动触发等特性。

华太电子Copter E001系列MCU可凭借主频高达300MHz的ARM Cortex-M7内核，大容量存储优势，可提供强大算力，高效地处理逆变器的复杂控制算法，降低信号延迟，为实时信号链中尽量节省每个周期的时间。

相比纯软件算法为CPU带来的巨大负担，华太Copter E001搭载的TFU硬件加速单元可带来40%以上的速度提升，可极大节省CPU开销，提升系统的响应速度和稳定运行能力。

HS32F7X37X MCU在光伏逆变电路中的应用

华太电子强调，光伏逆变器的目的是将可获取的最大功率的清洁能源反馈入网，为了确保这一点，功率级电压和电流必须被精确采样，并且需要为DC-DC和DC-AC中的电源开关准确生成PWM。

因此为了满足光伏逆变器高效率、高精度和高可靠性要求，华太Copter E001系列MCU配备多路高精度ADC和高精度ADC保证了实时的环路控制，支持三角函数硬件加速，PID、FOC、PR等应用算法执行速度优异，既保证了采样电路的高精度与高效率，又满足了逆变器的复杂控制需求。

此外，凭借丰富的模拟外设及通讯接口，Copter E001还可满足逆变电路的过温、过压、欠压等监控保护，以及与外界通讯、数据采集和传输等智能化控制的需求。

展望未来，光伏和储能市场正在朝着智能化发展，未来的智能光、储系统将会集成更多高端技术，如AI算法的融合可以让逆变器更智能主动的运行系统诊断，提高系统安全级别，因此也对系统中的采样点的数量、精度及速度提出了更高要求。

从性能来看，华太Copter E001系列MCU可以满足在无需集成额外的硬件NPU的前提下，满足边缘的AI算力需求，同时华太Copter E001集成的4个独立ADC子系统(20ch)，可很好的支持多路并行采样需求，同时高达12bit（单端7Msps），16bit（差分3.5 Msps）均能很好的满足拉弧检测对ADC采样速度的需求。

而纵观行业格局，在光伏储能市场上，此前主流控制芯片长期被国外DSP统治，不过现在国产MCU也开始覆盖越来越多的光伏和储能应用。依靠华太电子MCU的高算力、高模拟特性，未来将逐步在逆变器、UPS、电能质量监测、保护装置等多个应用遍地开花。

在工业控制领域，MCU作为实现工业自动化的核心部件，被广泛应用于变频器、伺服驱动、工业机器人等关键场景。近年来，工厂自动化和工业物联网的普及都会增加工控MCU的用量。

众所周知，工业电机控制系统是一种典型的实时控制系统，该应用具有控制算法复杂，软件状态机与模式切换繁琐，保护方式多样等特点，对包括实时性、可靠性、稳定性等在内的MCU整体性能要求较高。

因此，为了提高控制精度，需要尽可能地提高系统的响应速度。实时MCU是实时控制系统的核心，其性能是决定实时控制系统响应速度的最关键因素之一。

这也正是华太Copter E001系列MCU的优势所在。

通过与海外头部厂商竞品进行感应电机控制基准对比Benchmark测试得出，华太Copter E001具有主频高、算力强的优势，可以使用CMSIS三角函数库，并且具有硬件加速单元TFU。

同时，实时性和计算能力也是ARM Cortex-M7核心架构的优势所在，基于此，Copter E001产品二阶滤波提升41%-71%，双发射和分支预测等特性具有明显的计算优化；电机控制执行时间也仅为竞品用时的80%。

此外，在充分利用其MCU内部资源情况下，Copter E001能显著提高电机的实时响应速度和工作效率，进而帮助客户简化电路设计，提升产品性能，降低开发成本。

IMC Benchmark测试的MCU计算时间对比图

长期以来，国内电机控制芯片市场由欧美国际大厂主导，本土企业起步较晚，市占率较低。近年来，随着国产MCU不断崛起，众多国产厂商快速成长，在电机驱动控制芯片细分领域的技术积累优势突显。

结合此次华太电子在电机驱动控制领域的技术积累和新产品推出，其在实时性、精度、可靠性、集成度等关键技术指标上媲美业界一流厂商，且为客户提供稳定供货及本土化服务，进一步为国产中高端工控MCU市场助力赋能。

众所周知，MCU供应商的竞争维度，一方面体现在芯片设计能力上，做出优秀产品需要深入理解目标应用，采用定制化设计，找到性能和成本之间的平衡，提供设计规格的最优解。

另一方面，MCU不仅是产品的竞争，生态建设能力也是MCU厂商要重点布局的关键。为了更好地支持开发者和客户，MCU厂商需要加强生态系统建设，开发和完善配套的软件、工具，提供全面的支持和服务，以帮助客户更快速高效地开发应用。

Copter E001发布之际，华太电子就已经为其软硬件开发生态做了充足准备。

Copter E001 MCU图形化配置工具

华太电子业务负责人表示，公司为Copter E001系列MCU支持了完备的开发生态：不仅提供免费的自研IDE工具CPS，而且支持Keil、IAR、SEGGER等知名嵌入式工具厂商的IDE环境。自研CPS为Copter E001系列全新产品提供包括集成开发环境（IDE）、调试（Debug）和跟踪（Trace）等全面支持，而且内部集成了丰富的SDK开发包，加速项目设计，缩短开发周期。

Copter E001 MCU Helipad 评估套件

同时，与Copter E001 MCU新品同步面市的还有多种开发板卡、评估板和学习套件，旨在借助这些生态资源进一步降低高性能MCU的普及门槛，让应用开发更加便利。

在未来，华太电子仍将持续进行Copter E001系列产品技术迭代，且提供持续的更新硬件/软件开发包服务，为客户和行业伙伴提供源源不断的创新动能。

当今时代，MCU作为终端控制节点和嵌入式应用的核心器件，变得愈发重要。

从全球角度来看，长期以来MCU行业的市场集中度较高，国内厂商若想在竞争激烈的市场中脱颖而出，要重视技术实力与创新，通过不断投入研发资源，提升MCU产品的性能、功耗控制和集成度，以满足各种复杂的应用需求。

同时，企业也要紧跟新市场、新技术的发展趋势，将先进技术融入产品中，为客户提供整体的解决方案，从而帮助客户创造更多价值。此外，注重定制化服务、持续进行生态系统建设、注重投入研发力度和品质保证也是重中之重。

正如本次Copter E001系列的面市，其对于MCU市场有着深远的意义：一方面，作为Cortex-M7内核的高端MCU产品，以极具竞争力的性能和性价比优势帮助华太电子建立市场领先地位；另一方面，Copter E001也为光伏、储能、电机控制、数字电源等诸多高端需求提供更丰富的开发选择，支持复杂运算、实时控制、低功耗、AI技术等创新场景，全面推进MCU在工业前沿领域的应用和普及。

再叠加灵活、弹性、快速的响应能力，以及本土化服务与成本优势，华太电子有望进一步加速国产MCU在高端智能化应用领域的突破和渗透。