纳芯微MCU+X创新模式赋能终端场景创新

以下文章来源于电子发烧友网，作者吴子鹏

导读

当前，“MCU+”战略已然成为半导体公司重要的发展战略之一，旨在通过微控制器单元（MCU）的功能扩展和集成创新，提升产品竞争力和市场价值。对于国产半导体厂商而言，“MCU+”战略也是实现差异化竞争的重要手段。

在这场变革中，作为一家高性能高可靠性模拟及混合信号芯片公司，纳芯微正以“MCU+”战略，重塑自身在产业链中的角色定位，为终端客户带来全方位的场景赋能价值。

基于“MCU+X”创新模式

重新定义智能控制核心

根据弗若斯特沙利文（Frost & Sullivan）的统计数据，2024 年全球 MCU 市场规模为 338 亿美元；随着下游需求不断增加，预计 2025 年将进一步增长至 370 亿美元。

各大 MCU 厂商都在积极实施“MCU+”战略，但具体细节存在明显差异。在传统“MCU+”方案中，MCU 多作为独立芯片存在，“+”的部分多为外部分立器件。虽然集成度有所提升，但此类方案依然属于分立式，且系统稳定性受限于器件之间的兼容性，客户还需承担额外的软件开发成本。

纳芯微技术市场经理高峰在近期一次对外访谈中表示：“‘MCU+’并非纳芯微首创，但我们通过‘MCU+X’的创新模式，将这一概念从‘外围器件搭配’升级为‘智能控制核心’的定义——依托全品类自研 IP 的技术积淀，纳芯微将 MCU 控制器内核与模拟芯片、传感器、通信接口、电源管理等成熟 IP 深度集成，实现‘单芯片替代多颗分立芯片’的系统级突破。”

这种以单芯片打造智能控制核心的定位，正是纳芯微在执行“MCU+”战略时的差异化所在。以 2023 年推出的NSUC1610芯片为例，该产品在单芯片上集成四路半桥驱动、LIN 接口收发器、电源管理 PMIC 及 MCU 内核，可直接驱动汽车电子水阀、电子膨胀阀等执行器，真正实现了一颗芯片解决一个子系统。

同时，为提升单芯片方案的易用性，纳芯微着力实现算法与硬件设计的深度耦合。以纳芯微在今年 8 月推出的超声雷达探头芯片NSUC1800为例，其将软件算法固化到芯片设计中，针对特定应用场景提供最优解决方案 —— 硬件层面，通过模拟前端的可变增益控制解决近场信号饱和问题，通过低噪放的低噪声链路及片上 18 位高精度 ADC 应对信号衰减难点；软件层面，通过近场检测算法（NFD）自适应生成预测门限，精准识别回波信号，实现更大的探测动态范围。

因此，高峰特别强调，纳芯微“MCU+”产品定位为聚焦客户的实际应用需求与场景痛点，实现从单品问题解决到生态构建的产品规划升级。

始终以应用需求为导向

赋能终端场景创新

战略要义的不同，意味着纳芯微“MCU+”产品设计需要应对不一样的挑战，包括产品定义阶段的需求精准捕捉、全品类 IP 自研的技术挑战、控制算法的多样性挑战、EMC（电磁兼容性）与 EMI（电磁辐射）优化挑战等。对此，高峰进行了详细解读。

如何精准捕捉客户需求

单芯片解决方案需在产品定义阶段就能够深刻理解客户应用场景，这是必要前提。而与客户联合定义产品，已成为纳芯微“MCU+”产品的竞争壁垒 —— 秉持“从场景中来，到场景中去”的研发逻辑，纳芯微的“MCU+”产品能更精准地匹配需求，形成难以复制的竞争优势。

高峰表示：“要打造一款能够帮助客户解决实际问题的‘MCU+’产品，要求我们在前期与客户深度绑定，通过联合芯片定义、原型机验证，实现系统成本与芯片性能的平衡。这种‘需求-研发-验证’的闭环模式，不仅帮助我们解决了技术难题，更形成了与客户的深度协同壁垒 —— 我们的产品定义直接源于客户的真实场景痛点，而非单纯的技术堆砌。”

同时，纳芯微“MCU+”产品秉持可持续的研发理念：通过与头部客户深度绑定，捕捉前沿需求，开发定制化产品，积累核心技术与场景经验；再将这些经验转化为标准化参考设计（包括芯片、外围电路、软件 SDK、调试工具等），让客户可直接基于参考设计进行开发；而广泛客户的反馈，又能反哺定制化产品的迭代，形成“定制-标准化-再定制”的良性循环。

而这套理念背后的核心是：始终以客户需求为导向。

全品类自研 IP 的深耕

单芯片方案对全品类 IP 有着极高要求，IP 迭代需紧跟场景需求。纳芯微的 IP 研发与管理框架，核心围绕“复用赋能创新，创新反哺复用”展开，确保不同应用场景的高效适配与持续优化。

在 IP 研发阶段，纳芯微聚焦核心技术，兼顾复用性与迭代兼容性，“核心技术自主可控”和“全栈复用能力设计”是两大基本原则。例如，ADC IP 在设计时就考虑了精度从 12 位向 16 位、18 位升级的兼容性。

在 IP 管理环节，纳芯微将 IP 分为基础 IP、功能 IP、系统 IP 三类：基础 IP 包括运放、基准源等通用模拟模块，是所有“MCU+”产品的技术基石；功能 IP 包括高精度 ADC、隔离驱动、通信接口等，针对特定功能需求设计；系统 IP 包括电机控制算法模块、超声雷达信号处理模块等，面向完整应用场景。

在 IP 供应环节，纳芯微坚持核心 IP（如 MCU 内核定制模块、独家算法 IP）自主研发与深度定制能力，确保技术可控与供应链安全；在非核心IP领域，纳芯微积极推动与国内生态伙伴的协同创新，实现关键IP的国产化与自主掌控；同时，建立完善的 IP 知识产权保护机制，通过专利、著作权等方式保护核心技术，规避 IP 泄露风险。

控制算法的多样性适配

作为单芯片方案，“MCU+”产品需要能够高效运行丰富多样的算法。比如，在电机驱动领域，尽管“MCU+”是统一产品形态，但电机驱动的应用场景差异极大 —— 仅在汽车热管理系统中，就涉及有刷直流电机、无刷直流电机（BLDC）、步进电机等多种类型，每种电机的控制算法均不相同。

为应对这些挑战，纳芯微针对 NSUC1610、NSUC1602、NSUC1612 以及适配氛围灯应用的 NSUC1500 等产品，先提供标准化的固件框架作为底层系统，同时提供算法库与 API 可调用接口，构建分层软件体系，让客户能根据自身需求灵活调用。

此外，纳芯微还提供端到端的开发工具链（包括编译器、调试器、仿真工具等），并配套深度技术支持协同与定制服务。依托这些能力，纳芯微既能满足大客户的定制化需求，也能覆盖细分市场的标准化需求，帮助客户缩短项目量产周期，同时实现了从“芯片供应商”到“系统合作伙伴”的角色转变。

EMC/EMI 的系统性优化

作为高集成度芯片，纳芯微“MCU+”产品在设计阶段即系统性优化 EMC/EMI 性能，以应对高集成方案下的电磁兼容需求。在传统分立方案中，客户可通过更换外围器件选型优化 EMC/EMI 性能；但在单芯片一体化方案中，EMC/EMI 优化需求集中于“MCU +”主控芯片，这要求纳芯微在芯片研发初期就将 EMC 优化纳入设计考量。

高峰指出，单芯片方案的优秀 EMC 性能，并非通过后期器件选型或容错调试实现，而是在芯片架构设计、电路布局阶段就进行系统性优化，同时还要兼顾性能与可靠性，这对模拟-数字混合设计能力是极大考验。

纳芯微“MCU+”产品转化过程的核心是“需求捕捉-技术匹配-产品定义-生态落地”，通过与客户深度沟通捕捉场景痛点，结合自研 IP 资源进行技术方案匹配，定义针对性产品，最终通过全链路支持实现生态落地，形成需求与产品的正向循环。

从性能到功能

诠释从场景中来，到场景中去

回顾过往，纳芯微“MCU+”产品的发展一步一个脚印，扎实推进。2023 年是纳芯微“MCU+”战略的落地元年，推出首款电机控制“MCU+”产品NSUC1610，该产品集成Arm Cortex-M3 内核、四路半桥驱动、LIN 通信接口及 PMIC 电源管理模块，直接解决汽车热管理系统中电子水阀、电子膨胀阀等“控制+驱动”一体化需求。

2024 年，纳芯微“MCU+”战略进入快速扩张阶段，从汽车单一场景延伸至工业领域。先是在 NSUC1610 基础上推出NSUC1602，采用“SoC +外置 MOS”架构，电机功率等级覆盖20W-1500W，适配电子水泵、电子油泵、冷却风扇等更高功率的热管理应用。

随后在同年11月，纳芯微发布NSSine™系列NS800RT 实时控制 MCU，首发型号包括 NS800RT5039、NS800RT5049 和 NS800RT3025，标志着纳芯微从“模拟芯片供应商”向“高性能、高可靠模拟及数模混合解决方案提供商”转型。

2025 年，纳芯微“MCU+”产品持续迭代：在 NSUC1602 基础上发布NSUC1612，优化性能与成本，进一步巩固热管理场景的市场地位；推出NS800RT113x 系列，搭载 200MHz Cortex-M7 内核，集成 mMath 数学加速核，以“含税单价 5 元起”的高性价比实现“M7 平权”；同时，纳芯微也在积极开发适配人形机器人的“MCU+”方案，聚焦灵巧手关节控制、高精度电机驱动，满足具身智能的协同运动需求。

从 “模拟芯片供应商” 到 “系统解决方案提供商” 的身份转变主要体现在两个维度：其一为“能力边界的拓展”，从单一模拟器件覆盖，延伸到“模拟+数字+算法”的系统级解决方案，不仅能为客户提供电路板外围器件，更能深入系统核心控制环节，解决客户的整体痛点；其二为“客户价值的升级”，从单纯提供物料，升级到参与客户的产品定义与生态构建，通过“MCU+”产品的高集成度、高可靠性，帮助客户降低系统成本、缩短研发周期、提升产品竞争力，实现从买卖关系到战略伙伴关系的深化。

未来，纳芯微的目标是成为“全品类系统方案解决商”—— 不仅能提供覆盖“感知-控制-驱动”的全链路芯片产品，更能基于对场景的深度理解，为客户提供定制化、高性价比的系统级解决方案，推动国产半导体从功能实现向系统效能提升转型。

围绕这一目标，纳芯微也在积极推动“MCU+”产品的性能与功能升级。性能方面，纳芯微将进一步拓展“MCU+”产品的功率覆盖范围：针对汽车电子电器架构向 48V 高压系统升级的趋势，正规划适配 48V 系统的电机驱动芯片产品，以适应 48V 系统的高压环境；同时着力提升“MCU+”产品的控制精度与效率，例如在Arm Cortex-M3 内核基础上提升主频至 72MHz，同时优化 ADC 采样速率与精度，实现电机转速、电流的更精准控制；驱动电路部分将采用更先进的工艺，降低导通损耗，提升能源利用效率，适配新能源汽车的低功耗需求。

功能拓展方面，纳芯微正与客户联合定义具备“自适应电机控制”功能的创新型产品：通过在芯片中集成电机参数自动识别算法，实现芯片上电后自动检测电机阻抗、电感、反电动势系数等参数，并匹配最优控制策略，无需客户进行复杂的手动调试，大幅降低开发门槛。这一功能的核心是算法硬件化 —— 纳芯微将电机参数识别算法固化到芯片的硬件模块中，同时减少 MCU 内核占用率，让内核可专注于其他控制任务。

除算法硬件化外，纳芯微还将通过两个方向优化算法执行效率：一是在 MCU 内核中增加专用算法加速器，例如针对 FOC（磁场定向控制）算法的硬件加速单元，进一步降低算法执行时间，提升电机控制的实时性；二是优化软件算法架构，通过底层驱动与应用层接口的分层设计，让客户可以直接调用算法，无需关注底层实现，同时提供算法配置工具，支持客户根据电机类型自定义参数，兼顾灵活性与执行效率。

与客户同频出海

抓住全球化的历史性机遇

通过产品的持续迭代升级，纳芯微“MCU+”产品与客户深度绑定 —— 不仅帮助客户在实际场景中打造差异化竞争优势，也为客户的战略升级提供赋能价值。例如，出海是当前国内汽车产业链的重要趋势，纳芯微的“MCU+”战略主要通过“产品认证先行、客户协同出海、全球服务配套”三个维度，响应客户的出海需求。

首先，产品认证先行可突破海外市场准入壁垒。国际主机厂对芯片的认证要求极为严格，不仅需要 AEC-Q100、ISO 26262 等基础认证，还会有针对自身平台的定制化认证。纳芯微依托已有成熟产品的认证基础，可快速复用到“MCU+”产品的车厂认证中，缩短认证周期；其集成的核心 IP 也经过国际验证，能适配海外系统，降低客户出海的技术适配成本。

其次，通过与客户协同出海，实现从“本土替代”到“全球共创”。 纳芯微与国内多家整车厂及 Tier1厂商建立紧密合作，共同拓展国际项目，并在全球市场中提供技术支持。部分产品正通过合作伙伴在海外项目中实现导入验证，持续提升在全球供应链中的渗透率。

最后，全球服务配套，构建国际化支持体系。通过在海外重点市场设立技术中心、与第三方机构及分销商合作、优化供应链等举措，保障服务响应速度、项目周期与产品交付时效，确保“MCU+”产品的海外交付效率，避免物流延误影响客户生产。

高峰总结道：“本质上，纳芯微‘MCU+’战略的出海，并非单纯的产品出口，而是‘技术+产品+服务’的全链路出海—— 通过技术认证突破壁垒，通过客户协同深入市场，通过全球服务保障交付，最终实现与客户的‘同频出海’，抓住国产半导体全球化的历史性机遇。”

结语

在国产半导体向高端化、差异化突围的浪潮中，“MCU+”战略早已不是简单的功能叠加，而是产业链角色重塑与价值升级的关键切口。纳芯微以“MCU+X”的创新模式，跳出了传统分立式方案的局限 —— 通过全品类自研 IP 的深度集成、算法与硬件的耦合设计，将“MCU+”从外围器件搭配升级为智能控制核心，用一颗芯片解决一个子系统，自身也实现了从“模拟芯片供应商”到“数模混合系统解决方案提供商”的身份跃迁。而所有这些改变都源于一点：始终以客户需求为导向，让“MCU+”产品从场景中来，然后再回到场景中去。