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对比各家主流MCU指标,国产MCU真的品质不佳?
在今年的STM32峰会上,意法半导体(ST)公开宣称国产MCU质量不佳。从当时公布的资料来看,ST提到的问题包括国内MCU封装打线不可靠、低温上电启动失败、低功耗模式唤醒失败等。国产MCU从推出至今已有二十年左右的历史。虽然,前期用量不大,且多集中于消费类行业,但过去几年由于国际大厂一度严重缺货,国产MCU已开始进入部分工业、家电、汽车等对产品品质有着更加严格要求的行业当中。
那么,ST的说法是否属实,国产MCU的品质如何?我们从市面上收集到一些应用较为广泛基于Arm Cortex-M0/M0+的MCU产品,且配置基本类似,如采用64KB Flash。以这此产品与ST在2023年2月份发布的新一代STM32C0(32KB Flash)进行对比。数据来源于各家的公开资料。
除了常规的指标,如内核、主频和存储容量外,对比结果如下:
- 最大温度范围代表芯片工作可承受的环境温度。从温度范围来看,ST 的温度范围是最优的,能支持-40~125℃的温度范围。相比之下,国内竞品最高温度普遍在 85℃ 或 105℃以下;
- ESD静电放电和LU闩锁值是衡量芯片可靠性的重要指标之一,数值越高越好,温度越高越好。因为芯片在实际应用中会受到各种各样的系统噪声和静电干扰,比如人体直接接触、设备空气放电、环境射线等,如果芯片的ESD和LU指标低的话,就很容易被环境中的干扰因素击穿。工业、家电和汽车等应用都对ESD和LU要求较高。一般而言,环境温度增高,该指标就会下降,因此指标相同时,温度越高越好。从ESD指标来看,ST的HBM和CDM指标较弱,相比之下,很多国内竞品可以达到6000V的水平,在ESD的对比上 ST 不占优势,国内MCU厂商在这些指标中的表现并不差;从 LU 指标来看,ST 的100mA的水平也比较一般,相比之下,国内竞品部分可以达到200mA,甚至有些可以达到300mA;
- 芯片工作时的程序代码都存储在Flash里面,Flash 的质量对于MCU而言至关重要。质量不好的Flash可能会出现高温数据丢失,或者擦写到达一定次数后就无法写入等现象。ST的1万次擦写表现也是比较弱的,相比之下,国内竞品的擦写次数普遍是其10倍。从存储寿命来看,ST的15年存储也处于中游水平,国内部分产品可以达到20年;
- 芯片工作时需要通过时钟驱动,时钟为MCU的运行提供了时间基准,如果这个时间基准不准确的话,任何需要精确定时的应用都会受到影响。从时钟精度来看,ST的精度范围比较好,但国内竞品也可以达到其相当的水准。
从上述比较情况来看,至少在数据上,国内MCU厂商经过这些年的产品更新历练,品质已不输著名国际大厂。当然,MCU的魅力在于每家客户的使用方式和运行环境都有所不同,实际应用中的状态尚不是仅凭各家公开资料就能一窥究竟的。然而,近年来国产MCU获得良好发展已是不争的事实。尽管与国际MCU公司相比,在技术的积累、生态的建立等方面还有所差距,但随着国产MCU公司不断进行资源投入,深入市场应用,这些差距会越来越小。国产MCU公司将为市场提供更多更好的解决方案。