全球MCU市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)，國(guó)際知名咨詢公司沙利文在2025年發(fā)布的《全球MCU產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)分析》中指出，2020-2024年全球MCU產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模由1104億元人民幣擴(kuò)大至1403億元人民幣，復(fù)合年增長(zhǎng)率為6.2%，預(yù)計(jì)至2029年，全球MCU產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)2108億元人民幣。具體到國(guó)內(nèi)，MCU市場(chǎng)同步增長(zhǎng)中，中商產(chǎn)業(yè)研究院報(bào)告有數(shù)據(jù)指出，中國(guó)MCU市場(chǎng)占全球比重從2022年的23%升至2024年的28%。伴隨著MCU市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)張，國(guó)內(nèi)MCU的應(yīng)用也面臨變革。
在工業(yè)控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電源管理等領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)高集成度、低功耗混合信號(hào)MCU的需求尤為迫切。傳統(tǒng)方案中，MCU應(yīng)用于這些領(lǐng)域中，客戶往往需外掛多顆模擬芯片完成信號(hào)采集、調(diào)理與輸出，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度高、BOM成本攀升、可靠性風(fēng)險(xiǎn)加劇，市場(chǎng)亟需兼具“高可靠、易開發(fā)”特性的國(guó)產(chǎn)MCU產(chǎn)品。
武漢芯源半導(dǎo)體有限公司（以下簡(jiǎn)稱“武漢芯源半導(dǎo)體”，或“公司”）直面這一困局，推出CW32L012——這是武漢芯源半導(dǎo)體“首顆完整信號(hào)鏈混合信號(hào)MCU”。
圖：武漢芯源半導(dǎo)體32位MCU新品CW32L012
“2025年，在混合信號(hào)能力成為國(guó)產(chǎn)MCU分水嶺的當(dāng)下，武漢芯源半導(dǎo)體推出 全信號(hào)鏈MCU CW32L012，既是在響應(yīng)部分MCU市場(chǎng)從“數(shù)字控制”向“信號(hào)全鏈處理”的需求演進(jìn)，讓客戶在需要直接輸出模擬信號(hào)時(shí)，有對(duì)應(yīng)產(chǎn)品可用；也是公司作為通用MCU原廠，具備混合信號(hào)IC設(shè)計(jì)能力的驗(yàn)證。”武漢芯源半導(dǎo)體技術(shù)總監(jiān)張亞凡在接受芯師爺采訪時(shí)透露道。
這是一顆怎樣的MCU，其創(chuàng)新和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)何在？本文中，芯師爺將通過(guò)對(duì)張總的采訪，揭秘這顆芯片背后的故事。
步入MCU技術(shù)深水區(qū)
CW32L012的“三位一體”創(chuàng)新架構(gòu)
作為低功耗微控制器L01x家族全新成員，CW32L012基于Cortex-M0+內(nèi)核與90nm超低功耗工藝，可實(shí)現(xiàn)“采集-處理-輸出”全信號(hào)鏈整合，主頻高達(dá)96MHz，同時(shí)集成了CORDIC硬件單元、擴(kuò)展算術(shù)運(yùn)算單元（EAU），可以提供部分?jǐn)?shù)學(xué)函數(shù)、算術(shù)運(yùn)算的硬件加速，特別適用于電機(jī)控制、電源、以及更豐富的模擬功能需求中應(yīng)用。
為了滿足這些市場(chǎng)對(duì)MCU的期待，武漢芯源半導(dǎo)體在CW32L012設(shè)計(jì)上做了不少創(chuàng)新。
圖：CW32L012外設(shè)資源
創(chuàng)新點(diǎn)1：完整信號(hào)鏈架構(gòu)——芯片級(jí)系統(tǒng)整合
張總詳解CW32L012技術(shù)內(nèi)核：“當(dāng)一顆芯片能同時(shí)完成模擬信號(hào)采集（ADC）→數(shù)字處理（MCU）→模擬控制輸出（DAC） 閉環(huán)，才稱得上真正的信號(hào)鏈整合。”CW32L012以雙12位ADC、雙12位DAC與雙路軌到軌運(yùn)放的“鐵三角”配置，在單顆MCU芯片中實(shí)現(xiàn)了這一功能。
這一設(shè)計(jì)直擊客戶痛點(diǎn)：“經(jīng)常遇到客戶需在MCU外圍增加運(yùn)放做信號(hào)調(diào)理，還要用示波器觀察變量變化，甚至微調(diào)偏置電壓適應(yīng)環(huán)境。”張總指出，芯片級(jí)整合可省去外圍調(diào)理芯片，從設(shè)計(jì)源頭平衡成本與性能，“將催生更多高性價(jià)比產(chǎn)品”。
創(chuàng)新點(diǎn)2：硬件加速——重構(gòu)效率的“軟件硬件化”思維
CW32L012芯片集成CORDIC（坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算）與EAU（擴(kuò)展算術(shù)運(yùn)算）雙硬件加速引擎，專攻三角函數(shù)、開方等高頻復(fù)雜運(yùn)算。
在MCU產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，用軟件的手段去解決通常由硬件實(shí)現(xiàn)的功能，業(yè)內(nèi)稱之為“硬件軟件化”，例如FPGA等；而用硬件手段去實(shí)現(xiàn)通常由軟件完成的功能，則被稱為"軟件硬件化"，例如CRC等。像CRC這種需要頻繁、高速、重復(fù)執(zhí)行的固定計(jì)算任務(wù)，專門用一個(gè)硬件電路（外設(shè)）來(lái)完成，正是MCU設(shè)計(jì)上‘軟件硬件化’思維的體現(xiàn)與優(yōu)勢(shì)。
基于同樣的邏輯，張總解釋CW32L012集成CORDIC與EAU雙硬件加速引擎的底層考量：
“這不是堆砌外設(shè)，而是用‘軟件硬件化’思維重構(gòu)效率——當(dāng)算法高度固化，專用硬件才是最優(yōu)解。
例如電機(jī)控制中頻繁的三角函數(shù)計(jì)算，若由CPU純軟件實(shí)現(xiàn)，既耗時(shí)又占資源。CORDIC/EAU使計(jì)算速度提升數(shù)量級(jí)，且不占用處理器開銷。在逆變器等實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)景，這種設(shè)計(jì)讓系統(tǒng)既快捷穩(wěn)定，又釋放了CPU的負(fù)載，讓它可以去處理更復(fù)雜的邏輯和控制任務(wù)。”
“這類外設(shè)都是芯片設(shè)計(jì)跟隨技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展而衍生出來(lái)的。”張總補(bǔ)充道。
創(chuàng)新點(diǎn)3：工業(yè)級(jí)根基——eFlash工藝與 存儲(chǔ)配置
采用eFlash工藝也是CW32L012一大特色，工業(yè)級(jí)應(yīng)用的關(guān)鍵——eFlash方案標(biāo)志著CW32系列 對(duì)標(biāo)高可靠性工業(yè)場(chǎng)景。將Flash與處理器集成于同一硅片，可通過(guò)32/64位總線直連，徹底規(guī)避外掛Flash引發(fā)的速度、可靠性和EMC風(fēng)險(xiǎn)。
在存儲(chǔ)配置上，64KB Flash + 8KB SRAM的組合 卡位中小型控制場(chǎng)景。“這一配置符合大部分應(yīng)用需求，能保持 經(jīng)濟(jì)性。我們認(rèn)為它能夠很好地覆蓋相近規(guī)格的應(yīng)用需求。”張總表示。
場(chǎng)景革命
從“芯片”到“方案”，如何賦能終端
CW32L012的技術(shù)優(yōu)勢(shì)需以實(shí)用性與易用性為落腳點(diǎn)，這些創(chuàng)新將如何落實(shí)到應(yīng)用場(chǎng)景中呢？
如上文中提及，CW32L012明確瞄準(zhǔn)電機(jī)控制、電源管理、計(jì)量與信號(hào)處理等應(yīng)用場(chǎng)景。
張總以電機(jī)控制為例，闡述了該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)考量：“做電機(jī)控制開發(fā)的伙伴都很清楚，如果用MCU來(lái)實(shí)現(xiàn)高速的電機(jī)閉環(huán)控制，都需要MCU具備某些特征比如：三相6通道的 定時(shí)器帶互補(bǔ)輸出、可以由定時(shí)器同步觸發(fā)的1個(gè)或多個(gè)ADC、可以靈活配置的信號(hào)調(diào)理硬件、做Clark變換和Park變換要快、做PI或者PID計(jì)算要快。”CW32L012在這些方面均做了針對(duì)性設(shè)計(jì)與技術(shù)改良，助力電機(jī)驅(qū)動(dòng)走向更高精度、更高效率。
在實(shí)際應(yīng)用中，高度模擬集成的價(jià)值尤為凸顯。張總分享道：“在CW32L012面市之前，經(jīng)常遇到客戶表示他的應(yīng)用需要在MCU外圍增加一個(gè)或者兩個(gè)運(yùn)算放大器去做信號(hào)調(diào)理，并且客戶習(xí)慣使用示波器去觀察某些變量隨時(shí)間變化的關(guān)系，以及需要在做信號(hào)調(diào)理的時(shí)候，適時(shí)微調(diào)輸出一些偏置電壓。”CW32L012通過(guò)芯片級(jí)整合，使客戶得以簡(jiǎn)化外圍電路，降低BOM成本，并提升系統(tǒng)整體可靠性。
此外，為降低工程師的開發(fā)門檻，武漢芯源半導(dǎo)體提供了從數(shù)據(jù)手冊(cè)、用戶手冊(cè)、開發(fā)板到例程庫(kù)的全套支持。針對(duì)CORDIC/EAU等特色功能，亦提供相應(yīng)的軟件支持與優(yōu)化示例。
圖：CW32L012配套工具鏈支持
值得一提的是，公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)展現(xiàn)出高度的客戶響應(yīng)靈活性。張總舉例道：“有時(shí)候還會(huì)分享一些創(chuàng)新性的做法給到客戶，比如說(shuō)用另外一個(gè)通用定時(shí)器與 定時(shí)器同步并且配置一致，相當(dāng)于增加了 定時(shí)器的通道數(shù)。”這種貼近實(shí)戰(zhàn)的技術(shù)支持，彰顯了芯源“從客戶中來(lái)，到客戶中去”的服務(wù)理念。
CW32L012的推出，不僅是武漢芯源半導(dǎo)體MCU產(chǎn)品線的一次重要補(bǔ)充，更是國(guó)產(chǎn)MCU向高集成度、混合信號(hào)處理領(lǐng)域邁進(jìn)的一個(gè)標(biāo)志性節(jié)點(diǎn)。它回應(yīng)了市場(chǎng)對(duì)“信號(hào)鏈全集成”的迫切需求，展現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)在細(xì)分賽道進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新與差異化競(jìng)爭(zhēng)的能力。
對(duì)于未來(lái)的發(fā)展，張總表示公司有清晰的規(guī)劃："未來(lái)，武漢芯源半導(dǎo)體依然將根據(jù)客戶需求，從簡(jiǎn)單功能做起，持續(xù)向高速、高精度、高可靠性、高性價(jià)比方向迭代。"
在國(guó)內(nèi)MCU縱深發(fā)展、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的當(dāng)下，如武漢芯源半導(dǎo)體這般，以深度理解客戶場(chǎng)景為起點(diǎn)，以完整信號(hào)鏈集成能力為支撐，以靈活的技術(shù)支持為后盾，正逐漸走出一條從技術(shù)跟隨到價(jià)值引領(lǐng)的發(fā)展路徑。CW32L012，恰是行進(jìn)在這條路徑上的一支優(yōu)秀隊(duì)伍。
