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[导读]在工业控制领域,数字信号处理器(DSP)的性能直接决定了系统的实时控制能力和可靠性。德州仪器(TI)的C2000系列芯片凭借其卓越的采样、控制和功率管理能力,长期以来在全球工业控制市场占据绝对领导地位,广泛应用于能源、电源、工业自动化、汽车和轨道交通等高可靠性场景。然而,随着近年来地缘政治变化和供应链安全的日益重视,中国芯片行业加速推动国产替代,力求打破对国外核心技术的依赖。在这一背景下,格见半导体以RISC-V架构为依托,推出了针对C2000系列的深度定制DSP国产替代方案,展现了其在高端实时控制领域的创新实力。

在工业控制领域,数字信号处理器(DSP)的性能直接决定了系统的实时控制能力和可靠性。德州仪器(TI)的C2000系列芯片凭借其卓越的采样、控制和功率管理能力,长期以来在全球工业控制市场占据绝对领导地位,广泛应用于能源、电源、工业自动化、汽车和轨道交通等高可靠性场景。然而,随着近年来地缘政治变化和供应链安全的日益重视,中国芯片行业加速推动国产替代,力求打破对国外核心技术的依赖。在这一背景下,格见半导体以RISC-V架构为依托,推出了针对C2000系列的国产替代方案,展现了其在高端实时控制领域的创新实力。

2025年7月18日,在上海张江科学会堂举行的第五届RISC-V中国峰会嵌入式系统分论坛上,格见半导体的代表陈文斌发表了一场引人注目的演讲,分享了公司在将RISC-V架构的深度定制DSP控制器产品引入工业控制领域的最新进展。格见半导体成立于2022年,是一家专注于高端实时控制芯片的初创企业,业务覆盖能源、电源、工业控制、汽车、机器人、家电及轨道交通等领域。公司拥有约100名员工,致力于打造完全自主的芯片解决方案,以替代德州仪器(TI)的C2000系列,这一在工业控制领域占据核心地位的芯片系列。

陈文斌在演讲中首先介绍了当前的行业背景。过去三到五年,中国芯片行业掀起了国产替代的热潮,尤其是在2025年美国政府政策调整及关税变化的背景下,国产替代已成为不可逆转的趋势。C2000系列作为工业控制中从采样、控制到功率管理的关键部件,是国产替代的最后一块重要拼图。格见半导体抓住了这一机遇,专注于开发与C2000系列硬件引脚兼容(Pin-to-Pin)、软件平滑过渡的芯片产品,力求为客户提供完整的解决方案。陈文斌坦言,打造一款完整的芯片产品绝非易事,需解决性能、可靠性及兼容性等诸多挑战。

格见半导体的客户主要面向中国市场,但其产品广泛应用于出口海外的能源、电源和工业控制领域。陈文斌指出,随着中国企业在这些领域逐渐占据主导地位,知识产权的独立性成为出海的关键考量。相较于依赖Arm架构或反向工程指令集,格见选择基于开源的RISC-V指令集架构,不仅规避了知识产权风险,还通过自主研发的核心IP增强了芯片的数字信号处理(DSP)能力。陈文斌强调,RISC-V只是起点,格见在功率器件升级和实时控制性能提升方面投入了大量精力,尤其是在DSP处理能力和可靠性上持续优化,以满足行业长期发展的需求。

在产品开发上,格见半导体以TI的C2000系列为标杆,已实现0039、0049型号的量产,并推出了更新的135和157型号。陈文斌表示,格见的产品上市时间仅比TI晚6到12个月,这一速度在成立仅三年的公司中尤为突出。为确保知识产权的独立性,格见采取“能买则买,不能买则自研”的策略,核心IP均为自主研发或授权获得,确保产品在全球市场无知识产权障碍。目前,格见的芯片已在高铁、地铁、电网和核电等高可靠性场景中实现小规模应用。例如,一列高铁可能使用20颗芯片,每颗价值一两百元,尽管数量不多,但其在关键系统中的价值不可估量。

在技术细节上,格见半导体在DSP开发上展现了显著优势。陈文斌介绍,公司与国内合作伙伴芯来科技合作,开发了基于RISC-V的处理器,扩展了超过500条定制指令,针对工业控制和电机领域的算法特性进行了深度优化。这些指令涵盖了电流环路计算、典型算法库以及电网并网所需的三角函数计算等关键功能。例如,在实时控制场景中,一个控制环路每秒需调整10次,涉及大量复杂计算,格见的定制指令大幅降低了计算开销,使环路性能提升显著。在逆变器场景中,格见芯片的负载率仅为27%,远低于TI的90%,整体性能提升约30%。此外,格见芯片的主频可达TI的2至3倍,为未来10年以上的产品生命周期预留了充足的性能空间。

在电机伺服应用中,格见芯片同样表现优异。针对复杂的空间矢量控制(SVC)和电压/频率(V/F)模式,格见的芯片在相同条件下性能提升约25%。陈文斌指出,电力电子领域的芯片生命周期通常超过10年,因此格见在设计时充分考虑了长期的性能需求,确保客户产品在未来仍具竞争力。此外,公司还在开发符合车规标准的芯片,进一步拓宽应用场景。

生态建设是格见半导体的另一重点。陈文斌坦言,尽管RISC-V技术已相当成熟,但客户对其稳定性和生态成熟度仍存疑虑。为此,格见投入大量资源完善工具链、软件支持和工程化能力,通过实际性能和可靠性赢得客户信任。目前,格见已与工业控制领域约200家头部客户中的近一半建立合作关系,并计划在2025年底导入400家客户,到2026年底达到1000家。陈文斌强调,RISC-V的推广不仅关乎性能,还需在工程化和产品化上下功夫,格见正通过持续努力在这条赛道上站稳脚跟。

在演讲的最后,陈文斌分享了格见半导体的企业愿景。除了追求商业成功,公司更希望通过技术创新为行业和社会创造更大价值。陈文斌表示,格见的目标不仅是替代TI的C2000系列,而是通过RISC-V架构和自主IP,助力中国芯片行业在全球市场占据一席之地。

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