白色家電作為全球消費者長期使用、不可或缺的產品，近年來不斷向高端化邁進，全球產業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長，研究機構IMARC預計年均增長率可達5.5%，2028年規(guī)模將達到9000億美元。近年來產業(yè)鏈不確定性增加，促使中國自主品牌加快研發(fā)步伐，努力提高空調、洗衣機、電冰箱等核心零部件國產化比例。
與此同時，消費者對品質生活需求的提升，也促使白色家電不斷進化，從早期的“變頻、節(jié)能”逐漸過渡至“智能、舒適、靜音”等方面，具體技術涵蓋無刷電機、有刷電機預驅、控制，風機高精度驅動、閉環(huán)控制等。然而，在這一龐大市場下，作為家電最核心的壓縮機、驅動電路等技術，早年間被國外大廠牢牢把握，亟需國產突破。國內芯片公司旋智科技（Spintrol）經過數(shù)年發(fā)展，在多領域比肩甚至超越國際大廠，被越來越多消費級、工業(yè)級以及汽車客戶所采用，成功實現(xiàn)國產替代。
旋智科技的前身是美國仙童半導體的電機控制器產品線，于2015年獨立之后，一直專注于高集成度電機控制芯片和先進控制算法研發(fā)；選擇白電市場作為旋智電機控制器芯片的切入，源自對白電市場需求的深入理解以及旋智自身芯片和系統(tǒng)方案能力與市場需求的匹配。
集微網近日采訪了旋智科技銷售副總經理丁文，對公司發(fā)展理念、產品特色進行深入了解，并就白色家電領域市場趨勢、技術路線等探討溝通。
技術、方案引領，旋智科技成為行業(yè)“隱形冠軍”
旋智科技的團隊配置可謂十分豪華，其CEO劉博士畢業(yè)于加大伯克利，先后在Marvell、仙童半導體等企業(yè)工作，有著近30年芯片設計及產業(yè)化經驗；COO汪泳江為伊利諾伊大學碩士，精通ARM架構、FPGA等技術；團隊一方面具有源自仙童半導體的深厚的高性能、高可靠性的電機微控制器開發(fā)和交付經驗，另一方面具有源自美國艾默生團隊的深厚的高性能電機驅動控制的開發(fā)和交付經驗。
從2016年起，旋智科技多款芯片出貨超過百萬pcs，目前每年白色家電的電機微控制器出貨量在數(shù)千萬顆，頭部客戶累計芯片出貨量超過1億顆，充分得到家電行業(yè)認可。
目前旋智科技已成功量產3代芯片，成為多個頭部大家電品牌的電機驅動芯片供應商，并應用于高端產品；同時，品類豐富的芯片及方案繼續(xù)滲透小家電、廚電、無人機、汽車等更多領域。不論是從覆蓋范圍還是出貨規(guī)模上，旋智科技在國內同類芯片廠商中，已成為“隱形冠軍”。
旋智科技表示，白電行業(yè)的技術正在經歷革命性的升級，隨著數(shù)字孿生，AI等先進技術在行業(yè)的落地，旋智期待更多技術人才加入公司，持續(xù)打造創(chuàng)新產品與方案。
切入白電市場，應對獨特需求
旋智科技指出，白色家電客戶對于電機控制芯片、電機控制系統(tǒng)方案和服務都有著較高的要求。
芯片方面，需具備較高性能。變頻控制的實時性對算力要求高，為減少環(huán)路控制的計算時間，CPU需要較高的主頻。此外，需要高性能的模擬外設，高帶寬的運放和高速高精度的SAR ADC來實現(xiàn)外部電壓/電流信號的輸入和轉換、比較器和具備硬保護聯(lián)動功能的PWM模塊等等。
白電使用壽命長，嚴酷的室外工作環(huán)境對芯片提出了嚴苛的質量要求，如雙85℃的壽命試驗。由于白電生命周期長，也需要供應商提供長期穩(wěn)定的供應保障。不僅如此，白電產品體量的提升，以及變頻搭載率的增加，也對芯片成本提出更高要求。
自從切入白色家電領域起，旋智科技把握“變頻”這一關鍵趨勢，深刻理解家電廠商的需求。在技術上，不斷提升變頻控制性能，例如高能效、高功率因素、高開關頻率小體積化、快速啟動、超低速運行、超高速運行、減震、靜音等等。
深耕電機驅動控制，芯片+算法實現(xiàn)體驗突破
如今家電領域逐漸比拼能夠改善消費者體驗的“硬實力”。以空調為例，室外壓縮機能否快速制冷制熱，震動是否可以有效抑制明顯影響到消費者的舒適度。夜間運行時，空調的超低頻變頻，同樣依賴先進驅動芯片的控制能力。
旋智科技的核心技術實力之一，便是擅長電機驅動理論，多年來積累了豐富的算法，并定下“讓1億臺空調更高級”的目標。此外，旋智早在2019年便在芯片中集成Arm Cortex-M4、RISC-V高性能內核，為實現(xiàn)高級控制算法提供算力支持。
經過長期與白色家電客戶接觸，旋智科技發(fā)現(xiàn)客戶對未來電機/壓縮機/PFC的控制性能要求不斷提升。算法復雜度不斷增加，需要更強算力、更大存儲空間以及更高模擬性能的電機微控制器。并且，產品上市周期縮短、成本要求更高，也對芯片廠商提出了新的要求。
具體來看，旋智科技在白電電機控制芯片領域有著三大特色：
1、先進工藝，充沛算力
旋智基于300mm晶圓以及成熟工藝節(jié)點，為客戶打造足以滿足未來需求的高算力、高性能，高性價比的電機微控制器。早在2018年，旋智就量產了業(yè)界領先的基于ARM Cortex M4F內核的，主頻高達200MHz的電機微控制器產品。其單核版本為滾筒洗衣機所需的高速正反轉、大扭矩揉搓、高速脫水提供了充沛的算力保證，其雙核版本為空調外機為代表的PFC+多電機控制，提供了將高頻PFC、壓縮機和風機進行分核控制的可能，為實現(xiàn)更高性能提供了算力保證。旋智芯片實現(xiàn)高性能的同時，保持了出色的性價比。
2、基于模型的電控算法
得益于高性價比的高算力芯片，旋智將更加高效的基于模型的電機控制開發(fā)方式（model based design）引入到白色家電的應用中來。這一開發(fā)方式最早應用于航空航天、汽車和工業(yè)領域，通過對控制對象、硬件電路和控制算法的建模和仿真，大量減少在真實世界中的基于實際電路板+電機負載+軟件代碼的調試和測試工作。此外，利用模型仿真工具可以完成模型到C代碼的自動生成。
基于此，旋智得以為家電帶來更復雜的控制算法，例如在空調應用中，實現(xiàn)高頻的單路/交錯PFC、更加復雜的壓縮機減震算法、更快的壓縮機啟動速度、更寬的運行范圍、更加自動化的辨識算法和控制參數(shù)自整定算法等。
3、提供完整系統(tǒng)方案
區(qū)別于傳統(tǒng)芯片廠家提供的demo級別的電機控制系統(tǒng)方案，旋智定位于為客戶提供量產級別的電機控制系統(tǒng)方案，在方案的魯棒性、適配性和完整性上遠遠好于demo級別的方案，幫助客戶加速產品上市。同時在后期向客戶提供深度的基于模型開發(fā)系統(tǒng)方案的培訓和經驗，服務客戶將方案更快地推廣到更多的機型和產品中。
基于以上種種優(yōu)勢，旋智科技可為空調、冰箱、洗衣機等帶來高性能的量產級電機控制，實現(xiàn)安靜高效運行，并支持更多新功能。早在2018年旋智已具備針對洗衣機的高性能動態(tài)控制算法，并應用于頭部客戶產品。
持續(xù)創(chuàng)新，AI帶來新機遇
關于旋智科技未來的研發(fā)規(guī)劃，旋智科技指出，在芯片層面，分別在高性能、低成本和高集成度三個維度發(fā)力，豐富產品矩陣。
高性能方面，推出主頻相對上一代提升20%（高達240MHz Cortex M4F）的雙核電機微控制器SPC2188，具有更強的算力和存儲空間，以支持客戶未來在PFC和多電機上性能的持續(xù)提升，同時通過多核來使能客戶不同軟件團隊的并行開發(fā)，提升效率。同時，加大支持輕量級嵌入式AI的電機微控制器的開發(fā)和投入，為后續(xù)AI+Motor的下一代電機控制系統(tǒng)解決方案提供適配的芯片平臺。
在低成本方面，針對主流走量機型的機型，從IP和封裝技術層面深入優(yōu)化，幫助客戶降低系統(tǒng)的成本。
在集成度方面，針對空、冰、洗應用中的不同部件，推出不同集成方式的MCU+POWER的產品組合。例如MCU+DC/DC的產品，已經廣泛在頭部客戶量產。比如適用于冰箱和洗衣機的MCU+DC/DC+HVIC的微控制器以及適用于風機/水泵的MCU+DC/DC+HVIC+MOSFET的全集成芯片。
電機控制系統(tǒng)方案方面，一方面繼續(xù)提升電機/壓縮機和PFC的控制性能，例如更大的壓縮機運行范圍，更低的震動和噪音以及更加先進的PFC架構等。另一方面繼續(xù)提升方案的自動化程度，達到壓縮機、電機的全自動適配，進一步提升客戶的開發(fā)和交付速度。
集微網了解到，旋智科技自成立以來始終保持高定位，多年來在控制算法、高壓模塊、通用模擬、數(shù)字模塊、內核和存儲領域積累了大量自主知識產權的成熟IP。在芯片工藝、復雜封裝工程層面，旋智科技也積極與上游供應商合作，擁抱各類新型封裝技術，為客戶帶來品質和成本優(yōu)勢，并提供穩(wěn)定產能保障。
憑借對客戶需求的深刻理解，旋智基于自研芯片打造空調內外機、洗衣機、冰箱等多類應用方案，極大簡化家電企業(yè)研發(fā)成本，有助于在競爭激烈的市場中縮短產品周期。除此之外，旋智科技在新消費、工業(yè)控制和汽車電子領域也均有差異化的產品并且取得了不錯的市場反饋。不管是在成熟的存量市場還是在快速增長的新興市場，電機正在被越來越廣泛地應用，客戶的需求越來越多樣，對性能、技術服務、質量和成本的要求也越來越高。這些不斷涌現(xiàn)的更高的要求也不斷吸引我們打造創(chuàng)新的產品和方案。
展望未來，旋智科技將保持戰(zhàn)略定力、專業(yè)化兩大宗旨，堅定自主研發(fā)的技術路線，持續(xù)投入并進行產品迭代。針對客戶需求，旋智科技將繼續(xù)提供多樣完善的系統(tǒng)服務，利用自動化算法等特色優(yōu)勢來幫助客戶提高開發(fā)效率，實現(xiàn)產品迭代的正向循環(huán)。
旋智科技表示，“我們按照基于原理的原則來規(guī)范行為，處理問題?；陂L期主義的目光來判斷得失，知行合一，止于至善。我們期待有更多有識之士加入我們，為人類/地球更美好的明天一起努力！”
