STM32国产替代,候选和比较

意法半导体的STM32单片机十几年来已经销售了几十亿颗,在国内几乎占有超过50%的大半壁江山。然而各种贸易环境影响,供货紧张,价格飞涨,假如我们必须替换STM32,有哪些国产是可以替代的呢?

候选

  • 北京兆易创新-GD32系列
  • 上海灵动微电子-MM32系列
  • 沁恒微电子CH32F103(cortex M3),CH32V103(risc-v)
  • 华大半导体-HC32系列
  • 中科芯CETC
  • 雅特力Artery
  • 中微股份CMSemicon
  • 航顺Hangshun
  • 纳思达极海半导体(Geehy)
  • 芯海科技 (Chipsea) 
  • 国民技术(Nation)
  • 深圳贝特莱(Betterlife)
  • 华芯微特(Synwit)

一些相对少量的,比如瑞纳捷、纳瓦特,敏矽微等,没有收录进来

一一看下

GD32累计超过2亿颗的出货数量、超过1万的用户数量、20个系列300余款产品型号选择的广阔应用覆盖率居市场前列。GD32使用的是Cortex-M3内核,号称做到了与STM32相同型号的全兼容。

MM32系列基于ARM Cortex-M0及Cortex-M3 内核,产品包括:针对通用高性能市场的MM32F系列,针对超低功耗及安全应用的MM32L系列,具有多种无线连接功能的MM32W系列,电机驱动及控制专用的MM32SPIN系列,以及OTP型的MM32P系列等,同样的管脚、型号等与ST全兼容,替换成本低。

有国企背景(华大半导体是中国电子信息产业集团有限公司(CEC)整合旗下集成电路企业而组建的专业子集团)的HC32系列基于ARM Cortex-M0+及Cortex-M4内核,产品包括超低功耗应用的HC32L系列和针对电机应用市场的HC32M系列,针对通用市场的高性价比HC32F系列,与ST同型号产品管脚兼容,可以直接替换。

中科芯的32位MCU产品可批量替换STM32的F103、F030、F031和F051等系列。基于ARM架构覆盖Cortex-M0、M3、M4内核八大系列产品,硬件引脚与STM32 P2P兼容,软件采用寄存器级兼容设计,对于已经使用ST系列MCU开发完成的程序,HEX文件可直接烧录到中科芯对应型号的MCU中即可运行。

雅特力的AT32F403A/F407/ F413/ F415/F421系列,可批量替换STM32的F030、F303、F103、F107、F072、F401和F411等系列,其产品硬件引脚与STM32 P2P兼容,软件高度兼容,由于内核、SRAM、外设等性能相比STM32大幅度提升,AT32可一颗取代多颗STM32,另外还独有安全性&二次开发功能: security Lib,更宽的工作温度:-40~105度。

中微股份的高性能低功耗高集成全领域的MCU,可批量替换STM32F030/031系列、STM32G030/031系列和STM32L031/051系列。

航顺据说有超低功耗7nA及安全应用的HK32L家族以及具有多种无线连接功能的HK32W/B家族。

珠海极海半导体有限公司,是艾派克微电子旗下全资子公司,总部为纳思达股份有限公司。通用MCU APM32系列是基于ARM Cortex M3系列 CPU 设计出的拥有自主设计的 32 位 CPU 的产品。APM32F030,APM32F103, APM32F072可直接替换STM32对应型号。

深圳市芯海科技有做电子秤MCU起家,有不错的Cortex-M0的MCU,可以做STM32的替代。

国民技术的前身是中兴集成电路设计中心,N32G/N32L系列产品采用业内领先工艺制程,使用32位ARM Cortex-M系列内核,CPU性能高达180DMIPS。

贝特莱有基于ARM Cortex-M 系列的MCU。BLM32F103 已经大量在打印机,刷卡机,航模,独轮车,无人飞机,电机控制。经过在各大网站上搜索,能找到BLM32F103R8T6、BLM32F103CBT6、BLM32F103RBT6和BLM32F103C8T6,可直接替代对应STM32型号。

需要注意的地方

国产的MM32,GD32等等产品号称兼容STM32,也只是管脚定义兼容,并不能实现二进制代码兼容,需要调整写代码编译下载。

用的比较浅的话,比如, I2C SPI 串口等,可以通用。 用的比较深的话,比如内部结构和寄存器设置等会有不同,底层不同,比如usb和时钟。

要特别注意在 边界条件下进行测试,有的替代芯片还没有做的很完美。

功耗是需要注意的,替代方案做的还没有很低。

深度休眠模式,SRAM和寄存器不丢失的情况下,GD32F103系列,stop模式休眠电流700uA。
GD32E103VBT6,stop模式下48uA,不过SRAM只有32KB。
FM33A0XX,stop模式号称1uA,但是没有CAN外设。

GD32F103XX Standby 模式参考:

STM32国产替代,候选和比较_第1张图片

国产芯片在国内MCU市场的占有率不到10%,市场非常低,还有很大的进步空间。以GD32为代表的国内芯片厂商的崛起势必冲击ST,但是我们也必须看到与ST之间的差距,产品线不完整,产品性能以及稳定性还不能完全与其匹敌,未来能抢下多少份额,我们拭目以待。

看到上面这么多厂商在做,突然觉得我们是否应该做一些行业整合,集中资源做好产品,不是大家都在争抢市场,产品不过硬。

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