11月17-18日，由工业和信息化部、安徽省人民政府共同主办的2022世界集成电路大会在安徽省合肥市召开。作为大会高峰论坛之一，以“孕芯机开芯局 共建融通新市场”为主题的“2022中国半导体市场年会”于11月18日下午成功举办。活动邀请著名专家学者、中国工程院院士倪光南、罗毅及众多半导体领域知名企业嘉宾共商发展新局。
会上，芯海科技（股票代码：688595）计算机业务市场负责人周振生受邀分享《聚焦计算外围芯片，助力计算机体验提升》主题报告。
计算机创新发展的挑战与机遇
过去的三十年，计算机高速发展，从性能、形态、输入输出、安全四个维度，大约可分为四个阶段。
20世纪90年代是第一阶段，计算机雏形诞生。当时的计算机仅能运行dos界面操作系统处理简单文本，体积庞大，无硬件防护，后期出现著名的cih病毒，需通过专杀工具清除。
2000-2010年是第二阶段，计算机高速发展。cpu厂商中intel、amd、via群雄逐鹿。intel推出全新架构的扣肉系列cpu，2010年推出core处理器延续至今。微软windows系统快速迭代，稳定性及操作性迅速发展。得益于cpu性能功耗的提升，计算机开始小型化、轻薄化发展，续航提升至2小时。touchpad逐渐成为便携式计算机的标配。开始进入互联网时代，随之而来的网络病毒，网络防火墙逐渐成为装机必备，计算机硬件安全开始被关注，虚拟化、可信执行环境等硬件技术应运而生。
2010-2020年是第三阶段，计算机创新繁荣。性能上，intel core以每年一代的速度演进，能效比进一步提升。形态上，超极本已经主导市场，轻薄笔记本大大提升了用户便携体验，续航也从2小时提升至8小时，出现二合一、360°旋转本等新形态笔记本。2015年苹果引入三维压力式触控板，可谓输出端的重要进步。从安全上，全家桶式防火墙成为了装机标配。这个阶段，智能手机飞跃式发展，安全启动成为了手机标配，但在pc上却仍是默认关闭的可选项。
2020年以来进入第四阶段，追求极致用户体验。随着苹果m1，intel十二代cpu的发布，性能不再是体验的瓶颈，形态上出现仅900克极致轻薄的便携式计算机。同时，由于体积和容量的减少，开始引进快充pd技术弥补不足。华为率先推出全面屏笔记本，获得巨大市场收益。dell发布隐藏式触控板，掌托一体化设计，c面极简，触控板不仅是输入设备，也是产品高颜值的组成部分。而在安全上，全面进入零信任时代，安全启动、可信执行环境成为硬件安全的基础。
综上所述，不同阶段的计算机创新迭代，始终伴随着相对应的技术挑战，譬如计算性能越强，能效比上升导致发热量越来越大，带来的机会就是计算机的热管理、低功耗管理。越来越超薄、多样化的产品形态，导致电池体积和容量更小，能量密度更高，带来形态检测、电池管理及快充管理的机会。而在输入输出端，高颜值及取代鼠标，也给触控板创新提供新机遇。尤其是计算机的安全可信，让厂商更关注计算机的部件级、芯片级安全。凡此诸类，都将为芯海科技及众多业界新生力量带来新的发展机遇。
制造一台完整的计算机，除了cpu、gpu显卡、内存和硬盘之外，还由众多影响用户体验的外围芯片构成。我们还需要ec芯片来控制电源和键盘，需要usb hub芯片来将总线分配给多个接口，需要触摸板主控芯片来驱动触摸板，需要pd芯片来实现快充功能，以及蓝牙、wifi、电池控制、声卡等芯片……。因此，要想国产计算机达到世界一流，真正做到能用且好用，我们仍旧需要使用大量外围产品来实现计算平台的完整功能。
01ec：csc2e101
ec芯片不仅是笔记本实现基础功能的核心，更是在笔记本体系内构建完整安全链路的关键环节。长期以来，全球ec芯片市场主要被台企和美企垄断。芯海科技ec芯片csc2e101 作为布局在笔记本领域中的核心产品，拥有众多的技术创新点。
csc2e101具备高集成，携带pd/usb功能；高性能，32位内核60mhz； 高安全，支持硬件级安全启动；且具备易开发的特点，采用物联网开发思维，提供基于liteos的全套参考代码。
csc2e101在低功耗设计上，csc2e101在vbat模式下功耗低于6ua以下，超出国际一流厂商的相关技术指标。在平台适配方面，csc2e101不仅能够兼容intel和amd所使用的espi总线，更能够与飞腾、兆芯、龙芯等国产平台lpc总线完整兼容。
目前，csc2e101成为中国大陆首颗进入intel pcl（平台组件列表）序列的ec芯片，则意味着csc2e101是率先达到国际行业标准、获得国际认可的国产ec产品。
02pd控制芯片：cs32g051
便携式计算机能够做的轻薄，离不开接口的小型化。笔记本宽厚的传统接口正在逐渐消失，被这个小小的type-c接口取代。一个接口，可以达到数倍与传统接口的传输速率，可以同时接两台4k高分辨率的显示器，可以达到100w以上的快充速度，可以支持多种的数据通讯协议，dp、usb、雷电等。
对此，芯海科技cs32g051正是一款集成多种协议栈，融合快速充电技术规范 ufcs，成熟可靠的pd芯片产品。cs32g051不仅能够用一颗芯片同时控制两个usb type-c接口，更能兼容pd3.1、pps、qc4 、fcp、scp、afc、bc1.2、apple2.4、ufcs等众多快充协议，帮助笔记本实现更广泛的周边设备兼容性，提升最终用户的充电体验。
此外，芯海充分布局的全系列pd芯片也已广泛应用在多个知名品牌的平板电脑、显示器、快充头、充电宝等计算机外围产品当中。
03hapticpad®云顶国际的解决方案
传统的鼠标和touchpad，基本上只有二维的x、y坐标，可以实现二维世界的输入。在未来的元宇宙中，三维的输入将成为趋势，体验会超越当前的鼠标。压力式触控板，在原有x、y输入基础上，增加了压力维度，增加了z的压力维度，可实现三维输入，从而实现更便捷的操作体验。
芯海科技hapticpad®方案是能够满足以上所有需求的多芯片组合方案。基于芯海科技近20年在高精度adc领域中的技术积累，hapticpad®方案可实现全域按压，不像传统touchpad，只能在底部两个角按压；通过线性马达反馈可以实现真实的震动体验；单指就可以实现文件的拖动；使用普通的被动式手写笔也可以实现4096级书写效果；压力配合触摸可实现视频快放、音量调整等的快捷手势； 双指实时压力检测，使得游戏操控更精准。
芯海科技 hapticpad®由传统的电容式触控芯片、压力触控芯片、线性马达驱动芯片、压力传感器组成，可提供全套套片或者云顶国际的解决方案，给用户带来高颜值、没有鼠标也能自在操控的一流体验。
前路浩荡 芯海启航
当前，芯海科技正在全面布局国产计算机外围产品芯片生态，除了ec、hapticpad®触摸板方案、pd协议芯片的首批产品之外，芯海科技还有bms电池电量计、sar传感器、usb hub、audio codec、hapticpad、sdio wifi等产品储备亟待释放。
这些产品当中，bms电量计提供芯片及全套算法，检测精度高，低温温漂小。sar传感器可以做到40厘米内的精确检测，具备精度高，功耗小，抗干扰能力强的特点。芯海科技高速外围接口芯片目前已布局usb2.0及usb3.1的4口hub等。基于芯海模拟方向的实力，我们的audio codec具备高信噪比的特性，音频效果可达国际一流水平，并且我们支持传统的hda总线以及新的soundwire总线。此外，wifi/ble模组，支持2.4g/5g双频 wifi6， ble5.0; 提供标准m.2 keye模组。
芯海科技作为国内少有的模拟信号链 mcu双平台驱动的集成电路设计企业，不仅在产品和技术上，对标国际一流厂商，努力创造出更高规格、更强性能和更具创新力的优势产品，同时在供应链连续性，努力构建更加稳定、有保障的产品供货体系，助力国产计算机行业向着更快、更稳、更安全的方向发展。