計算機創(chuàng)新發(fā)展的挑戰(zhàn)與機遇

過去的三十年，計算機高速發(fā)展，從性能、形態(tài)、輸入輸出、安全四個維度，大約可分為四個階段。

20世紀90年代是第一階段，計算機雛形誕生。當時的計算機僅能運行DOS界面操作系統(tǒng)處理簡單文本，體積龐大，無硬件防護，后期出現(xiàn)著名的CIH病毒，需通過專殺工具清除。

2000-2010年是第二階段，計算機高速發(fā)展。CPU廠商中Intel、AMD、VIA群雄逐鹿。Intel推出全新架構的扣肉系列CPU，2010年推出Core處理器延續(xù)至今。微軟windows系統(tǒng)快速迭代，穩(wěn)定性及操作性迅速發(fā)展。得益于CPU性能功耗的提升，計算機開始小型化、輕薄化發(fā)展，續(xù)航提升至2小時。TouchPad逐漸成為便攜式計算機的標配。開始進入互聯(lián)網時代，隨之而來的網絡病毒，網絡防火墻逐漸成為裝機必備，計算機硬件安全開始被關注，虛擬化、可信執(zhí)行環(huán)境等硬件技術應運而生。

2010-2020年是第三階段，計算機創(chuàng)新繁榮。性能上，Intel Core以每年一代的速度演進，能效比進一步提升。形態(tài)上，超極本已經主導市場，輕薄筆記本大大提升了用戶便攜體驗，續(xù)航也從2小時提升至8小時，出現(xiàn)二合一、360°旋轉本等新形態(tài)筆記本。2015年蘋果引入三維壓力式觸控板，可謂輸出端的重要進步。從安全上，全家桶式防火墻成為了裝機標配。這個階段，智能手機飛躍式發(fā)展，安全啟動成為了手機標配，但在PC上卻仍是默認關閉的可選項。

2020年以來進入第四階段，追求極致用戶體驗。隨著蘋果M1，Intel十二代CPU的發(fā)布，性能不再是體驗的瓶頸，形態(tài)上出現(xiàn)僅900克極致輕薄的便攜式計算機。同時，由于體積和容量的減少，開始引進快充PD技術彌補不足。華為率先推出全面屏筆記本，獲得巨大市場收益。Dell發(fā)布隱藏式觸控板，掌托一體化設計，C面極簡，觸控板不僅是輸入設備，也是產品高顏值的組成部分。而在安全上，全面進入零信任時代，安全啟動、可信執(zhí)行環(huán)境成為硬件安全的基礎。

綜上所述，不同階段的計算機創(chuàng)新迭代，始終伴隨著相對應的技術挑戰(zhàn)，譬如計算性能越強，能效比上升導致發(fā)熱量越來越大，帶來的機會就是計算機的熱管理、低功耗管理。越來越超薄、多樣化的產品形態(tài)，導致電池體積和容量更小，能量密度更高，帶來形態(tài)檢測、電池管理及快充管理的機會。而在輸入輸出端，高顏值及取代鼠標，也給觸控板創(chuàng)新提供新機遇。尤其是計算機的安全可信，讓廠商更關注計算機的部件級、芯片級安全。凡此諸類，都將為芯?？萍技氨姸鄻I(yè)界新生力量帶來新的發(fā)展機遇。

制造一臺完整的計算機，除了CPU、GPU顯卡、內存和硬盤之外，還由眾多影響用戶體驗的外圍芯片構成。我們還需要EC芯片來控制電源和鍵盤，需要USB HUB芯片來將總線分配給多個接口，需要觸摸板主控芯片來驅動觸摸板，需要PD芯片來實現(xiàn)快充功能，以及藍牙、WiFi、電池控制、聲卡等芯片……。因此，要想國產計算機達到世界一流，真正做到能用且好用，我們仍舊需要使用大量外圍產品來實現(xiàn)計算平臺的完整功能。

01

EC：CSC2E101

EC芯片不僅是筆記本實現(xiàn)基礎功能的核心，更是在筆記本體系內構建完整安全鏈路的關鍵環(huán)節(jié)。長期以來，全球EC芯片市場主要被臺企和美企壟斷。芯海科技EC芯片CSC2E101 作為布局在筆記本領域中的核心產品，擁有眾多的技術創(chuàng)新點。

CSC2E101具備高集成，攜帶PD/USB功能；高性能，32位內核60MHz； 高安全，支持硬件級安全啟動；且具備易開發(fā)的特點，采用物聯(lián)網開發(fā)思維，提供基于liteOS的全套參考代碼。

CSC2E101在低功耗設計上，CSC2E101在VBAT模式下功耗低于6uA以下，超出國際一流廠商的相關技術指標。在平臺適配方面，CSC2E101不僅能夠兼容Intel和AMD所使用的eSPI總線，更能夠與飛騰、兆芯、龍芯等國產平臺LPC總線完整兼容。

目前，CSC2E101成為中國大陸首顆進入Intel PCL（平臺組件列表）序列的EC芯片，則意味著CSC2E101是率先達到國際行業(yè)標準、獲得國際認可的國產EC產品。

02

PD控制芯片：CS32G051

便攜式計算機能夠做的輕薄，離不開接口的小型化。筆記本寬厚的傳統(tǒng)接口正在逐漸消失，被這個小小的Type-C接口取代。一個接口，可以達到數(shù)倍與傳統(tǒng)接口的傳輸速率，可以同時接兩臺4K高分辨率的顯示器，可以達到100W以上的快充速度，可以支持多種的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，DP、USB、雷電等。

對此，芯?？萍糃S32G051正是一款集成多種協(xié)議棧，融合快速充電技術規(guī)范 UFCS，成熟可靠的PD芯片產品。CS32G051不僅能夠用一顆芯片同時控制兩個USB Type-C接口，更能兼容PD3.1、PPS、QC4+、FCP、SCP、AFC、BC1.2、Apple2.4、UFCS等眾多快充協(xié)議，幫助筆記本實現(xiàn)更廣泛的周邊設備兼容性，提升最終用戶的充電體驗。

此外，芯海充分布局的全系列PD芯片也已廣泛應用在多個知名品牌的平板電腦、顯示器、快充頭、充電寶等計算機外圍產品當中。

03

HapticPAD解決方案

傳統(tǒng)的鼠標和TouchPad，基本上只有二維的X、Y坐標，可以實現(xiàn)二維世界的輸入。在未來的元宇宙中，三維的輸入將成為趨勢，體驗會超越當前的鼠標。壓力式觸控板，在原有X、Y輸入基礎上，增加了壓力維度，增加了Z的壓力維度，可實現(xiàn)三維輸入，從而實現(xiàn)更便捷的操作體驗。

芯?？萍糎apticPAD方案是能夠滿足以上所有需求的多芯片組合方案。基于芯?？萍冀?0年在高精度ADC領域中的技術積累，HapticPAD方案可實現(xiàn)全域按壓，不像傳統(tǒng)TouchPad，只能在底部兩個角按壓；通過線性馬達反饋可以實現(xiàn)真實的震動體驗；單指就可以實現(xiàn)文件的拖動；使用普通的被動式手寫筆也可以實現(xiàn)4096級書寫效果；壓力配合觸摸可實現(xiàn)視頻快放、音量調整等的快捷手勢； 雙指實時壓力檢測，使得游戲操控更精準。

芯?？萍糎apticPAD由傳統(tǒng)的電容式觸控芯片、壓力觸控芯片、線性馬達驅動芯片、壓力傳感器組成，可提供全套套片或者解決方案，給用戶帶來高顏值、沒有鼠標也能自在操控的一流體驗。

前路浩蕩 芯海啟航

當前，芯?？萍颊谌娌季謬a計算機外圍產品芯片生態(tài)，除了EC、HapticPAD觸摸板方案、PD協(xié)議芯片的首批產品之外，芯?？萍歼€有BMS電池電量計、SAR傳感器、USB Hub、Audio Codec、HapticPad、SDIO WiFi等產品儲備亟待釋放。

這些產品當中，BMS電量計提供芯片及全套算法，檢測精度高，低溫溫漂小。SAR傳感器可以做到40厘米內的精確檢測，具備精度高，功耗小，抗干擾能力強的特點。芯?？萍几咚偻鈬涌谛酒壳耙巡季諹SB2.0及USB3.1的4口Hub等。基于芯海模擬方向的實力，我們的Audio Codec具備高信噪比的特性，音頻效果可達國際一流水平，并且我們支持傳統(tǒng)的HDA總線以及新的SoundWire總線。此外，WIFI/BLE模組，支持2.4G/5G雙頻 WIFI6， BLE5.0; 提供標準M.2 KeyE模組。

芯?？萍甲鳛閲鴥壬儆械哪M信號鏈+MCU雙平臺驅動的集成電路設計企業(yè)，不僅在產品和技術上，對標國際一流廠商，努力創(chuàng)造出更高規(guī)格、更強性能和更具創(chuàng)新力的優(yōu)勢產品，同時在供應鏈連續(xù)性，努力構建更加穩(wěn)定、有保障的產品供貨體系，助力國產計算機行業(yè)向著更快、更穩(wěn)、更安全的方向發(fā)展。

審核編輯 ：李倩