在过去的十年中，纳芯微凭借其在模拟和混合信号芯片领域的深厚积淀，与泛能源和汽车行业共同成长。如今，为了提供更加全面的产品解决方案，纳芯微首次推出的MCU产品也将瞄准这一领域，填补了作为系统级方案服务商的重要空白。

在首款MCU产品的定位上，纳芯微选择了实时控制这一方向。纳芯微MCU市场总监宋昆鹏总结了两大原因，解释了这一选择背后的考量。

首先，实时控制MCU产品的技术门槛较高。与通用MCU不同，实时控制MCU不仅要求强大的算力，还需要兼顾模拟与数字信号的混合处理，这意味着团队需要具备一流的数字设计能力、模拟设计能力以及架构设计能力，同时还需要对实时控制有深入的理解和实践。

其次，实时控制MCU的应用领域相对封闭。经过多年发展，实时控制的控制方法和外设已经高度成熟，且客户对MCU的选择并非单一的价格导向，因此新产品往往难以引发热烈的市场反应。

正因为这两点，许多芯片公司在尝试进入实时控制领域时屡屡遭遇挑战。然而，这正是纳芯微与合作伙伴芯弦能够实现优势互补的关键所在。芯弦拥有业界资深且完整的数字设计和模拟设计团队，而纳芯微则具备成熟的系统级解决方案经验以及广泛的客户基础。双方强强联合，推出了首款面向实时控制领域的MCU产品——NS800RT系列。

提到实时控制MCU，就不可避免地要与TI的C2000系列进行对比。为了便于理解，本文部分参数也会引用C2000系列产品。

考虑到C2000系列已经发展了30多年，且应用范围广泛，我们主要参考C2000系列的单核产品，特别是F280015x系列、F280013x系列、F28002x系列、F28004x系列和F28003x系列中的单核产品F280033。

01.

M7+eMath，主频和浮点运算双重提升

纳芯微的NS800RT系列共推出五款产品，均采用ARM M7内核，并搭载自主研发的eMath数学运算加速核。由于eMath核不可编程，因此所有产品均为单核MCU。根据不同定位，五款产品在主频、内存、外设和引脚数量上有所差异。

选择M7内核的原因，宋昆鹏解释道，一方面ARM生态在MCU领域已相对成熟，另一方面，M7内核在计算效率上具有明显优势，这对于实时控制至关重要。

NS800RT5039的主频高达260MHz，远超C2000单核产品的150MHz。即便是最低频的NS800RT3025，其主频也达到了200MHz，依然优于C2000系列单核产品。

当然，C2000之所以能在过去近30年保持竞争力，并不仅仅依赖MHz或MIPS等单一参数。作为一款高实时性能的MCU，C2000的优势在于其在特定场景下的总体性能，特别是在处理复杂数学运算，如三角函数时，C2000相较于ARM内核有明显优势。因此，在高速数字信号处理领域，C2000能够弥补单一参数的不足。

纳芯微充分认识到这一点，NS800RT系列不仅提升了主频，同时全系搭载了eMath核。宋昆鹏解释道，eMath核为NS800RT系列在三角函数、开方、指数、对数、傅里叶变换（FFT）、矩阵运算、FIR滤波等数字信号处理运算中提供了显著的算力提升，这对于电机控制和电源转换至关重要。

得益于eMath核，NS800RT系列在浮点运算和特定应用场景中的表现得到了极大的增强，帮助客户更好地满足系统需要。

另外，选择M7内核还具有更长远的战略考虑。C28x内核虽然历史悠久，但其架构更适合封闭系统应用，面对互联互通需求时略显不足。ARM内核则弥补了这一不足，使得实时控制MCU在开放系统和复杂应用中更加灵活。

02.

内存和外设高配，满足复杂需求

作为实时控制MCU，内核决定了系统的调度、执行和控制能力，而内存则提供了数据存储和读取的能力，特别是RAM和TCM，直接决定了数据读取的速度。内存容量越大，配合高主频，系统对算法的支持能力也越强，能够更轻松地开发复杂功能。

与主频性能相当，纳芯微的NS800RT系列在内存和外设配置上同样做到了极高的参数表现。以NS800RT5039为例，其FLASH容量高达512KB，而C2000系列单核产品的FLASH容量最大为256KB，明显低于NS800RT5039的配置。更大的FLASH容量意味着可以存储更多的算法代码，有利于进行复杂控制开发，并降低开发过程中的代码精简压力，进一步降低开发成本。

在RAM方面，NS800RT5039配置了256KB，并支持ECC。其128KB的RAM可以与TCM共享，加上原有的128KB TCM，总容量可达到384KB。NS800RT3025则配置了128KB的RAM，和128KB的TCM。

RAM的性能至关重要，因为它存储的是实时运算过程中变动的数据。容量越大，意味着处理速度越快，尤其是在执行大量数据运算时表现更加出色。TCM作为高速缓存，能够加速对特定代码和数据的处理，进一步提升实时响应能力。

在外设方面，NS800RT5039配备了16对互补（32路独立）PWM输出，其中包括16路高精度HRPWM。其3个12位ADC采样速率高达5MSPS，2个12位DAC采样速率为1MSPS。其他外设还包括7对（14个）高速模拟比较器、3路可编程增益放大器、8个Sigma-Delta滤波器模块等，全面提升了控制精度和处理速度。

得益于系统优化，NS800RT系列能够实现100皮秒（万亿分之一秒）的PWM控制，超越了C2000系列的表现。

03.

算法迁移无压力

硬件性能的重要性不言而喻，但算法迁移的便捷性也是实时控制MCU能否赢得市场认可的关键因素。

纳芯微NS800RT系列在这方面也做到了极致优化，保持与C2000的高度兼容。

首先，NS800RT系列提供了多种引脚方案，包括128、100、80、64和48脚等，能够完全兼容C2000系列的引脚设计。这一设计让客户在选择方案时更具灵活性，减少了额外外部扩展的需求。

其次，NS800RT通过对I/O口的复用，在硬件层面实现了更高效的资源利用。

在软件层面，NS800RT系列的底层库与C2000高度兼容，客户可以直接复用已有的代码库。唯一的差异在于ARM内核和C28x内核的差异，主要体现在编译器的不同。为此，纳芯微提供了相应的方案移植服务，帮助客户在一天内完成这一工作。

04.

已完成送样，预计2025年大规模量产

纳芯微NS800RT系列的应用领域将重点集中在绿色能源和新能源汽车领域，主要包括光伏逆变器、微型逆变器、变频器、伺服电机控制器以及新能源汽车中的OBC、DCDC转换器和空调压缩机控制器等。

宋昆鹏透露，目前NS800RT已经进入客户送样阶段，下一步将与客户一起进行系统级测试，为2025年的大规模量产做准备。目前虽然未透露具体客户，但初步在绿色能源和新能源汽车领域已有多个意向客户，海外市场也在同步跟进。

End.

2024年，MCU市场竞争异常激烈，尤其是在需求低迷和库存压力增大的背景下，几乎所有MCU芯片公司都面临巨大挑战。然而，绿色能源和新能源汽车等领域依然需求旺盛，电源转换、电机控制等市场持续增长。

实时控制MCU领域的竞争门槛较高，因此TI、ST等国际大厂仍占据主导地位。然而，随着国产芯片的崛起，实时控制已成为国产企业不可回避的战场。纳芯微携手芯弦推出的NS800RT系列，无论在硬件性能还是市场定位上都展现出强劲的竞争力。凭借在实时控制领域的深耕和合作伙伴的优势支持，纳芯微显然准备好迎接这一市场挑战。

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