兆易创新官网 累计出货130亿颗Flash、4亿颗MCU：深度解析兆易创新的三大产品线

7月31日，主题为“超大存储、易控制、新传感”的2020年超大易创新全国巡展在深圳举行。在此次活动中，赵一创新详细介绍了其在内存、控制器和传感器三大业务领域的成就和最新计划。

2019年4月，赵一创新收购卫斯理后不久，经证监会批准，赵一创新开始根据业务运营调整组织架构。卫斯理成为赵一创新的传感器业务部门的核心，其产品线开始与赵一创新的产品线整合。目前，赵一创新已经建立了以存储、单片机和传感器为核心的三个业务单元结构。

年报数据显示，截至2019年底，公司在NOR Flash、NAND Flash、MCU、指纹识别等关键芯片技术领域，累计获得国内外有效专利申请1195项，其中2019年新提交专利申请201项，新授予专利156项，是公司提升技术水平和产品竞争力的有力保障。

一、记忆服务

众所周知，NOR闪存一直是赵一在存储领域的主要创新产品。官方数据显示，目前赵一创新的SPI NOR Flash产品有26条生产线，16种产品容量，7种温度规格，4种电压范围，25种封装方式。凭借多年的持续投资和丰富的产品线布局，赵一创新在全球NOR闪存市场拥有较高的市场份额。

根据研究机构的数据，赵一创新是世界上无晶圆厂或非门闪存的头号供应商。在SPI NOR Flash领域，2019年市场份额达到17.2%，全球排名第三。自2008年以来，闪存的累计出货量已超过130亿台。

根据研究机构的预测数据，2020年全球NOR闪存市场将在30.6亿美元左右，到2022年将进一步增长到37.2亿美元。显然，NOR闪存市场仍有进一步增长空。从上图还可以看出，2019年赵一创新NOR Flash的出货量较2018年增长了近40%。

目前，NOR Flash市场的主要增长势头来自TWS耳机、5G基站和车载市场。

近两年来，随着TWS耳机市场的不断普及，其对低功耗小封装NOR Flash的需求不断扩大。根据对位研究的报告，2020年全球TWS耳机市场将达到2.3亿，同比增长90%。这也意味着会有4.6亿NOR Flash的需求。

在TWS耳机方面，赵一创新也有一系列低功耗、小封装的NOR Flash生产线应对，并在高通的多个TWS主控平台下完成认证。

△赵一创新TWS耳机1.8v 16Mb 3mm x 4mm封装SPI NOR Flash的应用

在5G基站中，由于自身高热值和恶劣的室外高温工作环境，对Flash的耐高温性、可靠性和使用寿命有更高的要求。因此，进一步推动了对耐高温、高可靠性的NOR Flash产品的需求。据赵一创新闪存事业部营销经理薛婷介绍，赵一创新已与全球顶尖通信设备制造商达成合作。

在汽车市场上，由于近年来新能源汽车市场的快速增长，汽车电气化的进程也得到促进，对各种电子元器件的需求激增。但是汽车电子元器件的安全性和可靠性要求远高于普通消费品，所以要进入汽车市场，就要符合汽车法规的标准。

目前，赵一创新已经为汽车市场推出了3.0v SPI NOR闪存和1.8v SPI NOR闪存产品，容量为2Mb-256Mb。同时，更大容量的512Mb-2Gb产品也在规划中。

赵一创新闪存事业部营销经理薛婷表示:“一些车辆法规的应用要求非常高的安全性、可靠性和一致性。随着机械部件逐渐被电子部件取代，新能源汽车蓬勃发展，其中很多场景会使用NOR Flash或NAND Flash。我们创新的全系列闪存符合125度1级汽车级产品，我们还在质量控制方面追求0PPM。”

薛婷表示，未来，赵一创新闪存产品将继续向大容量、高性能、高可靠性、低功耗和小封装方向发展。

在安全性方面，赵一创新还将英特尔的RPMC协议扩展到“内存访问控制”，这可以提供更高的安全级别保护。

另外，在工艺方面，SPI NOR Flash将采用55nm的新成熟工艺，覆盖128Mb-2Gb的容量。而其他NAND产品将演进到38nm和24nm工艺，覆盖1Gb-8Gb容量。

在供应链方面，赵一的创新闪存产品主要交付给SMIC和上海华立微电子进行贴牌生产，而包装则主要交付给日月光、华天科技、立成科技、长江电子科技和南茂科技等包装检测厂。

值得一提的是，在DRAM存储芯片的布局上，赵一创新主要是通过与合肥工业投资控股集团合作的长新存储进行布局。最新数据显示，长新存储已申请专利2382项，其中发明专利1258项，通过前两次授权合作也获得了大量的DRAM专利。

根据官方公布的主要芯片认证名单，长信的DRAM芯片已经通过了高通、海思、联发科、展睿等主流芯片厂商的多项芯片认证。

此外，值得注意的是，今年5月，赵一创新宣布已与兰布斯就RRAM技术签署专利许可协议。与此同时，赵一创新还与合肥锐科威签署了许可协议，合肥锐科威是兰布斯和几个战略投资伙伴的合资企业。

根据协议内容，赵一创新获得了Rambus和锐科威的180多项RRAM技术相关专利和申请，这将有助于赵一创新在新内存RRAM领域的前瞻性技术布局，从而为嵌入式产品提供更丰富的存储解决方案。

二、单片机业务

除了闪存业务，单片机业务也是赵一创新很早就开始布局的业务。早在2013年4月，赵一创新就在国内推出了首款基于Arm Cortex-M3内核的32位单片机。经过近七年的不断发展，赵一创新拥有24条完整的产品线和300多种基于Arm内核的单片机产品可选型号，具有高性能、系列间兼容、工业可靠性和易于开发的特点。

官方数据显示，自2013年4月赵一创新推出首款32位单片机以来，截至2017年5月，赵一创新32位单片机出货量已超过1亿块，截至2020年6月，这一数字已超过4亿块。显然，在过去的三年里，赵一创新的32位单片机的出货正在加速。

根据IHS Markit的数据，2018年，赵一创新的Arm Cortex-M系列单片机市场份额达到9.4%，排名第三，仅次于意大利-法国半导体和恩智浦。

除了基于Arm Cortex-M系列的单片机外，2019年8月，赵一创新还推出了gd32v系列，这是全球首款基于RISC-V内核的通用单片机。首批新产品提供了QFN36、LQFP48、LQFP64、LQFP100等14款，在软件开发和引脚封装上完全保持了与现有产品的兼容性。

据赵一创新单片机事业部产品经理陈奇介绍，GD32V系列单片机在最高频率下的工作性能可达153 DMIPS，CoreMark测试也取得了360分的优异性能。与采用GD32 Cortex-M3内核的GD32F103相比，性能提高了15%，动态功耗降低了50%，待机功耗降低了25%。

△目前已经量产销售的GD32单片机产品系列

△GD32的Cortex-M系列单片机产品封装类型丰富，正在规划QFN64 0.5mm节距和QFN56 0.5mm节距的新封装类型。

在供应链方面，GD32单片机系列目前主要由SMIC、UMC和TSMC承包。目前，赵一创新已经在TSMC生产了一款单片机产品。包装方面，主要是阳光月光、华天科技、立成科技包装。

对于GD32单片机的以下市场产品方向，陈奇表示，无线连接、超低功耗和汽车产品是未来的三大方向。

因此，赵一创新还将推出基于Arm Cortex-M33和M7内核的单片机产品，进一步增强GD32单片机在无线连接、工业控制等应用场景中的能力。

此外，陈奇还透露，2022年，赵一创新将启动汽车级单片机的研发，满足汽车级产品认证、车身控制系统和辅助驱动系统的要求。

陈奇表示:“赵一创新在单片机领域的愿景是打造一家GD32单片机百货商店。主要分为六个部分:记忆是赵一开创的产业链，积累了大量的量产和品控经验；传感器通过资本运作整合到更多团队。赵一还在北京和Xi建立了R&D团队。所有现有产品的模拟IP都是由赵一自己的团队开发实现的；此外，新的内存和eRF可以降低功耗。赵一创新还与一家美国公司签订了许可协议，可以作为低功耗MCU使用；在未来；最后，在内核方面，赵一的创新产品会继续演进，也会深度培育一些独立的IP内核。"

第三，传感器业务

早在2018年1月30日，赵一创新宣布将以17亿元人民币的价格发行股票并支付现金，收购指纹识别制造商上海李思微电子技术有限公司100%的股权。其中，股份支付对价为人民币144500万元，现金支付对价为人民币25500万元。2019年4月，收购获得证监会批准。

在成功将卫斯理纳入囊中后，经过近一年的整合，卫斯理原有的产品线已经并入赵一创新，成为赵一创新的传感器业务部门。

众所周知，卫斯理最初是中国著名的触摸和指纹识别技术制造商。早在2012年，卫斯理就推出了全球首款单层多点触控芯片，2013年国内平板市场占据70%的市场份额。2014年，卫斯理成功推出首个安卓平台电容式指纹芯片，2015年，成功推出首个透镜阵列光学指纹芯片。2017年，成功成为全球三大指纹识别芯片制造商。2018年，卫斯理推出全球首款单片光学指纹芯片，被众多手机厂商采用，成为出货量仅次于丁晖科技的最大光学指纹芯片制造商。

赵一创新传感器事业部高级产品经理孙云刚表示:“目前，赵一创新触摸芯片已经占据了中小品牌平板电脑市场的80%。在一些细分市场，智能建筑的市场份额已经达到40%。我们可以提供单点和多点触控。我们还有不同的频道选择来支持不同尺寸的触摸屏。”

△赵一创新触摸产品线

除了继续开拓光屏下的指纹市场，去年赵一创新传感器事业部成功研发出TFT大面积指纹识别和集成MEMS超声波指纹识别，今年还研发出了首个Ge-Si工艺的ToF芯片。

△赵一创新指纹产品线

据孙云刚介绍，赵一创新的TFT大面积指纹识别是从基于CCM的镜头光学指纹识别发展而来的。目前TFT大面积指纹识别可以达到很高的QE80%量子转换效率，可以超薄，厚度小于0.3 mm，支持任意位置解锁，支持双指和多指识别。也可应用于公安部或机场、车站、海关等安全等级较高、一些安全等级较高的管制领域。

与光屏下指纹和电容指纹相比，超声波指纹具有更强的穿透力，可以穿透OLED屏幕、玻璃、金属和塑料，对油渍和湿手指有更好的性能，也可以让厂家做一些隐藏的指纹识别，比如放在金属或玻璃盖板下，以此来兼顾整个工业设计的美观。同时超声波可以获得3D指纹，更加安全。基于此，赵一创新传感器事业部首创了多点同时传输技术，进一步提高了超声波的穿透能力，识别性能更好。

据孙云刚介绍，赵一创新的第一款超声波指纹识别芯片GSL8165已经研制成功，并处于量产状态。

△赵一创新的超声波MEMS指纹识别芯片GSL8165

超声波技术也可以用于健康检测，因为超声波可以穿透真皮层，然后可以检测人体血管的状况，用相关软件可以检测心率和血压。

赵一创新公司还开发了超声波ToF技术。与光学ToF技术相比，超声波ToF不易受光和热干扰，功耗低，支持大检测角度，可实现手势控制、汽车儿童检测等应用。

在目前火热的3D ToF技术中，赵一创新也推出了其首款基于Ge-Si技术的ToF芯片GSLT9001。

据介绍，由于锗硅工艺，ToF芯片可以支持1350纳米、1550纳米长波段和940纳米波段，1350纳米和1550纳米波段的室外性能将非常出色。另外，它的波长较长，能量较弱，会保证人眼的安全。此外，GSLT9001具有较高的光电转换效率，在1350nm波段可达50%，在940nm波段可达65%，几乎是基于硅技术的t of芯片的两倍。

△GSLT9001参数

△GSLT9001模块实拍

除了GSLT9001，赵一创新还在开发支持940纳米和1440纳米波段的ToF芯片GSLT9301，并将很快开始大规模生产。此外，还计划生产同样支持940nm和1440nm波段的GSLT9011和GSLT9321，预计分别在2020年第四季度和2021年第一季度前量产。

赵一创新传感器事业部高级产品经理孙云刚表示:“传感器事业部的产品以声、光、电为基础，开发了光学指纹、光学ToF、电容指纹、触摸芯片、超声波指纹等。应用领域涵盖智能手机平板电脑、工业控制、汽车、医疗和可穿戴市场。”

特别值得一提的是，赵一创新还布局了一条硅麦产品线，5个产品型号，3种尺寸，信噪比在59 dB到65.5 dB之间，可以满足智能手机、音频领域、loT领域等不同场景的应用需求。

孙云刚说:“我们的硅麦产品的一个优势就是有一个完整的解决方案，因为我们不仅有硅麦，还有Flash和MCU，可以提供完整的硬件解决方案。除此之外，我们还有软件和算法的结合。我们可以解决所有的音频问题，并提供完整的解决方案。我们还有丰富的实验室资源和丰富的认证资格资源。依托整个基地和单片机行业，我们的产业链有着强大的供应保障和质量保证。”