芯片自主可控替代与普通芯片替代存在本质区别:普通替代仅需满足功能、技术参数达标即可,而自主可控替代需出具专属自主可控承诺书(ZZKK承诺书),且核心依赖精准、细化的用户需求(需求越细越好,要不后期很麻烦),是选型适配的关键。

很多客户存在后期需要承诺书、现阶段无法明确需求的情况,直接导致前期选型、推荐工作难以开展。同时,自主可控芯片价格跨度极大,远超出常规国产、进口芯片价差,价格从几十元至上千元不等,以32F103CBT6为例,普通国产芯片单价仅3-5元左右,进口版本也仅十余元;但自主可控芯片价格差异极大,品类单价跨度从几十元至上千元,涵盖抗辐照等高规格产品。正因价格、规格层级差距悬殊,用户需求颗粒度必须足够细化(千万别藏着掖着,时间成本也是成本),否则无法精准匹配适配的产品型号与价位。(我问的问题,都是有用的)

目前市面上主流、常用的自主可控芯片型号(如FPGA供电4644、DDR供电51200等),已有30至50家厂商布局配套,整体入局厂商数量之多,令人汗颜,但各家产品质量、性能参差不齐。依托行业经验与产品储备,我可精准筛选出适配、靠谱的合规型号,可直接精准匹配;针对小众非常规型号,可根据用户采购量级开展定制化适配,用量充足即可定制。

选型先从主芯片开始选,再依次匹配电源、存储、晶振、PHY、485、232 等。自主可控承诺书是硬性前提,没有承诺书,芯片无法落地使用。确认电路板是否定型,若电路板已经定型,改动难度极大。如需引脚兼容且满足承诺书、价格、交期要求的替代料,冷门型号很难寻找。如未定型且有改版调整空间,可选功能性器件。选型优先级:先确认芯片大概功能,再核实承诺书、价格、交期,三者任一不满足,直接排除方案,否则硬件设计完成也无法投产。三者都满足条件,再仔细确认芯片是否为引脚兼容替代(PTP 替代)或者能否实现功能替代,根据电路板是否定型进行调整。(承诺书确认排第一位,能降低时间成本)

之前我们说,自主可控元器件替代需遵循先主芯片、后外围器件的最优路径。以 9361 子卡替代为例:优先完成 9361 主芯片国产化替换,依托国产主芯片开发板电路原理图,参照国产 9361 电路图,依次替换射频变压器(4 个巴伦)、供电 2164、1762、1761、晶振等外围器件,不可沿用 ADI 原厂 AD9361 电路图纸。如有一些 AD9361 用了 ADP1755,国产 9361 就没用这个器件,所以按国外芯片电路图进行替换外围器件,存在国产方案无需该器件、造成无效工作量的风险。同时要求配套器件同步出具国产化承诺书。这种坑我经常踩)

个人看法:C 级以下基本难以实现有效自主可控,部分相关晶圆源自海外。如果仅追求大批量、低成本,选用国外器件会更有优势。(看甲方需求,就是需要C*以下也有匹配的)

自主可控有独立分级体系(A、B、C、C*等等),与器件等级互不相同,各级成本差异显著;标准中未见 C*定义,但承诺书内存在该等级。我认为低于 C 级,已不具备可控价值。

器件等级(工业、军温、企军、普军等)直接影响价格;除此之外,厂商服务水平也带来价差。焊盘图文件、开发板原理图属于厂商基础配套资料,器件失效分析相关材料也应一并提供。部分厂商配合度不足,无法提供基础资料,极易让客户踩坑。需求颗粒度越细化,选型越贴合诉求。价格由需求综合决定:可控等级搭配器件等级(如 B 级 + 工业级、B 级 + 军温级)、是否附带四院 / 5 所承诺书、样品 / 批量采购,均对应不同价位;部分器件配套测试报告少则几页多则几百页,可见价格构成完全依托具体需求。经验方)

仅少量样品、年用量几百及以下,优先选用通用器件保障供货;即便存在 PIN TO PIN 直代方案,也需谨慎。如为拼盘器件,优先选择功能适配、货源稳定的品类,拼盘器件无法零散拿货。后续用量可达整包,可选用 PIN TO PIN 拼盘器件;大批量项目可选择定制方案,定制成本能够分摊至批量订单。如选拼盘器件,品牌方一般要求拿整包或者半包,品牌商备货成本也很高。但大部分同事会选择替换器件(改动小的)或重新设计(改动大的),这样会导致项目成本增加,包含时间成本、物料成本、人工成本。经验方)

做过自主可控替代的硬件工程师都清楚,引脚兼容仅仅只是第一步,ZZKK 承诺书和外围器件重新匹配,才是真正让人掉头发的难点。今天梳理这几年实操踩过的各类坑,重点包含 9361 子卡替代、拼盘器件选型以及 BOM 匹配相关经验,同时整理了更多配套资料,有需要的朋友欢迎交流。        

蝴蝶 沙金5

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