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芯海科技率先推出国产笔记本电脑32位EC芯片

作者：风景长益放眼量
2022-05-11 17:42:16
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笔记本电脑（简称笔电）早已经成为一个生活办公都不可缺少的设备。在笔电的日常使用中，“按下电源键开关机、接上充电器给电池充电、敲击键盘输入文字、主板过热风扇自动加速”等功能实现，都离不开笔电主板的“管家”EC芯片。

EC芯片的角色定位

CPU、GPU 是笔电主板上功能强大的处理器芯片，负责复杂的数据计算、图形处理。但是，除了CPU、GPU之外，EC芯片同样不可或缺。

EC全称Embedded Controller，是x86架构笔记本的专用MCU，主要任务有 CPU时序管理、电池管理、热管理、键盘管理、ACPI管理。简单来说，在我们日常使用笔电时，电池充放电、键盘扫描、开合盖检测、风扇控制、指示灯控制及核心数据汇报操作系统等工作，都是 EC 在背后默默处理。

在笔电的主板线路设计中，EC 和 PCH是通过 LPC/eSPI 相连。相对而言，EC 需要处理的都是一些逻辑简单，计算量小，但稳定性要求极高的工作任务。

EC的发展历程

最初的笔电主板并没有EC这颗专用MCU芯片。电池管理、热管理、键盘管理等任务，分别由各自对应的芯片管控。例如早期笔记本电脑主板上有一个键盘管理芯片 i8042，负责PS/2接口的键盘和鼠标控制和数据转发，简称KBC（Keyboard Controller）。如下图

随着集成电路产业的飞速发展，芯片设计可以做到体积更小、功能更多、集成度更高。因此，笔电主板设计上，KBC集成了越来越多的功能，最终发展成为现在的EC，因此EC也时常会被称作 KBC芯片。

时至今日，笔电产品为了兼顾高速通讯和轻薄美观的极致设计，采用USB Type-C 接口统一电源、音频、视频接口，EC又肩负起PD芯片数据采集的任务。同时，数据安全是未来息社会不容忽视的问题，那么笔电产品的固件启动安全，都是EC必须直面的关键问题。

事实上在笔电设计中，EC 承担的任务始终在逐步增加，如今已成为笔电主板不可或缺的专用 MCU。

芯海科技EC优势

针对笔电及PC产品日益增强的功能需求，芯海科技率先推出国产高集成度，更安全及易开发的32位EC芯片CSC2E101，不仅能满足EC的基本需求，同时扩展更多外设资源，并解决笔电固件安全启动的问题。

CSC2E101是可灵活配置于笔记本电脑、平板电脑、台式机主板的核心芯片，管理上述设备的开机/关机、休眠/唤醒、低功耗、数据安全等，管理主板上串口、鼠标/键盘、PD/TYPE-C、电压/温度监控等慢速设备，充当CPU和慢速设备之间的桥梁。

CSC2E101 采用高性能32位MCU内核，内置512KB Flash存储、192KB SRAM、 8KB 指令缓存，集成安全算法引擎，支持 eSPI、LPC、I2C Host 接口，支持 PECI 温度接口，具有高速UART、高速SPI接口，多模式 I2C、 USB、PD/TYPE-C、键盘、风扇、呼吸灯、氛围灯等接口，内置高精度数模转换 ADC/DAC、比较器、电压监控、温度监控等数模接口。

除了EC的基础功能之外，CSC2E101还集成一路PD-PHY，能够节省一颗 PD-MCU，帮助客户有效降低硬件设计成本。此外，TCPM和TCPC均有CSC2E101的软件实现。

此外，CSC2E101的另一个独特设计创新高度集成多种硬件加密引擎。该芯片配合BootLoader完成固件的加密验签功能，为EC固件安全可启动，构建完整任链，且利用硬件加密引擎，通过外挂指纹传感器，完成指纹数据的加密传输功能。

综上所述，虽然EC芯片对于笔电用户而言并不显而易见，但是却伴随着笔电产品的整个生命周期，承载着不容或缺的功能作用。

目前，全球笔电EC芯片市场仍然被美国和台湾的少数几家公司垄断，技术准入门槛高，国产替代难度大，迫切需要自主研发。芯海科技EC芯片的推出，打破了海外公司对中国电脑产业核心芯片的垄断，实现了国产替代。未来，芯海科技将持续推动 EC 芯片设计的研发创新，推出更高集成度、安全可、易于开发的EC解决方案，推助国产 PC 行业高速发展。

芯海科技（深圳）股份有限公司（股票代码688595）成立于2003年9月，是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全号链集成电路设计企业，专注于高精度ADC、高可靠性MCU、测量算法以及AIoT一站式解决方案的研发设计。产品和方案广泛应用于工业测量与工业控制、通与计算机、锂电管理、消费电子、汽车电子、智慧家居、智能仪表、智慧健康等领域。基于对高精度ADC技术及高可靠性MCU技术的深刻理解，公司掌握了全号链芯片设计技术，并与客户A、荣耀、vivo、OPPO、小米、华米、紫米、麦克韦尔、飞科、汇川、汉威、四方光电、南方电网、德朔、美的、香山衡器、乐心医疗、锂电某龙头公司等知名企业持续保持紧密合作，成为华为HarmonyOS生态合作伙伴。

芯海科技总部位于深圳，在合肥、西安、成都、上海设立子公司，是国家级高新技术企业，被广东省科技厅认定为“广东省物联网芯片开发与应用工程技术研究中心”，获得国家级专精特新“小巨人”称号。公司获批设立了市级博士后创新实践基地，建有可靠性检测中心、健康测量实验室、感知实验室、MCU实验室，截至2021年底，公司累计申请专利694项，获得授权专利307项，拥有专利数量在科创板芯片设计上市公司中名列前茅。