先楫赵建斌：HPM6E00系列，真正填补国产EtherCAT空白

作者: 付斌

在“第四届滴水湖中国RISC-V产业论坛”上，上海先楫半导体科技有限公司CTO赵建斌表示，PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT作为三大工业以太网技术正在不断增加其市场占比，所以如果做芯片，就一定要支持前三大的技术、一定要支持EtherCAT。

赵建斌表示，先楫半导体的产品有几大特点，一是出色多媒体能力，二是超强计算能力，三是精准控制能力，四是卓越通讯能力。纵观整个市场，EtherCAT也好、千兆的以太网也好、TSN with Switch也好，都是逐渐加大应用的趋势，因此国内首款支持高性能运动控制和多协议工业以太网的MCU HPM6E00系列于2024年6月27日应运而生。

现代工业自动化和各类机器人技术正以惊人的速度发展，因此业界对其中的运动控制技术提出了越来越高的要求，包括各个执行环节的高精度位置感知，速度和精度控制，以及各个执行环节的高精度协调等。先楫半导体在现有的HPM6000系列RISC-V高性能微控制器基础上，推出集高性能运动控制和高实时性网络互联于一体的HPM6E00系列微控制器，并推出一系列运动控制、驱动器和传感器方案，可以满足业界对新一代工业自动化和各类型机器人平台的需求。

据介绍，先楫HPM6E00系列是中国首款拥有德国倍福公司（Beckhoff）正式授权 EtherCAT从站控制器（ESC: EtherCAT Slave Controller）的高性能MCU产品。“在我们之前，拿到正版控制器的厂商都是欧美客户。而现在，中国定义、中国设计、中国制造、为中国服务的产品先楫HPM6E00系列真正填补了国内在这方面的产品空白。”赵建斌强调到。

从参数来看，HPM6E00系列搭载高性能RISC-V双核，主频高达600MHz；高达2MB SRAM、192KB ROM，4Kb OTP；TSN交换机、3个外部端口+1个内部端口；EtherCAT Slave控制器、3个MAC端口；1个千兆以太网MAC控制器；32通道高分辨率PWM控制器、100ps；增量式和绝对值位置传感器借口×4；串行编码器输入/输出，支持多摩川、BISS-C、ENDAT等；8个CAN-FD接口，4个16b SAR ADC，2个4通道滤波器，289MAPBGA、14×14、0.8pitch。

在实时以太网系统方面，千兆以太网交换机，支持多达3个外部端口和1个内部端口，支持时间敏感网络；EtherCAT从站控制器，支持多达3个端口。

HPM6E00系列能够广泛应用于交流伺服、电机控制、运动控制器、远程I/O、逆变器、机器人、传感器集线器、工业网关、工业以太网单元/模块、建筑智能化网络等领域。

现场，赵建斌展示了HPM6E00系列的两个应用实例。一是工业电机的精准控制系统，该系统通过MCU控制电机位置感知，通过电机控制的环路计算使用内部加速器及坐标变换等技术，实现高精度和高速的控制，整个环路的控制周期仅为200纳秒，能够实现从电机位置感知到输出控制的快速响应；二是石油天然气生产、化工、采矿、木材加工、水污染处理和氢能能源等行业，这些行业共同特点是流程控制，即在自动化生产线上按时间节点精准控制流水线的每一步，在每个节点上，先楫可以进行通讯、控制和状态读取，因此芯片在这些应用场景中能发挥最大效能。

目前，HPM6E00开发板套件已经推出，并且供不应求。目前已有许多客户展示了应用先楫产品的方案。