智能家电、AI数据中心推升控制需求 GigaDevice扩大高效能MCU布局

智能家电持续朝变频节能、低噪音与智能控制发展，AI数据中心也因GPU算力与机柜功率提升，带动服务器电源与供电架构加速升级。两个市场的功率规模虽然不同，对控制芯片却提出愈来愈相近的要求，包括更高的实时运算能力、更精准的信号取样与控制，以及能源效率、可靠度与后续维护。

兆易创新（GigaDevice）看好这波高效控制需求，以GD32系列MCU为核心，持续深化马达[JC1] 控制（含机器人手臂、工业马达）、智能家电与数码电源布局，并结合存储器、类比元件、开发工具与参考设计，协助客户加速产品开发与量产。

智能家电对节能、低噪音与运转稳定性的要求持续提高，也让控制系统必须处理更多实时运算与保护功能。以空调室外机为例，系统通常需要同时控制压缩机与风扇马达，并执行功率因数校正（PFC），在低速运转时维持稳定，同时降低振动与噪音；面对高温、高湿、电网扰动及强电磁干扰等环境条件，控制芯片也必须维持长时间稳定运作。由于家电产品出货量大，开发时还需兼顾成本与PCB空间，因此MCU除了运算效能，也须具备足够的控制精度、保护反应与整合能力。

针对智能家电与马达（机器人手臂、工业马达）控制需求，GigaDevice推出GD32M531，以ARM Cortex-M33为核心，将双马达、PFC、精密取样、PWM与快速保护等功能整合至MCU，并透过三角函数与空间矢量PWM硬件加速，提高电机控制效率与精度。两组增强型AD-Timer可分别控制一个马达，遇到异常电流、电压或外部故障信号时，POC模块也能快速关闭PWM输出，降低马达与功率元件受损风险。透过单芯片整合更多控制功能，可减少外部元件与PCB复杂度，也有助于家电、工业马达产品兼顾效能、可靠度与成本。

除了芯片，GigaDevice也提供空调室外机方案板、软件函式库、控制演算法与开发工具，让客户可直接在已验证的平台上进行马达参数调整，减少自行建立底层控制功能与反覆验证的时间。数码控制也能透过软件调整参数，因应不同产品型号与功率规格，降低硬件重新设计的需求，加快产品调校与量产导入。

AI数据中心则把数码控制带到更高功率的应用场景。当服务器电源朝8kW、12kW以上发展，高开关频率、多相交错，以及GaN、SiC等功率元件陆续导入，电源系统必须处理更复杂的控制工作。尤其GPU负载可能在极短时间内由低电流升至数百安培，控制器除了要快速回应负载变化，也要兼顾输出纹波、谐波、转换效率与保护精度，对实时运算、PWM控制及电压电流取样能力提出更高要求。

针对AI数据中心与高功率数码电源，GigaDevice以GD32G5作为主要控制平台。GD32G5采用最高216MHz ARM Cortex-M33核心，搭配硬件运算加速、高速ADC及时间分辨率可达145ps的高精度定时器，可支持PFC、LLC与多相Buck等电源架构。以12kW OCP服务器电源为例，可由两颗GD32G5分别控制前级图腾柱PFC与后级全桥LLC；面对GPU快速变动的大电流负载，也能透过多相交错控制降低电流纹波与功率元件热应力，改善电源的暂态响应。

数据中心供电架构朝800V HVDC发展，也让GD32G5的应用延伸到更前端的电源系统。GigaDevice公开方案中，GD32G5可用于10kW三相Vienna PFC，将三相交流转换为650V高压直流母线，此Vienna方案官方实测满载 THDi 为1.303%、PF达0.999。提高母线电压后，可降低相同功率下的传输电流与线路损耗；数码控制则可透过软件调整参数与输出设定，使同一平台更容易因应不同功率等级与系统规格。

为协助客户降低系统开发复杂度，GigaDevice也将产品布局由MCU延伸至存储器、类比、传感与开发工具。MCU负责实时控制、通讯与保护，Flash可用于程序、数据记录与OTA映像存储，类比元件则支持电源转换及电压、电流量测；搭配开发板、软件函式库与参考设计，让客户能在既有平台上完成系统整合与功能调整。双Bank Flash、安全启动与安全OTA等功能，也让产品量产后仍可进行韧体更新与版本维护，降低后续维运负担。

目前GD32M531已完成先期送样与客户验证，并进入小批量长时间运转测试及量产推进阶段；在AI数据中心方面，12kW OCP、三相Vienna PFC与多相Buck等方案已与主要电源业者展开合作，部分专案进入规模量产，800V HVDC也正由技术验证朝商用导入发展。

后续GigaDevice将持续深耕马达控制（机器人手臂、工业马达）、智能家电、家庭服务机器人等应用，并扩大AI数据中心、光储充与工业电源布局，同时整合MCU、存储器、类比、传感与边缘AI产品，提供更完整的系统开发支持。