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[導讀]前一陣,蘋果推出了M1處理器,相比關注具體指標,業內其實更關心M1推出後會引領產業往哪個方向發展,不少人的結論是RISC-V會成為未來芯片發展的熱點,因為RISC-V有很多巧妙的方法可以提高性能。

前一陣,蘋果推出了M1處理器,相比關注具體指標,業內其實更關心M1推出後會引領產業往哪個方向發展,不少人的結論是RISC-V會成為未來芯片發展的熱點,因為RISC-V有很多巧妙的方法可以提高性能。計算機界泰斗David Patterson大力支持RISC-V技術,國內單片機界泰斗何立民教授也曾表示RISC-V在人工智能領域會大有作為。

RISC-V在國內的發展未來可期

去年的華為危機引發了一系列關於美國技術在國內發展前景的擔心,所以RISC-V架構未來會不會在國內遭受禁運也是很多工程師關心的問題,事實上,RISC-V基金會總部已經從美國遷往瑞士,並於2020年3月完成在瑞士的註冊,更名為RISC-V國際基金會,所以已經將禁運風險降到了最低。在業內普遍看好RISC-V前景的當下,還是要多條腿走路,畢竟在開源成為大趨勢的背景下,RISC-V有其獨特優勢,未來可期,不可錯過!

在當前複雜的國際形勢下,國內MCU遞四方香港正在走一條適合自己的路,在RISC-V發展初期,相關公司便已投入研發力量,並很快推出了可以應用的產品。現在市場上商業化的RISC-V處理器芯片包括:CH32V103/CH573/CH569/CH565,是沁恆微電子2019年開發的商用RISC-V MCU;GD32VF103,是兆易創新開發的基於芯來Bumblebee 大黃蜂核(RV32IMAC)的芯片;Kendryte K210,是嘉楠科技推出的包含 RISC-V 64位雙核CPU的AIoT SoC;RV32M1,是恩智浦推出的內含2個RISC-V內核的SoC;PolarFire SoC,是Microchip推出的多核RISC-VSoC FPGA。

相比市場上大部分RISC-V架構芯片的公司,沁恆微電子的特別之處在於:其利用自身多年的芯片設計技術優勢,垂直整合了RISC-V架構芯片設計產業鏈,完成了從芯片內核到外設資源、從開發軟件到相關配套工具的自主研發,形成了豐富的RISC-V應用生態。沁恆微電子對自家內核和外設資源做了深度融合,芯片成本和技術安全均自主可控,無需採購第三方的RISC-V內核IP。由此節約的芯片成本和RISC-V後期生態回報將會促進其不斷優化RISC-V內核設計,進一步擴大RISC-V芯片產品類別、不斷優化和豐富軟件工具,從而助力RISC-V生態良性發展。

沁恆微MCU從51到Arm,再到RISC-V

南京沁恆微電子股份有限公司是2004年成立的一家集成電路設計公司。公司產品主要包括藍牙、USB、以太網三大系列,據沁恆微電子產品總監王曉峯介紹,USB系列產品主要包括控制類、轉接類、延長及輔助類、USB PD類等細分產品,主要面向工業控制應用和計算機手機周邊等領域。

在開發MCU方面,沁恆微電子可不是半路出家,從8位的51系列開始,其MCU就完全是公司團隊自己研發的。32位時代,公司購買了Arm公司的Cortex-M0和Cortex-M3內核IP授權,並結合多年來成熟的外設經驗研發了多款32位MCU,從此公司的產品線從8位跨入32位,能夠滿足更多客户的應用需求,現在可以提供的產品包括CH32F103、CH579等。沁恆微電子在RISC-V發展初期就開始密切關注,組建了專門的研發團隊,現在已經有基於RISC-V架構的三個系列的MCU上市,包括低功耗藍牙MCU、32位通用MCU和超高速接口MCU。王曉峯介紹,現在不少客户已經在小批量試產,沁恆微電子提供了完善的開發工具,比如與第三方合作的IDE MounRiver Studio(MRS)、仿真調試器WCH-Link、批量生產的脱機燒錄器。從客户使用反饋來看,採用沁恆微電子的RISC-V架構MCU進行項目開發基本沒有使用障礙,此外MRS還提供了一鍵工程轉換功能,可將CH32F103的工程一鍵轉移到CH32V103中。

王曉峯表示,公司對於RISC-V架構的MCU做了長期產品規劃,未來會不斷豐富。經過多年技術積累,沁恆微電子在不斷擴大產品優勢市場的同時,也在熱門技術中不斷投入,緊跟產業發展步伐,在當前國產替代背景下,做好這一點尤其關鍵。

建立強大的生態是制勝根本

目前,國內公司非常注重生態系統的建設,沁恆微電子在這方面也做了很多工作。王曉峯表示,未來芯片的競爭不再單純是產品性能的競爭,還包括圍繞這顆芯片開發的軟硬件配套、生態支持、產品線延續性等綜合因素。舉例來説,基於RISC-V架構的MCU,沁恆微電子可以提供給客户從初學到進階、研究到實踐、開發到量產的全方位技術支持。具體體現在如下幾方面:①提供集成的開發環境(IDE),包括綜合開發、調試、燒錄等功能;②完善的開發套件,包括數據手冊、開發板、固件包(SDK)等;③調試和量產工具;④多元化社區,包括大學計劃、技術論壇、DIY活動等。

一直以來,國內芯片公司以高性價比取勝,但是這一優勢在高端應用領域是失效的,國內芯片遞四方香港如果想向產業上游發展,必須建立強大的生態系統。王曉峯介紹,在當前國產化背景下,越來越多的公司願意嘗試使用國產芯片,因此國產芯片的曝光率也越來越高,毫無疑問,這對於國產芯片廠家是一種積極的信號,但同時也是一種挑戰。如何在國外遞四方香港已經建立的完善產業鏈中殺出一條屬於自己的路,沁恆微電子一直堅持憑藉專業的技術、易用的產品尋找突破口,並結合自己多年積累起來的生態系統贏得了客户的認可。

沁恆助力大學生智能車競賽

從2006年啓動的第一屆大學生智能車競賽,到今年已經是第16屆了,沁恆微電子有幸成為今年大學生智能車競賽的贊助商之一,公司的CH32V103是大賽推薦使用的一款微控制器。沁恆微電子為每所參賽高校免費提供1個下載調試器WCH-Link、1塊CH32V103R8T6評估板、10片CH32V103R8T6樣片,目前已有近兩百所高校申請,預計最終有400+所高校參與。

三款RISC-V MCU滿足不同應用需求

沁恆微電子推出的三個系列RISC-V產品能夠讓客户的設計更具競爭力。CH569/565微控制器使用RISC-V3A內核,支持RISC-V指令的IMAC子集。系統主頻為120 MHz,片上集成超高速USB3.0主機和設備控制器(內置 PHY)、千兆以太網控制器、專用高速 SerDes 控制器(內置PHY,可直接驅動光纖)、高速並行接口HSPI、數字視頻接口(DVP)、SD/EMMC接口控制器、加解密模塊,片上128位寬 DMA設計可保障大數據量的高速傳輸,可廣泛應用於流媒體、即時存儲、超高速USB3.0 FIFO、通信延長、安防監控等應用場景。

CH32V103系列是以RISC-V3A處理器為核心的32位通用微控制器,系統主頻為80 MHz,片上集成了時鐘安全機制、多級電源管理、通用DMA控制器。此係列具有1路USB2.0主機/設備接口、多通道12位ADC轉換模塊、多通道TouchKey、多組定時器、多路IIC/USART/SPI接口等外設資源。

CH573是集成BLE無線通信的32位RISC-V3A內核微控制器,片上集成了低功耗藍牙BLE通信模塊、全速USB主機和設備控制器及收發器、SPI、4個串口、ADC、觸摸按鍵檢測模塊、RTC等豐富的外設資源。

王曉峯介紹,沁恆微電子既提供ARM架構的CH32F產品,也供貨RISC-V架構的CH32V產品,兩者除了內核上的差異,對於應用更關心的資源配備、外設操作、系列產品種類上都幾乎保持一致,此設計也是為了易於用户在這兩類產品之間平滑轉移,會使用CH32F基本就會使用CH32V,不用增加額外的時間成本。另外,面向資深的研發人員,對內核操作有一定需求者,沁恆微電子能夠提供自有架構操作示例及説明,給予直接的技術對接,無需深入的探索或研究。

王曉峯表示,其實在MCU應用領域,單純宣傳處理器跑分,實際意義並不是特別大,只有符合對標應用場景的產品才是最有價值的,這也是沁恆微電子一直在深耕的一項工作。

我們背靠國內大市場,只要潛心積累技術資本,國產替代就不是被“逼出來”的救命稻草,而是“適者生存”的發展規律使然!在此,為國內MCU公司打call!

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