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拥抱RISC-V新赛道,兆易创新要做MCU的“百货超市”

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    发表于 2020-7-5 20:05:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

    成为RISC-V行业新人,是你正确的选择!

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    “我们的 GD32VF103 系列 RISC-V MCU 面向主流型开发需求,新品首批提供了 14 个型号,包括 QFN36、LQFP48、LQFP64 和 LQFP100 等 4 种封装类型选择,并完整保持了与现有产品在软件开发和引脚封装方面的兼容性。”在兆易创新的新品发布会上,其执行副总裁 MCU 事业部总经理邓禹向大家介绍,“这个系列适用于工业控制、消费电子、新兴 IoT、边缘计算、人工智能及垂直行业的深嵌入式市场应用。”

    自中兴事件后,国内的芯片市场彻底觉醒,下定决心走自主可控之路,开源、简洁、灵活的 RISC-V 被看作中国芯片产业的重要机遇,备受国内厂商的青睐。一年来,已经有多款 RISC-V 产品落地,从华米科技针对可穿戴推出的第一颗 RISC-V 处理器,到物奇微电子推出的通用 RISC-V CPU 主控器,以及阿里平头哥推出的玄铁 910 处理器和紫光展锐发布的蓝牙芯片春藤 5842 和春藤 5882,无一不彰显 RISC-V 技术的火爆。兆易创新的 GD32VF103 系列是 RISC-V 阵营的第一颗 MCU。

    拥有定制化内核,兼具高度安全性
    针对 RISC-V 开发产品,用户首先会问:内核从哪里来?由于 RISC-V 是一个开源的架构,由于每家公司在处理器领域的积累不同,所以并不是所有公司都可以基于 RISC-V 技术开发出最优化的产品。因此兆易创新选择了和芯来科技共同定制打造了一颗 RISC-V 内核的商用内核,代码叫‘大黄蜂’(Bumblebee)。

    兆易创新 MCU 事业部产品市场总监金光一解释,“Bumblebee 内核设计了二级变长流水线微架构,配备精简的指令预取单元和动态分支预测器,并融入多种低功耗设计方法。能够以二级流水线的代价,达到传统架构三级流水线的性能和频率,实现了业界一流的能效比与成本优势。这使得 GD32VF103 系列 MCU 在最高主频下的工作性能可达 153 DMIPS,CoreMark 测试也取得了 360 分的优异表现,相比 GD32 Cortex-M3 内核产品性能提升 15%的同时,动态功耗降低了 50%,待机功耗更降低了 25%。”

    在安全方面,GD32VF103 系列的所有芯片都集成了 96 位的 ID,每个芯片都有唯一的 ID,客户可以用这个 ID 来做加密和解密,或者做芯片识别;另外,该系列还采用了基于 Flash 的专利技术,实现了专利片上存储加密技术,实际存储在 MCU 上的代码和数据都是经过了加密,都是和原有代码数据不一样的,而且都是唯一的。如果芯片遭到破解,将无法读取片上的代码和数据,从而确保芯片的安全性,保护了用户的知识产权。

    打造 GD32 MCU“百货公司”
    兆易创新的 MCU 事业部成立于 2011 年,在 2013 年发布了第一款产品,当邓禹带着产品去找客户的时候,客户的第一问就是:我们为什么要相信你们的 GD32?邓禹的解释是,兆易创新就是做 Flash 起家的,绝对是 Flash 专家,我们绝对可以保证 Flash 不会掉程序。于是,有人开始采用 GD32 产品。

    随着客户需求的改变,兆易创新又开发了基于 Cortex-M4 和 Cortex-M23 的产品。邓禹介绍,“我们目前正在开发 Cortex-M33,加上新推出的 RISC-V 产品系列,我们拥有了 5 大产品家族。”

    国内芯片技术交流-拥抱RISC-V新赛道,兆易创新要做MCU的“百货超市”risc-v单片机中文社区(1)
    兆易创新执行副总裁 MCU 事业部总经理邓禹先生

    从 2013 年到 2018 年,兆易创新累计出货量接近 3 亿颗,客户数量达到 1 万多家,年复合增长率超过了 200%。根据 HIS Markit 发布的“2018 年中国 Cortex MCU 厂商市场排名”来看,ST 排名第一,市场占比 47.4%;NXP 排名第二,市场占比 25.2%;兆易创新排名第三,市场占比达到 9.4%,相对于 2017 年的数据是增长了 3.6%,这是一个可喜可贺的成绩。

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    邓禹展示了公司定制的全面产品覆盖图,他解释,“我们从超值入门型 GD32F3、F2,到主流均衡型的 GD32F1、GD32F2、GD32E1、GD32F3,到高性能模型的 F4 全部覆盖,未来会推出更高速的产品,RISC-V 以后也会有更高性能的 32 位,64 位 MCU 还有待观察。”

    针对产品规划,邓禹解释,“我们一定是两条腿走路,我们和 ARM 是战略合作,但是将来所有系列都会有采用 RISC-V 的产品,未来会针对多种内核,持续开发多种产品,搭建多层次的开发平台。”

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    如果所有行业都有百货公司,兆易创新也要做 GD32 MCU 的“百货公司”。在现场,邓禹给我们展示了上图。GD32 MCU“百货公司”包括 eRF、eNVM、Logic、Memory、Sensor、Analog。eRF 会将 Wi-Fi、蓝牙、NB-IoT 等射频功能集成。在传感器方面,兆易创新成功收购了思立微,完成了在传感器方面的布局;兆易创新做第一颗 MCU 时,采用了中芯国际的 110nm 纯逻辑的制程,在通用 MCU 领域属于首创。邓禹表示,“今年底兆易创新会集成电机控制里的驱动 MCU,后面会做高精度 AD/DA,未来从这六个方面给用户提供全方位的服务。 ”

    除了通用 MCU 市场,汽车 MCU 市场也是国内的一个痛点,几乎全部都被国外厂商垄断。因此,兆易创新也要做汽车级 MCU。八年前,邓禹接过通用 MCU 的研发大旗时,他认为兆易创新的 MCU 可以在五年内实现盈利,结果在第三年实现了盈利,这次他对公司承诺的是七年。邓禹表示,“对于汽车级 MCU,我们强调高可靠性。在中国的白电市场,冰箱、空调、洗衣机的 MCU 都来自国外厂商,风险也比较大。虽然家电用 MCU 并不需要达到汽车级标准,但是对可靠性要求也很高,之所以计划做七年,就是希望在百电市场将可靠性提升上来,然后过渡到汽车市场。”

    笔者认为,一款产品从军用级扩展到民用级比较容易被接受,但是如果从白电市场过度到汽车级产品还会让用户产生疑虑,毕竟汽车级 MCU 的要求十分苛刻。兆易创新应该从一开始就按照汽车级的标准研发产品,直接在汽车上进行测试,才能更保证产品的可靠性。





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     楼主| 发表于 2020-7-5 20:05:46 | 显示全部楼层
    跨上RISC-V的新赛道,抢占市场先机
    放眼半导体市场,芯片架构只有 x86、arm,x86 属于封闭型,arm 属于授权型,对于芯片创业者来说,x86 和 arm 的机会已经很小,而 RISC-V 作为新赛道会给用户带来哪些机遇?

    嵌入式软件协会副理事长何小庆认为,“新赛道需要有选手,目前做通用 MCU 的公司还没有进入到赛道,大家还处于热身阶段,兆易创新走在前列,如果热身的充分,等起跑的枪声打响会跑得更快。当然国内还有很多做 MCU 的公司也在热身,大家一起加入这个新赛道共同推动这个生态的发展。”

    何老师讲完以后,清华大学电子工程系杨华中教授也提出不同的观点,“虽然赛道是新的,但是太多人来跑也会挤死,芯片行业投入十块钱,挣到两块钱,所以这个领域的核心是要芯片有足够大的用量,我希望加入这个赛道的是各个产业的人很多,而不是只做 RISC-V 芯片的商家很多,如果大家都来做 RISC-V 芯片一定行不通,一定要用政治+经济的手段来防止这个赛道搞的人满为患,在芯片领域恰恰要少而精。”

    站在兆易创新的角度,金光一的观点是,“RISC-V 的技术是物联网发展必然的结果,因为物联网本身就面临着多元化、多样化和碎片化的问题,包括差异化的需求。终端客户也给我们提出需求:如何通过不同的形式、不同的内核、不同的架构和不同应用的差异化,让他们的产品更有竞争力?因此,我相信差异化是有市场需求的,我们已经推出了 ARM 内核的 MCU,现在推出基于 RISC-V 的 MCU,是对差异化的补充。另外,中国有最大的电子产品消费市场,这是我们的先天优势,在新的赛道上,我们在所有领域都能够拥有更多的发展机会。只要和上下游密切合作,从产业链到工具链打造完整的生态系统,一定能成为物联网时代的领跑者。”

    RISC-V 确实是一个新赛道,需要产业链上下游加入来完善这个生态系统,但是杨华中教授的提醒也值得斟酌,RISC-V 的产业链不只需要制造芯片的厂商,更需要使用芯片的厂商,大家一哄而起都来制造芯片一定无法发展起来,只能因为过剩而造成资源浪费。

    基于 GD32VF103 系列产品的方案展示:

    国内芯片技术交流-拥抱RISC-V新赛道,兆易创新要做MCU的“百货超市”risc-v单片机中文社区(4)
    基于 GD32VF103C8 的核心开发板 Longan-nano

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    基于 GD32VF103RB BLDC 通用控制 DEMO

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    基于 GD32VF10RB 的智能车方案

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