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沁恒微:青稞RISC-V全棧MCU的“3單3集3省”

來源: 責編: 時間:2023-09-02 18:19:35 354觀看
導讀南京沁恒微電子是國內(nèi)第一批基于自研RISC-V內(nèi)核構建芯片、共建生態(tài)并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的芯片公司。在8月28日舉辦的第三屆滴水湖中國RISC-V產(chǎn)業(yè)論壇上,南京沁恒微電子股份有限公司產(chǎn)品開發(fā)工程師陶玉凱分享了青稞RISC-V內(nèi)核U

南京沁恒微電子是國內(nèi)第一批基于自研RISC-V內(nèi)核構建芯片、共建生態(tài)并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的芯片公司。在8月28日舉辦的第三屆滴水湖中國RISC-V產(chǎn)業(yè)論壇上,南京沁恒微電子股份有限公司產(chǎn)品開發(fā)工程師陶玉凱分享了青稞RISC-V內(nèi)核USB/藍牙/以太網(wǎng)全棧芯片的技術,總結下來就是具備省電、省腳、省錢“3單3省3集”的特點,同時他還分享了沁恒微RISC-V芯片是如何在多個應用領域賦能RISC-V應用落地的。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


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作為共性技術,微處理器內(nèi)核性能、MCU架構從根本上影響著MCU成品芯片的主要功能特點和技術指標。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


據(jù)介紹,沁恒微自研青稞內(nèi)核基于RISC-V生態(tài)兼容、優(yōu)化擴展的理念,支持RISC-V標準指令集、業(yè)界主流操作系統(tǒng)和主要RISC-VIDE,同時融合了VTF等中斷提速技術,拓展了協(xié)議棧和低功耗應用指令,精簡了調(diào)試接口,使用戶在享受主流RISC-V開放成熟生態(tài)的同時獲得更好的使用體驗。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


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總結沁恒微MCU的特點,可以用“3單3集3省”來概括。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


始終站在終端客戶角度出發(fā),深入內(nèi)核技術研究,形成“3單”技術分別是:單線調(diào)試、單線可編程接口、單線USB,讓客戶的開發(fā)更容易;站在用戶的角度出發(fā),沁恒微的“3集”將USB接口(包括Type-CPD)、藍牙和以太網(wǎng)集成到MCU上,讓用戶使用更加靈活;為了更好的讓客戶進行終端產(chǎn)品的落地,沁恒微推出了基于上面的技術形成了“3省”:省電、省腳、省錢。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


“3單”之“單線調(diào)試”:芯恒基于自研的RISC-V內(nèi)核,最先推出的是2線調(diào)試(2-wiredebug)。后面又推出解決小封裝芯片I/O緊張問題,同時提高片上資源利用率的方案——單線調(diào)試(1-wiredebug),將串口調(diào)試的技術也集成到debug,最后只需要一根管腳就可以完成單片機的系列功能。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


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“3單”之“單線可編程接口”:沁恒微在RISC-VMCU里嵌入一個小核,可以進行單線通訊和控制(1-wirePIOC)。它根據(jù)應用實際需求,可自行設計各類單線通信協(xié)議,支持讀/寫雙重功能。下圖是一個PIOC的應用,通常有一個需要單線調(diào)試的RGB燈會用SPI或者PWM模擬,一個燈24比特顏色位可能需要24個字節(jié)模擬顏色位來控制。而如果用PIOC僅僅需要3個字節(jié)、24比特就可以完全模擬出時序,可以節(jié)省8B的資源。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


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“3單”之“單線USB”:相較于通常的4線SPI、2線異步串口、2線IIC、10線以上并口等MCU接口通信協(xié)議,單線USB(1-wireUSB)只要一根線就可以完成一些通訊。它具備CRC等數(shù)據(jù)完整性檢測機制,具備通訊出錯自動重試等通訊Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


可靠性機制,具備總線地址分配機制,較SPI具有通信出錯重傳的機制等,在特定的場合使用下也可以節(jié)省很多引腳。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


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“3集”之“集成USB”:沁恒微的自研USB接口芯片,基本上達到了全系列的覆蓋,例如CH32V305只需要拉兩根線,就可以實現(xiàn)480兆高速USB;CH643Q集成Type-CPD、RGB驅(qū)動等功能,可以給電腦直接充電。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


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“3集”之“集成藍牙”:有藍牙功能的CH32V208,同時也是全能小網(wǎng)關芯片,既有藍牙接口,也有USB、內(nèi)部10兆以太網(wǎng)接口。沁恒微還有專門面向BLE5.4的RISC-V內(nèi)核MCUCH592,其主要應用方案是冷鏈傳輸儀,通過藍牙可以手機隨時察看當前溫度,USB功能能夠幫將運輸過程中的溫度信息記錄成冊形成PDF文檔,另外還有LCD斷碼顯示內(nèi)功能,可以進行面板控制等。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


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“3集”之“集成以太網(wǎng)”:CH32V208集成了以太網(wǎng),CH32V307這顆也集成了10兆以太網(wǎng)和千兆MAC,還有一個高速USB2.0,可以兩根線實現(xiàn)高速USB。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


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“3省”之“省電”:深入RISC-V內(nèi)核層面優(yōu)化運行功耗。CH32V203與CH32F203存儲和外設資源相同,但前者采用青稞RISC-V微處理器,實測運行功耗會比后者低20%;CH32V203兼顧高性能/低功耗,主頻較通用型提升一倍,功耗較低功耗系列減半。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


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“3省”之“省腳”:沁恒微在很多芯片上都集成了USB/藍牙/以太網(wǎng),特別是會內(nèi)置自研PHY。以往想要USB2.0高速,如果用其它芯片沒有內(nèi)置PHY可能需要多12個引腳去接一個外掛的PHY。而直接集成PHY后,兩根引腳就可以實現(xiàn)這樣的功能。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


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“3省”之“省錢”:沁恒微提供免費RISC-VIP,用戶可以直接使用,也有開發(fā)工具幫助用戶更好地落地。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


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最后,陶玉凱總結到,“沁恒CH32系列RISC-VMCU的USB/藍牙/以太網(wǎng)等核心外設IP自研,除自主化程度較高外,專業(yè)化程度更高。”由于集成和內(nèi)置了目標應用中所需的各個垂直IP甚至軟件協(xié)議棧,打通了PHY和控制器及協(xié)議棧的數(shù)據(jù)鏈,因此MCU產(chǎn)品可以具有更好的軟硬件協(xié)同性,有利于針對應用進行全局優(yōu)化;減少了中間環(huán)節(jié),降低了復雜連線等產(chǎn)生的電磁輻射,有利于提升高頻高速性能,功耗也相對較低;一體化單芯片結構避免占用較多的I/O引腳,體積相對小,引腳少、封裝成本低。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


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南京沁恒微電子股份有限公司專注于連接技術和微處理器內(nèi)核研究,是一家基于自研專業(yè)接口IP、微處理器內(nèi)核IP構建芯片的集成電路設計企業(yè)。公司致力于為客戶提供萬物互聯(lián)、上下互通的芯片及解決方案,主要產(chǎn)品包括USB/藍牙/以太網(wǎng)接口芯片和連接型/互聯(lián)型/無線型MCU,產(chǎn)品側(cè)重于連接、聯(lián)網(wǎng)和控制。Vz928資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com


責編:Luffy

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