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      RISC-V架構(gòu)下的國產(chǎn)高性能MCU，先楫半導(dǎo)體深入布局工業(yè)與儲能應(yīng)用

      lPCU_elecfans ? 來源：未知 ? 2022-11-09 07:15 ? 次閱讀
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      電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠(yuǎn)）作為芯片、封測、嵌入式系統(tǒng)行業(yè)的重要展會——ELEXCON深圳國際電子展暨嵌入式系統(tǒng)展、第六屆SiP系統(tǒng)級封裝大會暨展覽在深圳會展中心（福田）舉辦?！措娮影l(fā)燒友〉在展會期間邀請行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)、風(fēng)云人物接受采訪，為大家分享了諸多產(chǎn)業(yè)新動向、產(chǎn)品新技術(shù)、創(chuàng)新解決方案。

      目前MCU產(chǎn)品市場里，200MHz算力以下的MCU產(chǎn)品占絕大多數(shù)，200MHz到1.5GHz范圍內(nèi)的中端、高端MCU產(chǎn)品寥寥，基本由國外大廠壟斷。而工業(yè)自動化和智能汽車領(lǐng)域持續(xù)的應(yīng)用升級使得市場對高性能MCU的需求快速增長。與此同時，基于RISC-V開源指令集架構(gòu)的MCU也在快速發(fā)展。

      本次展會上，電子發(fā)燒友有幸邀請到高性能MCU廠商上海先楫半導(dǎo)體接受采訪，深入了解了他們在高性能RISC-V MCU上的見解與動向。

      右：先楫半導(dǎo)體市場銷售副總裁 陳丹（Danny Chen）

      創(chuàng)新工業(yè)4.0下的高性能RISC-V通用MCU

      據(jù)陳丹介紹，本次展會上，先楫半導(dǎo)體圍繞“創(chuàng)新工業(yè)4.0”主題，帶來了適用于工業(yè)4.0各個應(yīng)用場景的產(chǎn)品和解決方案。芯片方面，帶來了主力產(chǎn)品高性能MCU-HPM6700/6400和6300系列。同時還帶來了基于這些系列產(chǎn)品的行業(yè)解決方案， 如“1拖4”的HPM6750單芯片驅(qū)動4軸伺服方案、“1拖2”的HPM6750矢量控制步進(jìn)伺服方案，還有基于HPM6750的音樂播放器、HPM6750千兆以太網(wǎng)解決方案等等。

      高性能無疑是對這些芯片最恰當(dāng)?shù)男稳荩咝阅懿恢贵w現(xiàn)在先楫RISC-V MCU 816MHz的國內(nèi)最高主頻上，還體現(xiàn)在芯片的綜合處理能力上，如HPM6750的CoreMark跑分就高達(dá)9220，保持MCU界的最高紀(jì)錄。

      基于HPM6750的四軸伺服應(yīng)用方案（左）及 雙軸步進(jìn)電機(jī)控制方案（右）

      MCU的高性能也很大程度上與其外設(shè)集成度相關(guān)，尤其是工業(yè)4.0背景下各種智能控制對MCU提出了較高的外設(shè)要求。先楫半導(dǎo)體向電子發(fā)燒友展示了HPM6750中豐富的外設(shè)，HPM6750中集成了17個串口、4個CAN-FD、2個高速USB、2個千兆以太網(wǎng)、1個16bit ADC、硬件圖像加速、雙攝像頭、LCD控制器、JPEG硬件編解碼等等。在豐富的外設(shè)加持下，先楫半導(dǎo)體的高性能RISC-V MCU能滿足智能制造、智能交通、智能樓宇等眾多行業(yè)的要求。

      陳丹補(bǔ)充道，“我們的MCU不止主頻和內(nèi)設(shè)資源豐富，還是一個高實時性的MCU，能滿足工業(yè)場景里面的伺服驅(qū)動、數(shù)字電源等傳統(tǒng)DSP主導(dǎo)的領(lǐng)域，如HPM6750能單芯片驅(qū)動4個PMSM電機(jī)，實現(xiàn)電流、速度、位置3環(huán)控制，其中電流環(huán)處理只需要1us！這是傳統(tǒng)用FPGA才能達(dá)到的實時性”。

      高規(guī)格配置MCU助力儲能應(yīng)用自主可控

      除了工業(yè)市場，儲能市場是近兩年興起的一個新方向。在芯片市場消費電子行情走低的形勢下，數(shù)字化電網(wǎng)、數(shù)字化能源仍然維持著很高的熱度。無論是儲能、光伏逆變還是車載OBC，數(shù)字電源應(yīng)用對MCU的實時性有很大的要求，不僅需要高主頻，還需要強(qiáng)大的模擬能力，如高速高精度的ADC、高性能的PWM、比較器等。儲能市場、數(shù)字電源同樣是先楫半導(dǎo)體最為聚焦的市場之一，高性能MCU可以為新型的電源系統(tǒng)建設(shè)帶來諸多可能。

      儲能市場上，此前主流控制應(yīng)用還是被國外DSP統(tǒng)治，不過現(xiàn)在國產(chǎn)MCU也開始覆蓋越來越多的儲能應(yīng)用。先楫半導(dǎo)體的前期產(chǎn)品在儲能市場布局已久，依靠MCU的高算力、高模擬特性，已經(jīng)在二三級BMS、逆變器、電能質(zhì)量監(jiān)測、保護(hù)裝置、分布式光伏智能開關(guān)及數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)等多個應(yīng)用遍地開花。為了改變儲能、新能源行業(yè)主控被國外公司統(tǒng)治的格局，陳丹向電子發(fā)燒友介紹了本次展會預(yù)發(fā)布的“為電源電機(jī)而生”的HPM6200系列MCU。HPM6200系列除了傳承高性能CPU之外，還有高達(dá)100ps的高分辨率PWM、16bit的ADC以及可編程邏輯陣列PLA，用高規(guī)格配置推進(jìn)能源行業(yè)的自主可控。

      HPM6750雙軸步進(jìn)電機(jī)控制方案

      當(dāng)然，進(jìn)入儲能、新能源等行業(yè)是一個漫長的過程，先楫半導(dǎo)體表示將持續(xù)投入，持續(xù)聚焦在這個行業(yè)。

      RISC-V VS ARM，生態(tài)建設(shè)非一日之功

      與市面上同樣高性能的ARM MCU相比，先楫的RISC-V MCU從跑分來看比現(xiàn)有市面上所有M7核MCU產(chǎn)品的跑分都高，即使拋開主頻不談，以CoreMark/MHz來比較，仍比M7核產(chǎn)品高出10%以上性能。而從功耗上看，據(jù)了解先楫的RISC-V MCU產(chǎn)品，在同性能下，功耗比ARM架構(gòu)產(chǎn)品低20%以上。

      除了這兩個優(yōu)勢，陳丹特別向我們強(qiáng)調(diào)了“自主可控”的重要性，“相信大家這幾天都看到高通反訴ARM的事件，ARM取消授權(quán)的威脅猶如達(dá)摩克利斯之劍，一直懸在用戶的頭上。先楫從成立之初選擇了RISC-V的道路，主要也是基于這樣的考慮。從現(xiàn)在的發(fā)展來看，我們的選擇還是正確的，雖然起步難了點，但是走的都是自己的路”。

      RISC-V的高速發(fā)展是有目共睹的，近年來行業(yè)里越來越多廠商開始布局RISC-V MCU方向也印證了這一點。先楫半導(dǎo)體表示非常開心看到RISC-V的陣營越來越強(qiáng)大，希望有越來越多的同行者一起為國產(chǎn)MCU的崛起而努力！

      為了在MCU這條競爭激烈賽道上保持領(lǐng)先的競爭力，先楫半導(dǎo)體表示會堅持高性能定位與特色，引領(lǐng)國內(nèi)高性能MCU的技術(shù)發(fā)展方向，走自己獨立的技術(shù)發(fā)展路線，在與國際品牌的競爭中獲得自己的一席之地。不僅是好的芯片產(chǎn)品，先楫還會提供與行業(yè)應(yīng)用匹配的完整的解決方案。

      MCU的競爭也是生態(tài)的競爭，陳丹特別提到了RISC-V生態(tài)的建設(shè)，“我們從芯片設(shè)計就開始同步加強(qiáng)生態(tài)的建設(shè)。大家從我們的官網(wǎng)的資料上可以看到，先楫所有的技術(shù)文檔都是開放的，SDK的源代碼都是開源的，任何一個開發(fā)者都可以從我們官網(wǎng)獲得這些資料。我們已經(jīng)適配了各類RTOS及中間件、維護(hù)了先楫的開發(fā)者群體以及建立了公眾號、論壇、直播講座及線下的交流會等等。明年我們會有更多的活動，更多的資源提供給我們的開發(fā)者和客戶”。只有堅持開放的態(tài)度，持續(xù)完善RISC-V生態(tài)，才能在激烈的行業(yè)競爭中脫穎而出。

      寫在最后

      今年的MCU市場情況變化很大，尤其在手機(jī)等消費類市場的情況很不樂觀。對于未來的行情，陳丹認(rèn)為，需要跳出半導(dǎo)體行業(yè)，從世界政治格局變化、中國的產(chǎn)業(yè)化升級需求、可持續(xù)發(fā)展的要求等方面去綜合分析。工業(yè)4.0相關(guān)的工業(yè)自動化、新能源汽車、綠色能源、智能傳感器，還有與人類健康的醫(yī)療器械、智能硬件等領(lǐng)域會保持持續(xù)的增長，因為這些關(guān)系到能源、安全、健康等人類的基本需求。我們相信政府有動力，先楫有能力，客戶有信心，共同推進(jìn)高性能MCU的自主可控。


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      原文標(biāo)題：RISC-V架構(gòu)下的國產(chǎn)高性能MCU，先楫半導(dǎo)體深入布局工業(yè)與儲能應(yīng)用

      文章出處：【微信公眾號：電子發(fā)燒友網(wǎng)】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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