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    [导读]RISC-V因为完全开源、指令集够精简,所以具有很高的灵活性,收到业界追捧。现在有太多的新兴的应用出现,在传统的ARM或X86内核的计算单元上去做限制比较多,所以大家想要用RISC-V来试一试。更何况面向未来的应用场景,谁还想一直被ARM的授权束缚呢。
    RISC-V因为完全开源、指令集够精简,所以具有很高的灵活性,收到业界追捧。现在有太多的新兴的应用出现,在传统的ARM或X86内核的计算单元上去做限制比较多,所以大家想要用RISC-V来试一试。更何况面向未来的应用场景,谁还想一直被ARM的授权束缚呢。
     
        小编确实想不到的是,RISC-V内核将会在通用型MCU上实现,至少不是现在。通用型MCU市场需求很大,这从很大程度上来讲是一个存量市场,通用型MCU需要完备的开发环境,上下游生态,这都是目前提供RISC-V内核产品所欠缺的。性能既要更好、易用性也要很好,而且要方便从arm内核的产品将我原有的设计代码迁移过来。近日兆易创新宣布发布了采用RISC-V内核的通用型MCU产品——GD32V系列,并且表示提供了一个快速通道的概念,客户可以快速地将原有设计从arm内核的产品上迁移到GD32V上来。
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        图:GD32V103
     
        GD32V系列全面超越GD32F103
     
        先来对全新的GD32V系列产品进行一个介绍。GD32V采用了创新的Bumblebee商用RISC-V内核,并且集成了丰富的外设。这款内核是兆易创新和芯来科技共同定制打造的一款商用内核,集合了兆易创新多年存储器和控制器IC设计经验和芯来科技领先的RISC-V内核。据兆易创新MCU事业部产品市场总监金光一先生介绍:全新的Bumblebee内核具有二级变长流水线架构,支持RISC-V指令集。内核集成了指令预取和动态分支预测,因此处理器内核可以对于指令进行高效连续执行,减少了指令的延迟,保证了处理器性能的完整发挥。据测试该内核可以达到1.42DMIPS/MH2,内核支持产生58个外部中断,而且可以提供16个可编程的优先级。
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        在调试方面,内核支持标准JTAG接口,并且能够支持RISC-V的调试标准,从而非常适合于断点调试、硬件断点以及交互式调试,也提高了MCU开发的易用性。
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        值得一提的是,GD32V系列的Core MARK跑分数据可以跑到360分,相比兆易创新自家的经典MCU产品GD32F103提高了15%。通用MCU的一个重要参数是功耗,据金先生介绍,GD32V系列最大动态电流只有33毫安,相对于经典的M3内核产品(GD32F103)电流下降了50%。GD32V新品带形电流只有9.5毫安,降低了25%。因此可以看到不论是从性能和功耗上,GD32V系列产品都全面超越了GD32F103系列产品。在Bumblebee内核优化下的RISC-V内核相比ARM Cortex-M系列内核的优势是明显的。
     
        快速切换通道打通,RISC-V的商业化时代来了?
     
        虽然性能功耗上,都做到了更优秀的表现。但是正如我们在文章开头提到的,在通用型MCU市场上,生态的完备性,设计的可迁移性等等都是客户选型的重要考量因素。采用通用型MCU的终端产品的量大,而且迭代周期一般较长,如果没有完备的、可靠的生态链、开发链来支持,那么即使性能功耗面积成本等参数做的再好也难也大规模商用。但是在此次发布会上,兆易创新并不仅仅是带着一个产品来的,还带来了全套的生态。
     
        首先是兼容性方面,据金光一先生介绍,兆易创新在GD32V系列和ARM MCU之间建立了一个快速切换通道。GD32V系列和GD32F系列的引脚、封装和产品型号都可以做到一一对应。这条“通道”让跨内核MCU选型和设计变得非常方面。用户只需要注意一点小的细节调整就可以实现快速切换:内核不同、中断机制不同和调试接口的差别。只要注意了这三个方面,原有的代码和程序可以很方便地从ARM内核MCU移植到RISC-V内核的MCU上来。金光一先生表示,因为底层就保证了完整的兼容性,封装是兼容的,计算器也是兼容的,底层操作和接口控制都是兼容的,所以保证了最大的兼容性,这就是兆易创新打造的快速通道的概念。
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        开发工具方面,首先有一个原生的Nuclei Studio平台,用户可以在这个平台上实现仿真、下载和调试的开发过程。此外,Segger的Embedded Studio也会很快对GD32V系列进行支持。因为对于这些工具厂商而言,它们也希望能够快速切入到RISC-V的开发生态中,因此对于GD32V此第一款通用型MCU的支持力度也是足够的。
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        对于RISC-V内核的通用型MCU而言,第一步能够将开发工具链准备好已经是一个很大的突破,接下来,兆易创新将逐步去联合上下游的合作伙伴,将整个生态补充的更加完整。
     
        GD32V的开发生态的搭建是联合上下游厂商一起来完成的。
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        RISC-V或可成为兆易创新的超车机会
     
        兆易创新的MCU产品线的筹划是从2011年开始的,原本的筹划是7年的时间来完成,但实际只用了5年时间就已经实现了产品覆盖。成功的原因很重要的是因为其对于Flash的理解足够深刻,而且入场的时机也比较合适。现在兆易创新的通用型MCU的累积出货量已经达到了3亿颗,根据HIS Markit数据,在中国ARM®Cortex®-M MCU市场,兆易创新以9.4%的市场份额位居第三。通用型MCU的产品发展路线图其实大家都差不多,从简单的通用型MCU向无线集成的MCU、高性能MCU等方向逐渐发展。而此次兆易创新推出的RISC-V内核的通用型MCU,确实是市场上独树一帜的产品。是否能够成为从追随者到领跑者的一步好棋?让我们拭目以待。
     
        未来当我们回顾中国芯的峥嵘发展史时,兆易创新是绝对值得我们敬佩的开拓者。
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