沁恒微电子专注于连接技术与MCU内核研究,基于自研专业接口IP和微处理器内核IP,打造了一体化芯片。目前,沁恒的产品主要分为两大类:一是接口芯片,涵盖USB、蓝牙、以太网桥接等;二是微控制器(MCU),基于自研的青稞RISC-V内核,强化专业接口功能的特色化MCU,应用领域覆盖工业控制、USB/PCIe、电控等多个场景。
7月17日,在第五届RISC-V中国峰会上,南京沁恒微电子技术总监、董事杨勇介绍了沁恒在RISC-V领域的深耕历程与成果。
“在RISC-V芯片MCU领域,根技术的深度决定了产品的高度,只有持续技术创新才能实现商业落地。”杨勇强调,沁恒坚持“全栈研发模式”——从底层指令集架构扩展、微架构创新,到工具链、调试工具(如OpenOCD)、应用协议栈代码,形成全产业链条的打通。同时,将信息处理核心(内核)与信息交换窗口(接口)进行硬件深度紧耦合,构建“处理-交换”闭环,确保系统高效协同。
沁恒在技术创新方面,秉持着从应用需求出发,开展多层级优化的理念,始终围绕“应用”与“开发者”这两个关键维度深入推进。
在应用层面,沁恒针对不同场景的需求进行了精准的技术研发。当面对高速率需求时,开发出了“免表中断”技术,这一技术能够有效提升系统的响应速度,让数据传输和处理更加高效快捷。对于代码密度要求较高的协议栈或者轻量化应用场景,沁恒提出了压缩指令的方法,通过这种方式显著提升了代码密度,使得在有限的存储空间内能够容纳更多的代码指令。而在超低功耗场景下,沁恒从微架构、内核层面入手进行优化,并且联合终端控制等多个层级同步开展降功耗工作,全方位降低芯片的功耗,以满足低功耗应用的需求。
与传统的架构相比,沁恒自研的核心技术不仅缩小了芯片的体积,还实现了低功耗、抗干扰能力提升以及高速率应用支持等多方面的突破。
在内核性能方面,沁恒今年推出的双内核处理器(青稞V5F)成绩斐然,其CoreMark跑分达到了5.73,相较于H743 M7内核有了显著提升。在功耗优化上,青稞V4B内核应用于V203芯片时,运行功耗低至51ma/GHz,与CH32F203 M3内核相比,功耗提升了约80%。而在高速接口方面,CH32H417高性能双核芯片通过硬件紧耦合优化以及软件协议栈的配合,USB3.0实测速度达到了450MB/s。
杨勇表示,2020年,沁恒在推出首款RISC - V芯片时,首创了“两线调试”技术,并在首届RISC - V中国峰会上公布,这一技术一经推出便获得了市场的高度认可,为沁恒在芯片调试技术领域打开了良好的局面。到了2024年,沁恒进一步创新,推出了“单线调试”技术,该技术更加适配轻量级应用的需求,为用户提供了更加灵活的调试方案。
针对市场上出现的调试与下载不同时发生的新需求,沁恒又创新性地研发出“单线/两线自适应”技术。在调试时采用单线模式,能够节省I/O引脚资源;而在下载时则切换为两线模式,提升下载速度。这一技术于2024年北京RISC - V中国峰会上荣获“技术创新奖”。
自2020年推出首颗RISC-V芯片以来,沁恒已走过8年RISC-V产品长跑(含5年商业应用),内核从V2迭代至V5,并衍生出精简型、增强型、浮点型等多分支,覆盖低功耗、高性能等不同场景。同时,沁恒同步开发底层接口(PHY)、基带算法、控制器、网络协议栈及应用Demo,形成“技术研发-产品落地-反馈迭代”的持续循环。
杨勇展示了沁恒的产品路线图,重点布局三大方向:RISC-V+USB/Type-C、RISC-V+以太网、RISC-V+低功耗蓝牙,并支持多技术矩阵组合。其中,接口芯片(如支持Type-C双通道、PD5的CH634系列)与青稞RISC-V内核形成“接口+内核”的矩阵产品,满足多样化应用需求。
杨勇表示,未来,沁恒将继续聚焦“RISC-V+专业接口”垂直领域,深耕产品打磨,为RISC-V产业提供更多落地经验。
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