现在,直接使用 GD32V 系列 32 位通用 MCU 以创意灵感拥抱 RISC-V 的开发世界!

 

2019 年 8 月 22 日,北京 — 业界领先的半导体供应商兆易创新 GigaDevice(股票代码 603986)宣布,在行业内率先将开源指令集架构 RISC-V 引入通用微控制器领域,正式推出全球首个基于 RISC-V 内核的 GD32V 系列 32 位通用 MCU 产品 ---GD32VF103 系列,提供从芯片到程序代码库、开发套件、设计方案等完整工具链支持并持续打造 RISC-V 开发生态。

 

作为 GD32 MCU 家族基于 RISC-V 内核的首个产品系列,全新的 GD32VF103 系列 RISC-V MCU 面向主流型开发需求,以均衡的处理效能和系统资源为 RISC-V 进入市场主流应用提供了高性价比的创新之选。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。这种前所未有的创新性设计在 GD32 的 Arm®内核产品与 RISC-V 内核产品之间搭建起快速通道,将跨越处理器内核的产品选型和设计切换变得灵活自如,从而更易于实现代码移植并缩短开发周期。全面适用于工业控制、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。

 

全面优化的 RISC-V 处理器内核

GD32VF103 系列 MCU 采用了全新的基于开源指令集架构 RISC-V 的 Bumblebee 处理器内核,是兆易创新(GigaDevice)携手中国领先的 RISC-V 处理器内核 IP 和解决方案厂商芯来科技(Nuclei System Technology)面向物联网及其它超低功耗场景应用自主联合开发的一款商用 RISC-V 处理器内核。

 

Bumblebee 内核采用 32 位 RISC-V 开源指令集架构并支持定制化指令,更优化了中断处理机制。不仅配备了 64 位宽的实时计时器、可以产生 RISC-V 标准定义的计时器中断,还支持数十个外部中断源,具有 16 个中断级别和优先级,并支持中断嵌套和快速向量中断处理机制。低功耗管理可以支持两级休眠模式。内核支持标准 JTAG 接口及 RISC-V 调试标准,适用于硬件断点和交互式调试。Bumblebee 内核也支持 RISC-V 标准的编译工具链,以及 Linux/Windows 图形化集成开发环境。

 

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%。

 

GD32VF103 系列 RISC-V 内核 32 位通用 MCU

 

主流均衡的首发产品组合

GD32VF103 系列 RISC-V MCU 提供了 108MHz 的运算主频,以及 16KB 到 128KB 的片上闪存和 6KB 到 32KB 的 SRAM 缓存,gFlash®专利技术支持内核访问闪存高速零等待。Bumblebee 内核还内置了单周期硬件乘法器、硬件除法器和加速单元应对高级运算和数据处理的挑战。 

 

芯片采用 2.6V-3.6V 供电,I/O 口可承受 5V 电平。配备了 1 个支持三相 PWM 互补输出和霍尔采集接口的 16 位高级定时器可用于矢量控制,还拥有多达 4 个 16 位通用定时器、2 个 16 位基本定时器和 2 个多通道 DMA 控制器。全新设计的中断控制器(ECLIC)提供了多达 68 个外部中断并可嵌套 16 个可编程优先级,以增强高性能控制的实时性。

 

为广泛的主流应用配备的多种外设资源,包含多达 3 个 USART、2 个 UART、3 个 SPI、2 个 I2C、2 个 I2S、2 个 CAN2.0B 和 1 个 USB 2.0 FS OTG,以及外部总线扩展控制器(EXMC)。其中,全新设计的 I2C 接口支持快速 Plus (Fm+)模式, 频率最高可达 1 MHz (1MB/s),是以往速度的两倍。SPI 接口也已经支持四线制并新增多种传输模式,还可方便扩展 Quad SPI NOR Flash 实现高速访问。内置的 USB 2.0 FSOTG 接口可提供 Device、HOST、OTG 等多种模式。外部总线扩展控制器(EXMC)更方便连接 NOR Flash,SRAM 等外部存储器。

 

新品集成了 2 个采样率高达 2.6M SPS 的 12 位高速 ADC,提供了多达 16 个可复用通道,并支持 16-bit 硬件过采样滤波功能和分辨率可配置功能,还拥有 2 个 12 位 DAC。多达 80%的 GPIO 具有多种可选功能还支持端口重映射,持续以灵活丰富的连接性满足主流开发应用需求。

 

GD32VF103 系列 RISC-V 内核通用 32 位 MCU 产品线

 

芯来科技 CEO 胡振波表示:“兆易创新是中国集成电路产业的标杆,也是中国通用 MCU 供应商的龙头。芯来科技目前已经具备领先的 RISC-V 处理器内核 IP 和工具链研发能力,并处于中国 RISC-V 嵌入式处理器研发与产业化的最前列。双方的合作必将让 RISC-V 落地生根,为中国通用 MCU 在 AIoT 时代带来新突破、形成新格局,并与广大用户携手共赢。”

 

兆易创新执行副总裁、MCU 事业部总经理邓禹表示:“RISC-V 体系已经在全球快速崛起,成为半导体产业及工业控制、物联网、智能终端等应用领域的迅猛发展趋势。兆易创新在行业内首家推出基于 RISC-V 架构的 32 位通用 MCU 产品并持续打造 RISC-V 开发生态,也将进一步满足市场对于开放性架构的差异化需求并有利于发挥成本优势,让不断丰富完善的 GD32 MCU‘百货商店’持续为用户提供更多创新之选。” 

 

持续打造的 RISC-V 开发生态

兆易创新一直在为 GD32 生态系统提供丰富和完善的支持,包括多种开发板和应用软件在内的 RISC-V 开发生态也已准备就绪,GD32V 系列产品的使用者可以利用全新的开发工具和程序代码库轻松实现设计构想。新增的开发工具包括 GD32VF103V-EVAL 全功能评估板以及 GD32VF103R-START、GD32VF103C-START 和 GD32VF103T-START 入门级学习板,可以分别对应四种不同封装和管脚,方便用户进行开发调试。另外还提供了 GD32VF103-BLDC 电机控制开发板、GD-LINK 调试量产工具以及一系列来自合作伙伴的 GD32 RISC-V 终端设计方案。

 

兆易创新还联合芯来科技为 GD32V 系列 MCU 提供了免费集成开发环境 Nuclei Studio。这个全新 IDE 基于开源的 Eclipse 架构,并集成了 GCC、OpenOCD 等 RISC-V 相关工具。用户可以快速上手并方便的完成代码编写、交叉编译、在线调试、程序烧写等一系列开发流程。第三方合作伙伴也提供了更多 IDE 和工具选择,包括 Huawei IoT Studio、SEGGER J-Link V10 及 Embedded Studio 等均已支持。嵌入式操作系统包括μC/OS II、FreeRTOS、RT-Thread、Huawei LiteOS 等也已全面适配并可以直接连接至云。这些都极大程度的简化了开发难度。 

 

即刻开始 RISC-V 的开发体验

GD32V 系列新品全部符合工业级高可靠性和温度标准,并提供至少十年的持续供货保证。芯片的静电防护(ESD)防护水平在人体放电(HBM)模式可达 5KV,器件放电模式(CDM)可达 2KV,远高于行业安全标准,从而适用于复杂环境并让终端产品更可靠耐用。

 

全新的 GD32VF103 系列 RISC-V MCU 现已即刻上市。样片和开发工具都可以通过 GD32 技术网站(www.GD32MCU.com)获取,各授权经销商渠道及 GD32 天猫旗舰店(GD32.tmall.com)也已同步发售。