近日，沁恒微電子一款伍毛級(jí)別的RISC-V通用MCU引起行業(yè)震動(dòng)，王炸價(jià)格成為眾多電子工程師交流討論的焦點(diǎn)。

在2020年以前，全球指令集呈現(xiàn)雙寡頭格局，x86、arm兩大傳統(tǒng)架構(gòu)一直占據(jù)著絕大多數(shù)的市場(chǎng)份額——x86架構(gòu)在PC及服務(wù)器市場(chǎng)一家獨(dú)大，移動(dòng)市場(chǎng)則由arm架構(gòu)一統(tǒng)江湖。

由于arm需要支付授權(quán)費(fèi)用，且arm內(nèi)核的MCU開(kāi)發(fā)門(mén)檻不高，過(guò)多的同質(zhì)化產(chǎn)品導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)難以體現(xiàn)；而傳統(tǒng)x86的授權(quán)又過(guò)于復(fù)雜。于是，越來(lái)越多的MCU廠商開(kāi)始轉(zhuǎn)型，紛紛將目光投向了RISC-V。

RISC-V標(biāo)準(zhǔn)指令集開(kāi)源，能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。MCU廠商可以選擇付費(fèi)購(gòu)買(mǎi)第三方處理器內(nèi)核IP，也可以完全自研實(shí)現(xiàn)內(nèi)核自由和免費(fèi)。在RISC-V應(yīng)用最廣泛的MCU領(lǐng)域，目前已有許多國(guó)內(nèi)知名MCU廠商入局RISC-V賽道。

例如，兆易創(chuàng)新基于Bumblebee RISC-V內(nèi)核發(fā)布了32位通用MCU GD32VF103，并宣布未來(lái)將堅(jiān)持arm和RISC-V兩種架構(gòu)并行。沁恒基于自研的青稞RISC-V系列微處理器內(nèi)核IP及USB、以太網(wǎng)、藍(lán)牙等專業(yè)接口IP，發(fā)布了連接型/互聯(lián)型/無(wú)線型全棧MCU+單片機(jī)CH32V系列，引領(lǐng)通用MCU從外源模塊組裝走向RISC-V全自研。

其中的超值型RISC-V MCU CH32V003系列便是討論的焦點(diǎn)。“這款MCU是怎么把價(jià)格做到如此有吸引力的”、“RISC-V MCU產(chǎn)品有何競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)”、“產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生態(tài)是否完善”等疑問(wèn)多次出現(xiàn)在討論內(nèi)容中。

下面，讓我們帶著這些疑問(wèn)一探究竟！

伍毛系列如何做到“伍毛”低價(jià)？

我們都知道，在剛剛過(guò)去的2021年，MCU市場(chǎng)可謂欣欣向榮，且嚴(yán)重供不應(yīng)求，今年受到消費(fèi)需求疲弱的影響，半導(dǎo)體芯片砍單降價(jià)風(fēng)暴愈演愈烈，即便是之前供不應(yīng)求的MCU，現(xiàn)如今也已開(kāi)始大幅度降價(jià)了。即便如此，伍毛級(jí)別的RISC-V通用MCU仍然很難想象。那么，沁恒是怎樣做到這么“接地氣”的價(jià)格的呢？到底是在硬件材料上做了文章，還是實(shí)打?qū)嵉囊揽坑矊?shí)力為客戶節(jié)省成本？

原來(lái)，早在2017年沁恒就開(kāi)始關(guān)注并研究RISC-V指令集了。憑借多年在資源、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)上的積累，沁恒于2020年推出了業(yè)界首款基于自研青稞RISC-V內(nèi)核的32位通用MCU CH32V103系列。隨后又推出了互聯(lián)型和無(wú)線型MCU，在標(biāo)準(zhǔn)RISC-V基礎(chǔ)上大大提升了中斷響應(yīng)速度。

相比采購(gòu)?fù)庠碔P進(jìn)行組裝的傳統(tǒng)整合模式，沁恒獨(dú)有的全棧模式，不僅內(nèi)核自研，USB、以太網(wǎng)、藍(lán)牙等專業(yè)接口IP也自研，使各IP緊密結(jié)合，打通了PHY、MAC及協(xié)議棧上下多層之間的數(shù)據(jù)鏈，具有更高的效率。內(nèi)置PHY的單芯片方案體積更小、引腳更少，且無(wú)需向第三方支付IP授權(quán)費(fèi)和每只芯片的提成費(fèi)。

基于這種包含內(nèi)核在內(nèi)的全棧自研模式，最新推出的V003系列一步到位，才能將價(jià)格實(shí)實(shí)在在做到了伍毛級(jí)別。

RISC-V MCU產(chǎn)品有何競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)？

看到這里，可能有人會(huì)說(shuō)，全棧自研模式下的RISC-V MCU除了能幫用戶節(jié)省成本，還能提供什么呢？這就可以從沁恒RISC-V產(chǎn)品線一探究竟。

? 優(yōu)異的性能表現(xiàn)

基于自研青稞RISC-V處理器的互聯(lián)型CH32V307系列，提供USB 2.0高速接口（480Mbps）、千兆以太網(wǎng)MAC，并內(nèi)置了自研PHY，加入單精度浮點(diǎn)指令集，具有更快的數(shù)據(jù)傳輸速度和更高的運(yùn)算性能；無(wú)線型CH32V208系列搭載青稞V4C內(nèi)核，片上集成2Mbps低功耗藍(lán)牙BLE通訊模塊、10M以太網(wǎng)MAC+PHY模塊、USB2.0全速設(shè)備+主機(jī)/設(shè)備接口等，有“全能型小網(wǎng)關(guān)”的稱號(hào)，可以滿足用戶實(shí)現(xiàn)更多功能。

“伍毛”價(jià)格超值型V003系列采用青稞32位RISC-V內(nèi)核，支持RV32EC指令集，是一款寬電壓工作范圍（2.7至5.5V）的MCU。具有快速可編程中斷控制器和硬件中斷堆棧。系統(tǒng)主頻可達(dá)48MHz，支持2級(jí)中斷嵌套；嵌入16KB Flash和2KB SRAM；集成USART、I2C和SPI等多種通訊接口；內(nèi)置1組可連接ADC和TIM2的運(yùn)放/比較器；支持睡眠和待機(jī)2種低功耗模式；標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)工作溫度范圍：-40℃~85℃；采用單線調(diào)試接口，減少了I/O口的占用。

另外值得一提的是，芯片提供SOP、QFN和TSSOP三種封裝形式，最小尺寸僅為3.0mm*3.0mm。

? 內(nèi)核自由，助力國(guó)產(chǎn)MCU快速發(fā)展

此前，沁恒多次在峰會(huì)及研討會(huì)上談到：“自研RISC-V的戰(zhàn)略意義不在于節(jié)省第三方IP的授權(quán)費(fèi)和每只芯片的提成費(fèi)，而在于掌握MCU核心技術(shù)，便于與應(yīng)用結(jié)合提升專業(yè)性和靈活性，避免了核心部件和業(yè)務(wù)的外包，確保芯片‘內(nèi)核自由’，實(shí)現(xiàn)真正的處理器內(nèi)核級(jí)別的自主可控，在通用的RISC-V生態(tài)上擔(dān)負(fù)起對(duì)客戶的長(zhǎng)期保供承諾?！?/span>

誠(chéng)然，信息安全也是近幾年來(lái)一直在強(qiáng)調(diào)的話題。在政府、海關(guān)、金融、交通、醫(yī)療等重要部門(mén)，保障其通信安全尤為重要。RISC-V的指令集架構(gòu)開(kāi)源是屬于開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)可自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)滿足市場(chǎng)對(duì)處理器IP微架構(gòu)的差異化應(yīng)用需求，并擁有絕對(duì)的自主可控和信息安全保障。

開(kāi)發(fā)生態(tài)是否完善？

雖然目前市面上國(guó)產(chǎn)RISC-V通用MCU的選擇有很多種，但對(duì)于電子工程師來(lái)說(shuō)，想必大家最為關(guān)注的問(wèn)題就是開(kāi)發(fā)環(huán)境與工具教程，以及上手難易程度了。據(jù)悉，沁恒這款伍毛級(jí)別的RISC-V通用MCU，不僅具有完善的開(kāi)發(fā)生態(tài)，還能為客戶提供便捷的技術(shù)服務(wù)。

沁恒為CH32系列MCU配套免費(fèi)的IDE集成開(kāi)發(fā)工具：MounRiver Studio^® （簡(jiǎn)稱MRS），作為一款針對(duì)RISC-V等內(nèi)核MCU的免費(fèi)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE），內(nèi)部集成了編輯器、工程管理系統(tǒng)、編譯器、鏈接器、庫(kù)管理、仿真調(diào)試器和下載器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)資源。

可能有些工程師沒(méi)有使用過(guò)RISC-V的單片機(jī)，會(huì)認(rèn)為是不是還得用類似Python、Go等編程語(yǔ)言，其實(shí)不是，目前RISC-V單片機(jī)的編程語(yǔ)言還是和傳統(tǒng)單片機(jī)一樣，主要是用C語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，使用過(guò)沁恒CH32單片機(jī)的，或者有一定單片機(jī)基礎(chǔ)的朋友，可以說(shuō)輕松上手。此外，官方也提供了各種外設(shè)例程，新手也可以直接上手使用，極大地方便了學(xué)習(xí)和開(kāi)發(fā)。

# 結(jié) 語(yǔ) #

總體來(lái)說(shuō)，采用沁恒自研青稞RISC-V處理器的系列產(chǎn)品，無(wú)論是在性能還是成本方面，相比市面上其它同類產(chǎn)品都是極具競(jìng)爭(zhēng)力的。雖然目前MCU核心供應(yīng)商仍然集中在意法半導(dǎo)體、瑞薩、恩智浦、英飛凌、德州儀器等國(guó)際廠商，國(guó)內(nèi)廠商的市場(chǎng)占有率相對(duì)微弱，但可以預(yù)見(jiàn)的是，在芯片開(kāi)源的大環(huán)境下，包含內(nèi)核在內(nèi)的全棧自研模式，將逐步成為國(guó)產(chǎn)MCU發(fā)展新戰(zhàn)局的主流，助力中國(guó)MCU產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)真正的內(nèi)核級(jí)別的自主可控、國(guó)產(chǎn)創(chuàng)新。