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瑞彩祥云

作者:王 莹時間:2019-09-25來源:電子産品世界收藏

  王?瑩?(《電子産品世界》,北京?100036)

本文引用地址:/article/201909/405203.htm

  摘?要:2019年8月,兆易創新推出全球首個內核32位通用——GD32VF103,面向主流型開發需求,且與自己已有的 ——GD32F103對標,二者可以自由切換。兆易創新爲何要第一個吃螃蟹?作爲國內最大的通用32位廠商,MCU戰略是什麽?

  關鍵詞:;MCU;

  1 为何要做 MCU?

  多年來,兆易創新堅持的兩個原則是市場導向和客戶需求。

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  物聯網(IoT)的多元化、差異化需求大,可能有很多場合需要RISC-V架構。爲了迎合這樣的市場需求,兆易創新第一個推出了RISC-V的MCU(微控制器),後續還會持續圍繞RISC-V來打造生態。

  這樣,兆易創新不僅具備了內核MCU,還有RISC-V産品,相當于有了兩個賽道,可以給客戶提供靈活多樣的解決方案。

  2 哪类用户对RISC-V的接受度会相对较高?

  有几大类的市场。传统行业里的工业控制,需要工业级的MCU;消費電子为了实现差异化,可能会需要不同的内核。

  新兴领域中,IoT对于新内核、新技术的接纳程度会更高;另外邊緣计算和人工智能目前还没有完美的终端方案,市面上通过多核、挂加速器、做异构系统等方法实现,可谓五花八门,RISC-V提供了从内核、指令集拓展方向实现智能計算的新思路。

  還有一些垂直的細分領域,包括要求國産化、自主可控的領域,或是金融領域。

  由于此次發布的芯片是爲切入主流應用來做,所以它的適應面很廣。從主流切入解決了從無到有的問題,下一步再向上或向下擴展,從而把RISC-V産品線做全。

  3 RISC-V能否降低成本

  RISC-V是開源架構的指令集,但開源的僅僅是指令集架構,具體做成MCU的內核,還有很多工作要做,諸如配合系統總線,配合標准的外設通信接口,集成各種加速器等,這些和指令集架構有關,但是關聯不大。

  可見,終端産品的價格和內核的關聯不太大,核心的關聯是産品的定位,例如可以用這個內核做入門級的産品,也可以做幾角美元的中檔産品,也可以做出高性能/幾百兆赫茲的MCU,賣較高的價格。

  實際上,RISC-V之所以引起業界的廣泛熱議,就在于它的開放、靈活、精簡、可配置和模塊化等優勢。可見,這種開放性的生態是RISC-V真正的價值,給客戶提供了一種全新的模式做生態。

  4 Arm和RISC-V产品线是否重叠

  兆易创新的此次发布,是把RISC-V MCU切入到主流应用。后续的计划是兆易创新的每个Arm产品系列,都有对标的RISC-V MCU。

  “兆易创新要把RISC-V MCU做大做全。当能够提供一个完整平台的时候,RISC-V的生态也成熟了,用户群也成熟了,这条产品线就做起来了。”金光一称。

  兆易創新的策略是做百貨商店,即通過各種靈活組裝的方式,可以爲用戶提供差異化的解決方案。

  既然有差異化,難免就有同質化。甚至Arm內核之間也會有重疊的部分,例如起初M3內核的MCU可用于低成本,之後M4內核的MCU也可以做低成本的産品,實際並不矛盾,因爲市場的需求本來就是差異化的,如果客戶習慣用M3平台,可以一直在M3平台上做開發;如果客戶想嘗試最新的Arm內核,可以用M23平台來開發。兆易創新所能做的是向客戶提供多樣靈活的選擇。

  從兆易創新的實際出貨來看,新産品受到很多好評和市場歡迎,出貨量很大;但是老産品並沒有因爲新産品的發布而出貨量減少,因爲市場應用會有慣性;另外客戶本身也有差異化的需求,需要低、中或高端産品,所以兆易創新能做的是滿足差異化需求。

  RISC-V也是如此,与Arm MCU的同质化肯定会有,但兆易创新更看重差异化,即产品的覆盖面,要将覆盖面补全。至于用户究竟是选择Arm还是RISC-V内核,相信用户有他们自己的判断。

  5 Arm和RISC-V产品的兼容性

  兆易创新的Arm产品线已经有300多个型号,还在不断完善。在RISC-V领域,兆易创新也想能够做得完善,目标是争取有Arm MCU的地方就会有一个对应的RISC-V的MCU,用户可以在二者之间灵活切换。

  例如,此次發布的VF103系列就可以和相關的F103産品自由切換,切換的速度非常快,此次發布會已有一些合作廠商展示了解決方案,包括智能小車、微型打印機、空氣淨化器等。同理,如果是基于RISC-V開發的,也可以很方便地移植到Arm平台。

  那麽移植的難點在哪裏呢?只要注意3個細節的不同:內核、中斷機制和調試接口,原有的代碼、程序就可以很方便地從Arm移植到RISC-V的MCU,因爲兆易創新芯片的底層已保證了完整的兼容性,而且封裝、算法和接口控制等都是兼容的,這就是兆易創新打造的“快速通道”的概念。

  工艺上,为了和Arm类似产品对标,二者工艺是一致的,即此次发布的VF103和原有的Arm MCU——F103都用的是110 nm。

  在技术支持方面,RISC-V和Arm MCU也是同一技术支持团队。因为虽然是不同的内核,但是已经做到完整的兼容性。

  6 如何打造RISC-V MCU生态

  RISC-V能夠快速發展,來源于其本身比較靈活和開放的生態。如果衆人一起來打造這個生態,它的成熟度和時間就會相對快一些。兆易創新在此能做的是提供硬件的平台,並且圍繞著上下遊,來牽頭完善生態,包括芯片、軟件、工具、解決方案、學校/科研機構等。

  當然不可避免地,RISC-V也面臨著碎片化的問題——大家都來做,這個生態最後會變成什麽樣?所以兆易創新也加入各種聯盟/組織,以有效地整合資源,形成一定的氣候,並且希望能夠在生態建設過程中有一個盡量規範化的發展,避免RISC-V生態過度碎片化的問題。這也是目前RISC-V界都在面對、需要解決的方面。

  7 通用vs专用

  为什么RISC-V技术已经应用于某些专用芯片了,而通用芯片(例如兆易此次发布的通用RISC-V MCU)还不多见?实际上,专用芯片针对某些特定的市场可以有一定的出货量,但是对于整个RISC-V技术的普及推广是不够的。兆易创新此次发布通用性MCU,其中一个方面可以推动RISC-V技术的普及发展。

  另一方面,對于某些細分市場,下一步兆易創新也會推出專用産品,例如低功耗或低價格的産品系列。

  所以兆易創新立足于把通用市場先做好,如果再往下切入是非常方便的——只要針對某個市場的特定需求,直接把功能進行組合,做SoC是較爲容易的。但是如果從特別窄的範圍跨到通用領域,難度會較大,也許做一兩顆還行,但如果做更多種型號、整條産品線,還要保證十年供貨,進行質量認證等,專用芯片廠商做擴展的挑戰較大。

  所以站在産業的角度看,兆易創新先用通用産品去做覆蓋,去培養研發的生態。如果需要具體覆蓋某些細分領域,包括現在的人工智能需要人工智能加速器,把加速器放進去即可,這樣非常靈活。

  8 两种内核可否集成到一个芯片中

  百貨商店裏有各種形式的産品。由于可以靈活組合,完全有可能把Arm內核和RISC-V內核放在一起,只要有這樣的市場需求。

  異構也是一種趨勢,現在有很多國外廠商已經推出異構的産品,但是異構的都是同一公司的內核,例如Arm不同內核的異構。兆易創新也可以做跨不同內核的異構,諸如有關安全的功能可以放在RISC-V裏,用RISC-V生態,其他周邊的控制可以用Arm內核,且二者是兼容的。

  9 VF103的研发周期有多长

  兆易創新已經提早布局了,而且本身經驗也很豐富了,加上有各種成熟的通信模塊,所以研發時間並不是很長。

  未來,如果有一些客戶需要定制化的産品,兆易創新也可以以最快的速度給客戶提供定制化的産品。

  本文來源于科技期刊《電子産品世界》2019年第10期第15頁,歡迎您寫論文時引用,並注明出處。



關鍵詞: 201910 RISC-V MCU Arm

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