作為國(guó)產(chǎn)MCU龍頭，兆易創(chuàng)新GD32如何在工業(yè)市場(chǎng)開疆拓土？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）近日，在以“勇躍?芯征程”為主題的GD32新品發(fā)布會(huì)上，兆易創(chuàng)新MCU事業(yè)部產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)陳思偉表示，當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化增長(zhǎng)穩(wěn)健，數(shù)字能源領(lǐng)域則在快速增長(zhǎng)，這些領(lǐng)域?qū)⒊蔀镚D32 MCU業(yè)務(wù)成長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力。

為了進(jìn)一步提升GD32 MCU在工業(yè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，兆易創(chuàng)新在此次發(fā)布會(huì)上重磅發(fā)布了多款新品——兆易創(chuàng)新獲得德國(guó)倍福公司（Beckhoff）正式授權(quán)并推出其首顆EtherCAT從站控制器GDSCN832系列，以及超高性能工業(yè)互聯(lián)MCU產(chǎn)品GD32H75E系列；此外還有基于Arm Cortex-M33內(nèi)核的GD32G5系列高性能MCU。

讓EtherCAT設(shè)計(jì)更具靈活性

GDSCN832系列并不是一款傳統(tǒng)意義上的MCU產(chǎn)品，而是一款2/3端口EtherCAT從站控制器，因此并沒(méi)有沿用GD32的命名。GDSCN832系列集成2個(gè)內(nèi)部PHY和1個(gè)MII擴(kuò)展接口，內(nèi)置雙通道集成Ethernet物理層設(shè)備，每個(gè)通道均提供全雙工100BASE-TX收發(fā)器，支持100Mbps運(yùn)行。

根據(jù)發(fā)布會(huì)內(nèi)容，相較于競(jìng)品“3+4+4”的配置，GDSCN832系列的配置全面領(lǐng)先，達(dá)到了“8+8+8”——GDSCN832系列支持8個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線存儲(chǔ)器管理單元（FMMU）；GDSCN832系列支持8個(gè)同步管理器（Sync Manager Entities）；GDSCN832系列配置高達(dá)8KB雙端口內(nèi)存（DPRAM）空間。同時(shí)，GDSCN832系列內(nèi)部集成1.1V內(nèi)核穩(wěn)壓器，支持單3.3 V電源工作；還支持1.8V-3.3V可變電壓I/O。因而，GDSCN832系列兼具高性能和低功耗。

GD32H75E系列則是兆易創(chuàng)新推出的首款擁有德國(guó)倍福公司正式授權(quán)EtherCAT從站控制器的高性能MCU產(chǎn)品系列，內(nèi)部集成GDSCN832系列芯片，實(shí)現(xiàn)與高性能MCU的完美融合，滿足工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)如伺服電機(jī)控制、變頻驅(qū)動(dòng)、工業(yè)PLC、通訊模塊以及人形機(jī)器人等多樣化應(yīng)用所需。

陳思偉表示，GDSCN832系列和GD32H75E系列同時(shí)推出，相當(dāng)于兆易創(chuàng)新在EtherCAT接口芯片和集成EtherCAT接口芯片的高性能MCU方面都能夠提供解決方案，相較于單一的EtherCAT接口芯片，兆易創(chuàng)新提供了更多的選擇，讓客戶在實(shí)際應(yīng)用中保持更高的設(shè)計(jì)靈活性。

滿足工業(yè)場(chǎng)景的差異化應(yīng)用

面向工業(yè)應(yīng)用，GD32G5系列MCU是兼具高性能、高集成和高安全的選擇。

在高性能方面，GD32G5系列基于Arm Cortex-M33高性能內(nèi)核，主頻高達(dá)216MHz。內(nèi)置高級(jí)DSP硬件加速器和單精度浮點(diǎn)單元（FPU）；集成了硬件三角函數(shù)加速器（TMU），支持10類函數(shù)計(jì)算；還集成了濾波算法（FAC）、快速傅里葉（FFT）等多類硬件加速單元，大幅提升處理效率。GD32G5系列MCU最高主頻下的工作性能可達(dá)316 DMIPS，CoreMark測(cè)試取得了694分的出色表現(xiàn)。 同時(shí)，GD32G5系列配置有256KB到512KB嵌入式Flash，支持Flash雙Bank功能；以及128KB SRAM，其中包含32KB緊耦合內(nèi)存TCMRAM，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵指令與數(shù)據(jù)的零等待執(zhí)行；還配備了高速緩存空間，高達(dá)2KB I-Cache及512B D-Cache，進(jìn)一步提升內(nèi)核處理性能。

在高集成方面，GD32G5系列支持4個(gè)12位ADC，采樣速率高達(dá)5.3MSPS；支持4個(gè)12位DAC，其中2個(gè)采樣率高達(dá)15MSPS；配備了16通道高精度定時(shí)器（HRTimer），精度可達(dá)145ps；配備了3個(gè)8通道高級(jí)定時(shí)器，2個(gè)32位通用定時(shí)器、5個(gè)16位通用定時(shí)器、2個(gè)16位基本定時(shí)器、1個(gè)低功耗定時(shí)器；還提供5個(gè)U(S)ART、4個(gè)I2C、3個(gè)SPI以及1個(gè)QSPI等接口資源。

在高安全方面，GD32G5系列內(nèi)置多種安全功能，為通信過(guò)程提供了包括支持安全OTA、安全啟動(dòng)、安全調(diào)試、安全升級(jí)等在內(nèi)的多重安全保護(hù)機(jī)制。

兆易創(chuàng)新CTO、MCU事業(yè)部總經(jīng)理李寶魁表示，作為國(guó)內(nèi)MCU市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，兆易創(chuàng)新的模式并不是單純的Fabless，而是“虛擬IDM”，公司擁有專業(yè)的團(tuán)隊(duì)，和晶圓代工廠一起優(yōu)化工藝，并提升產(chǎn)品品質(zhì)和良率。GD32G5系列便是基于兆易創(chuàng)新和領(lǐng)先代工廠合作開發(fā)的40nm MCU工藝平臺(tái)，在底層進(jìn)行了很多優(yōu)化，使得GD32G5系列不僅器件面積更小，且能夠基于Arm Cortex-M33內(nèi)核實(shí)現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先的216MHz高主頻。特別需要指出的是，GD32G5系列能夠在極端的135℃高結(jié)溫下跑到216MHz主頻，體現(xiàn)了產(chǎn)品性能和品質(zhì)的領(lǐng)先性。

智能化是MCU發(fā)展的大趨勢(shì)

對(duì)于MCU未來(lái)的發(fā)展，有很多較為明顯的趨勢(shì)，比如更高集成、更低功耗、更安全、更可靠等。當(dāng)然，其中也包括智能化。

隨著制造業(yè)智能化水平的不斷提升，MCU也必然將朝著更高算力、更高智能的方向去發(fā)展，手段包括提升主頻、提升核心性能、異構(gòu)集成、提升內(nèi)存容量等。目前，行業(yè)界有廠商選擇將NPU集成到MCU里，或者采用支持Arm Helium技術(shù)的Arm Cortex-M55內(nèi)核和Arm Cortex-M85內(nèi)核。

對(duì)此，李寶魁談到，對(duì)于MCU各種AI智能化升級(jí)方向，兆易創(chuàng)新都會(huì)關(guān)注。AI算力是分級(jí)的，通用MCU加先進(jìn)的AI算法就能提供低級(jí)別的AI基礎(chǔ)算力。在兆易創(chuàng)新關(guān)注的工業(yè)領(lǐng)域，客戶目前需要的AI算力其實(shí)并不高。以兆易創(chuàng)新推出的AI拉弧檢測(cè)方案為例，就是用高性能MCU加先進(jìn)的AI算法來(lái)解決客戶的智能化應(yīng)用問(wèn)題。


不過(guò)，李寶魁也強(qiáng)調(diào)，“我們相信，將硬件AI加速集成到MCU中一定是未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)，兆易創(chuàng)新也在積極地布局?！?/p>

結(jié)語(yǔ)

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，兆易創(chuàng)新是中國(guó)排名第一的MCU供應(yīng)商，并在2022年躋身全球第七。不過(guò)，從目前全球市場(chǎng)占比來(lái)看，兆易創(chuàng)新的份額是1.8%，尚不足2%。因此，兆易創(chuàng)新將MCU業(yè)務(wù)視為關(guān)鍵的成長(zhǎng)領(lǐng)域，工業(yè)MCU被列為重要的布局方向，隨著新品和新技術(shù)的不斷推出，兆易創(chuàng)新GD32 MCU的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力正持續(xù)增強(qiáng)。