首款Cortex-M7內(nèi)核超高性能MCU性能揭秘

GD32H7系列MCU具備卓越的處理能效、豐富連接特性及多重安全機制，以先進工藝制程和優(yōu)化的成本控制，全面釋放高級應用的創(chuàng)新潛力。全新產(chǎn)品組合包括3個系列共27個型號，提供176腳和100腳BGA封裝，176腳、144腳和100腳LQFP封裝等五種選擇，將于5月底陸續(xù)開放樣片和開發(fā)板卡申請，10月起正式量產(chǎn)供貨。

GD32H7可廣泛用于數(shù)字信號處理、電機變頻、電源、儲能系統(tǒng)、無人機、音頻視頻、圖形圖像等各類應用。得益于超高主頻以及大存儲容量，該系列MCU也適用于機器學習和人工智能等諸多高端創(chuàng)新場景。

兆易創(chuàng)新產(chǎn)品市場總監(jiān)金光一表示：“物聯(lián)技術和人工智能的普及，不斷推動嵌入式設計向智能化方向發(fā)展。GD32H7突破了MCU的性能邊界，為復雜運算、多媒體技術、邊緣AI等高級創(chuàng)新應用提供強大的算力支撐，進一步迭代拓展了我們在超高性能領域的產(chǎn)品布局，并持續(xù)以強大供應鏈和高品質打造平臺化優(yōu)勢，賦能開發(fā)者應對未來挑戰(zhàn)?！?/p>

Cortex-M7內(nèi)核超高性能MCU

?性能強勁的硬件配置

GD32H7系列MCU采用基于Armv7E-M架構的600MHz Arm?Cortex-M7高性能內(nèi)核，憑借支持分支預測的6級超標量流水線架構，以及支持高帶寬的AXI和AHB總線接口，可實現(xiàn)更高的處理性能。內(nèi)置了高級DSP硬件加速器和雙精度浮點單元(FPU)，以及硬件三角函數(shù)加速器(TMU)和濾波算法加速器(FAC)，大幅減輕了內(nèi)核的負擔并有助于提升處理效率。GD32H7系列MCU最高主頻下的工作性能可達1552 DMIPS，CoreMark測試取得了2888分的出色表現(xiàn)，同主頻下的代碼執(zhí)行效率相比市場同類產(chǎn)品提升約10%，相比Cortex-M4產(chǎn)品的性能提升超過40%。

GD32H7系列MCU配備了1024KB到3840KB的片上Flash及1024KB的SRAM，其中包含512KB可配置超大緊耦合內(nèi)存(ITCM, DTCM)，可確保關鍵指令與數(shù)據(jù)的零等待執(zhí)行；還配備了64KB L1-Cache高速緩存(I-Cache, D-Cache)，有效提升CPU處理效率和實時性。外部總線擴展(EXMC)支持訪問SDRAM、SRAM、ROM、NOR Flash和NAND Flash等多種片外存儲器。GD32H7內(nèi)置了可實時跟蹤指令和數(shù)據(jù)的宏單元ETM(Embedded Trace Macrocell)，提供在不干擾CPU正常運行情況下的高級調(diào)試功能。GD32H7內(nèi)置的大容量存儲空間能夠支持復雜操作系統(tǒng)及嵌入式AI、機器學習(ML)等多種高級算法，實現(xiàn)兼具高性能和低延遲的實時控制。

大幅擴容的集成資源

GD32H7系列MCU新增了大量通用外設資源，包含8個U(S)ART、4個I2C、6個SPI、4個I2S、2個SDIO以及2個八線制OSPI(可向下兼容四線制QSPI)等。配備了2個USB2.0 OTG接口，支持全速(Full Speed)和高速(High Speed)模式。還集成了3路CAN-FD控制器和2路以太網(wǎng)，滿足高速互聯(lián)應用所需。

GD32H7系列MCU提供了出色的圖形顯示和音視頻連接方案。芯片內(nèi)置了TFT LCD液晶驅動器和圖形處理加速器IPA (Image Processing Accelerator), 支持2D圖像疊加、旋轉、縮放及多種顏色格式轉換等功能。還集成了串行音頻接口(SAI)和SPDIF音頻接口，以及8位至14位的數(shù)字攝像頭接口，便于視頻圖像的采集與傳輸。

GD32H7系列MCU采用1.71V~3.6V供電，支持高級電源管理并提供了三種供電模式(LDO/SMPS/直接供電)和五種低功耗模式，可實施靈活的供電策略以兼顧整體能耗平衡。配備了4個32位通用定時器、12個16位通用定時器、4個64位/32位基本定時器、2個PWM高級定時器。2個14位ADC采樣速率可達4MSPS，1個12位ADC采樣速率高達5.3MSPS，還集成了快速比較器(COMP)、DAC等高精度模擬外設以支持各類電機控制場景。

GD32H7產(chǎn)品系列支持多種安全機制，為通信過程的數(shù)據(jù)安全提供保障。內(nèi)置的硬件加解密支持DES、三重DES或AES算法，以及應用于多種場合的哈希(Hash)算法，確保傳輸信息的完整性。GD32H7系列MCU Flash/SRAM均支持ECC校驗，能夠有效提升系統(tǒng)運行的可靠性。還集成了RTDEC模塊，可以對AXI或AHB總線數(shù)據(jù)進行實時解密，保護存儲在外部SPI NOR Flash設備中只讀固件的機密性。

▲?GD32H737/757/759系列MCU產(chǎn)品組合

GD32H7提供了3個全新系列，并與現(xiàn)有產(chǎn)品完美兼容。按資源配置不同，GD32H737系列支持3路CAN 2.0B，GD32H757/GD32H759系列支持3路高速CAN-FD。按管腳封裝不同，GD32H757系列具備BGA100和LQFP144/100三種封裝選項；GD32H759系列具備BGA176 和LQFP176封裝選項，以滿足差異化開發(fā)需求。

GD32強大的開發(fā)生態(tài)也日趨豐富完善。兆易創(chuàng)新為全新GD32H7系列微控制器提供了免費開發(fā)環(huán)境GD32 Eclipse IDE和多合一編程工具GD32 All-In-One Programmer，并支持調(diào)試下載工具GD-LINK的SWD/JTAG或主機的UART、USB、I2C等通信接口直接編程。Arm KEIL、IAR、SEGGER等知名嵌入式工具廠商亦將為GD32H7全新產(chǎn)品提供包括集成開發(fā)環(huán)境(IDE)、調(diào)試(Debug)和跟蹤(Trace)等在內(nèi)的全面支持。業(yè)界主流的實時操作系統(tǒng)(RTOS)、圖形化界面(GUI)和嵌入式AI算法等中間件也將適配，加速用戶項目設計，縮短產(chǎn)品上市周期。

兆易創(chuàng)新已于德國紐倫堡舉辦的Embedded World 2023展會上率先展出了全新的GD32H759I-EVAL全功能評估板，配套的入門級學習套件還包括GD32H759I-START、GD32H757Z-START、GD32H757J-START、GD32H757V-START，對應于各類封裝和管腳，方便功能評估和開發(fā)調(diào)試。各授權代理商渠道及GD32天貓旗艦店(GD32.tmall.com)也將上架發(fā)售。

編輯：黃飛

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