作為當(dāng)今最受關(guān)注的技術(shù)之一，RISC-V技術(shù)完善度越來越高，生態(tài)多樣性越來越得到體現(xiàn)，參與者越來越多。最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2022年底，RISC-V處理器在IoT的應(yīng)用規(guī)模超100億，用12年的時(shí)間完成了走出校園到量產(chǎn)100億顆初級(jí)階段。Semico Research預(yù)計(jì)，到2025年，全球?qū)⒂?24億顆RISC-V架構(gòu)的處理器內(nèi)核。ZJpesmc

更為重要的是，中國(guó)公司的出貨量占據(jù)了約50%的份額，在技術(shù)和應(yīng)用上的貢獻(xiàn)度越來越高。這其中，成立于2020年8月的先楫半導(dǎo)體就是不可忽視的“玩家”之一。ZJpesmc

日前，繼HPM6700、HPM6400和HPM6300系列之后，該公司再度推出了“為精準(zhǔn)控制而生”的第四款系列產(chǎn)品HPM6200，進(jìn)一步完善了先楫產(chǎn)品在新能源、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車和工業(yè)自動(dòng)化等應(yīng)用領(lǐng)域的布局。ZJpesmc

“雖然產(chǎn)品序號(hào)是遞減的，但我們不是在做減法。每一代產(chǎn)品都在針對(duì)一些特別的應(yīng)用，或者是針對(duì)市場(chǎng)上一些具有統(tǒng)治地位的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品。”先楫半導(dǎo)體CEO曾勁濤在接受媒體采訪時(shí)強(qiáng)調(diào)說，ZJpesmc

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先楫半導(dǎo)體CEO曾勁濤ZJpesmc

揭開HPM6200的神秘面紗

全新的HPM6200系列共有12種產(chǎn)品型號(hào)，包括單核和雙核產(chǎn)品，提供144 LQFP及 117 BGA兩種封裝(與已量產(chǎn)的HPM6300系列管腳完全兼容)，有內(nèi)置閃存(4MB)和無內(nèi)置閃存選項(xiàng)。HPM6200全線產(chǎn)品通過AEC-Q100 認(rèn)證，工作溫度范圍在-40-125℃。ZJpesmc

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CPU性能方面，HPM6200采用了RISC-V雙核架構(gòu)，支持雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算及強(qiáng)大的DSP擴(kuò)展，主頻達(dá)到600MHz，性能達(dá)到6780 CoreMark和3420 DMIPS，可在1us內(nèi)完成基于矢量控制的電流控制環(huán)路運(yùn)算。ZJpesmc

但MCU不只是要求CPU性能高，還需要強(qiáng)大的外設(shè)來完成整個(gè)系統(tǒng)的控制。為此，在配置的4 組8通道增強(qiáng)型PWM控制器中，有2組高分辨率PWM調(diào)制精度高達(dá)100ps，這也是目前世界上最高精度的PWM。不但提升了系統(tǒng)控制精度，還可實(shí)現(xiàn)單芯片控制多軸電機(jī)或者單芯片實(shí)現(xiàn)復(fù)雜拓?fù)涞臄?shù)字電源。ZJpesmc

HPM6200還擁有2個(gè)可編程邏輯陣列PLA和Σ?數(shù)字濾波SDM，前者可靈活實(shí)現(xiàn)組合邏輯和時(shí)序邏輯器件互聯(lián)，在芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)用戶獨(dú)有的功能電路設(shè)計(jì)；后者包含SINC數(shù)字濾波器，可外接4路Σ?調(diào)制器，實(shí)現(xiàn)帶隔離的高精度電流和電壓信號(hào)采集。ZJpesmc

同時(shí)，HPM6200還內(nèi)置3個(gè)2MSPS 16位高精度ADC(配置為12位精度時(shí)轉(zhuǎn)換率可達(dá)4MSPS，多達(dá)24 個(gè)模擬輸入通道；4個(gè)模擬比較器和2個(gè)1MSPS 12位DAC)，支持多種通訊接口(1個(gè)內(nèi)置PHY高速USB，多達(dá)4路CAN-FD，4路LIN及豐富的 UART、SPI、I2C等)，ZJpesmc

值得關(guān)注的是，HPM6200在內(nèi)部配置了32KB高速緩存(I/D Cache)和雙核共高達(dá)512KB的零等待指令和數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)器(ILM/DLM)，加上256KB通用SRAM，極大避免了低速外部存儲(chǔ)器引發(fā)的性能損失。ZJpesmc

對(duì)此，曾勁濤回應(yīng)稱，芯片內(nèi)部配置緩存和大容量的是高性能MCU的趨勢(shì)，從ST、NXP、TI的產(chǎn)品中都能看得出來，這樣設(shè)計(jì)的好處是可以打破“內(nèi)城墻”的限制，提高產(chǎn)品的性價(jià)比。首先，客戶可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，將實(shí)時(shí)性要求高的代碼復(fù)制進(jìn)內(nèi)部SRAM或者ILM中運(yùn)行，訪問速度最高可以達(dá)到800MHz；另一方面，這樣的設(shè)計(jì)還可以讓客戶自由選擇外置Flash的容量、品牌等，提高設(shè)計(jì)的擴(kuò)展性和兼容性，并可達(dá)到更高性價(jià)比的目的。ZJpesmc

為何選擇精準(zhǔn)控制？

之所以要推出這樣一款高性能、高實(shí)時(shí)、高精度混合信號(hào)的通用微控制器，曾勁濤表示，主要是因?yàn)樵谀壳暗墓I(yè)和汽車行業(yè)中，數(shù)字電源和高性能電機(jī)控制領(lǐng)域的高端控制器芯片長(zhǎng)期被國(guó)外品牌所壟斷。而且，此類控制器既涉及到傳統(tǒng)的電機(jī)電源等工控應(yīng)用，也涉及到新興的機(jī)器人、新能源及汽車等應(yīng)用，對(duì)中國(guó)的工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著實(shí)實(shí)在在的“掐脖子”威脅。 ZJpesmc

“國(guó)外大廠在新能源、儲(chǔ)能等領(lǐng)域經(jīng)過多年的積累，在軟硬件領(lǐng)域都筑起了很高的壁壘。我們推出HPM6200系列的目的，就是希望能在新能源和儲(chǔ)能這些新興應(yīng)用的高性能控制上有所突破，在一些卡脖子的市場(chǎng)，替換部分國(guó)外公司的產(chǎn)品。”曾勁濤強(qiáng)調(diào)說，HPM6200系列基于先楫團(tuán)隊(duì)多年的產(chǎn)品和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)積累，從IP設(shè)計(jì)、架構(gòu)到軟件均經(jīng)過優(yōu)化，是一款擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的高性能MCU產(chǎn)品。ZJpesmc

在工業(yè)領(lǐng)域，電機(jī)驅(qū)動(dòng)是整個(gè)自動(dòng)化的基礎(chǔ)應(yīng)用，如用于CNC機(jī)床、機(jī)器人的伺服驅(qū)動(dòng)器，用于新能源汽車的主驅(qū)、壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)等。由于這些行業(yè)本身的發(fā)展和需求增加，對(duì)MCU提出了更高的要求，如高算力、高實(shí)時(shí)性、16位ADC、?-Δ濾波、單芯片多軸控制等，而這些需求在HPM6200上都能得到很好的滿足。ZJpesmc

除工業(yè)外，儲(chǔ)能、數(shù)字電源同樣是先楫半導(dǎo)體最為聚焦的市場(chǎng)之一。先楫半導(dǎo)體銷售副總裁陳丹指出，無論是儲(chǔ)能、光伏逆變還是車載OBC，數(shù)字電源應(yīng)用對(duì)MCU的實(shí)時(shí)性有很大的要求，不僅需要高主頻，還需要強(qiáng)大的模擬能力，例如高速高精度ADC、高性能PWM、比較器等，HPM6200也同樣能夠滿足。ZJpesmc

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先楫半導(dǎo)體銷售副總裁陳丹ZJpesmc

生態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)

但只擁有好的產(chǎn)品是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，沒有生態(tài)系統(tǒng)的支持，一切都將如“水中花，鏡中月”，先楫半導(dǎo)體顯然也明白這個(gè)道理。 ZJpesmc

“從公司成立伊始，我們就意識(shí)到現(xiàn)在的MCU競(jìng)爭(zhēng)其實(shí)是生態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)，所以我們將生態(tài)建設(shè)放在很高的優(yōu)先級(jí)。”據(jù)曾勁濤透露，先楫半導(dǎo)體是國(guó)內(nèi)第一家買斷SEGGER商用IDE的MCU公司，不但為廣大的開發(fā)者提供免費(fèi)的商用開發(fā)環(huán)境，更可以確保客戶可以從IDE到SDK獲得一站式正版軟件支持。ZJpesmc

資料顯示，HPM6200沿用并擴(kuò)展了先楫半導(dǎo)體已有的生態(tài)系統(tǒng)，包括全免費(fèi)的商用集成開發(fā)環(huán)境SEGGER Embedded Studio，以及基于BSD許可證的SDK，其中包含了底層驅(qū)動(dòng)、中間件和RTOS，例如流行的開源項(xiàng)目lwIP、TinyUSB、CherryUSB、FreeRTOS、tensorflow lite for MCU以及完全自主研發(fā)的高性能電機(jī)控制庫(kù)等。ZJpesmc

在操作系統(tǒng)方面，先楫半導(dǎo)體適配了FreeRTOS、RT-Thread、Zephyr、Open Harmony等流行的系統(tǒng)，方便工程師二次開發(fā)。ZJpesmc

硬件方面，HPM6200提供一款性價(jià)比極高的EVK。EVK帶板載調(diào)試接口，客戶可直接調(diào)試，并支持ART-PI接口及先楫電機(jī)通用接口，以方便客戶擴(kuò)展應(yīng)用和移植方案。ZJpesmc

同時(shí)，先楫半導(dǎo)體還組建了包括DFAE，F(xiàn)AE、AE、軟件團(tuán)隊(duì)在內(nèi)的強(qiáng)大的技術(shù)支持梯隊(duì)，和超過700多人的開發(fā)者交流群、24小時(shí)內(nèi)回復(fù)的官網(wǎng)技術(shù)論壇等在線交流渠道，并定期舉行開發(fā)者大會(huì)、城市技術(shù)交流日、技術(shù)宣講直播等活動(dòng)，在幫助客戶、開發(fā)者快速完成產(chǎn)品的開發(fā)、跨平臺(tái)軟硬件移植等工作的同時(shí)，還與代理商、方案商、行業(yè)合作伙伴等在內(nèi)的眾多線下合作伙伴建立了緊密的合作。ZJpesmc

“我們并沒有去走pin-to-pin替代等常規(guī)的國(guó)產(chǎn)化道路，而是選擇了做有自己特色MCU的道路，堅(jiān)持用產(chǎn)品、方案、服務(wù)的價(jià)值打動(dòng)客戶。”曾勁濤說，得益于強(qiáng)大的研發(fā)和市場(chǎng)團(tuán)隊(duì)，公司能夠清晰的知道客戶的真正需求，能快速的設(shè)計(jì)、迭代出客戶想要的芯片，國(guó)產(chǎn)自主可控就是自己的突破口。ZJpesmc

根據(jù)規(guī)劃，先楫半導(dǎo)體將會(huì)從今年Q2季度開始，陸續(xù)推出包括高性價(jià)比、支持TSN/Ether CAT網(wǎng)絡(luò)，以及完全符合功能安全ASIL-B/D在內(nèi)的多款產(chǎn)品。ZJpesmc

3月30日，AspenCore將在上海舉辦國(guó)際集成電路展覽會(huì)暨研討會(huì)（IIC Shanghai 2023），同期舉辦的“MCU技術(shù)與應(yīng)用論壇”邀請(qǐng)到國(guó)內(nèi)外多家優(yōu)秀MCU設(shè)計(jì)和系統(tǒng)方案商，歡迎感興趣的朋友到場(chǎng)交流。點(diǎn)擊或掃碼報(bào)名：https://m.zhundao.net/event/342548?track=0135ZJpesmc