近幾年，隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的加速滲透，與之相關(guān)的智能家居、智能制造、智能電網(wǎng)等新勢能的發(fā)展，都需要算力更強(qiáng)且性能更高的微處理器（MCU）提供支持。
為了滿足市場對更高規(guī)格MCU的需求，近日上海靈動微電子股份有限公司（以下簡稱“靈動微電子”）聯(lián)合安謀科技，共同發(fā)布了高性能MM32F5系列MCU產(chǎn)品，旨在助力高端工業(yè)控制與物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全面創(chuàng)新。
強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，助力國產(chǎn)MCU逆勢突圍
一直以來，不斷提升計(jì)算和處理性能，都是MCU設(shè)計(jì)工程師和開發(fā)商的不懈追求。作為中國本土通用32位MCU產(chǎn)品及解決方案供應(yīng)商，靈動微電子自然也不例外。自2011年3月成立至今，靈動微電子目前已經(jīng)成功完成了兩百余款MCU產(chǎn)品設(shè)計(jì)及推廣，包括基于Arm? Cortex?-M0、Arm? Cortex?-M3內(nèi)核的產(chǎn)品。而此次推出的高性能MM32F5系列MCU，是眾多產(chǎn)品中更為出色的一款。
據(jù)上海靈動微電子股份有限公司市場總監(jiān)王維介紹，過去幾年，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)推動著工業(yè)自動化快速發(fā)展；與此同時，在新冠疫情下，智能語音、機(jī)器視覺等非接觸式人機(jī)交互需求也一下子變得迫切起來。另外，過去三年，中國工業(yè)企業(yè)的年增長率更是超過了200%。“不可否認(rèn)，這些下游需求帶動了國內(nèi)MCU市場規(guī)模大幅增長；但與此同時，我們也應(yīng)該注意到，在高性能MCU上面，目前國產(chǎn)的市占率還是非常低的。”
近年來，受益于物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、汽車電子、工業(yè)控制等市場需求旺盛，以及國家產(chǎn)業(yè)政策扶持，整個MCU市場規(guī)模都呈現(xiàn)出了高速增長的趨勢。根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)IC Insights發(fā)布的報(bào)告顯示，2021年全球MCU市場總銷售額突破190億美元，而中國市場增速遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先全球，尤其在新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。不過，從國際競爭格局來看，目前中國MCU市場仍主要被國外廠商占據(jù)。有數(shù)據(jù)顯示，全球排名前八的國外MCU廠商市場占比高達(dá)84%，而國內(nèi)MCU廠商市場占比較低。
“究其原因，一方面是國內(nèi)MCU廠商對高性能產(chǎn)品的支持和布局還不夠完善；另一方面是MCU的開發(fā)和應(yīng)用環(huán)境有非常多差異化的生態(tài)要求，碎片化的生態(tài)加上不同算法的門檻，這些都是國產(chǎn)高性能MCU面臨的挑戰(zhàn)。”王維表示，所以經(jīng)過非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑u估之后，靈動微電子選用了安謀科技Armv8-M Mainline架構(gòu)的“星辰”STAR-MC1內(nèi)核來開發(fā)高性能MM32F5系列MCU產(chǎn)品。
優(yōu)勢凸顯，性能迎來重大升級
據(jù)介紹，MM32系列是靈動微電子于2020年推出的新一代通用MCU平臺，旨在為客戶提供更高性能、更低功耗、更高可靠性的微控制器。而此次推出的全新MM32F系列MCU，則是靈動微電子推出的新一代MM32系列MCU中的通用高性能MCU平臺。無論是在系統(tǒng)性能、功能擴(kuò)展，還是在可靠性和穩(wěn)定性等方面，均獲得了大幅度的提升。
根據(jù)官方資料顯示，這款高性能MM32F5系列MCU主要參數(shù)如下：
● 搭載安謀科技“星辰”STAR-MC1內(nèi)核，最高主頻可達(dá)120MHz，內(nèi)置浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU）；
● 支持從256KB到2MB Flash存儲，支持高達(dá)192KB RAM存儲，并使用了雙分區(qū)配置，可提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性；
● 提供從64腳到144腳的多種封裝；
● 集成了以太網(wǎng)、USB、雙FlexCAN接口，以及多達(dá)14組的UART、SPI和I2C；
● 內(nèi)置多個ADC、COMP和DAC等模擬外設(shè)；
● 部分型號提供QSPI和FSMC接口可用于連接外部存儲器，F(xiàn)SMC亦可外接顯示屏；
● 可選溫度范圍為-40℃~105℃。
此外，靈動微電子研發(fā)團(tuán)隊(duì)還在MM32F5系列上引入了獨(dú)創(chuàng)的MindSwitch專業(yè)功能模塊，可支持任意外設(shè)和GPIO之間的同步處理和邏輯運(yùn)算，并且在模擬功能上提升了SAR ADC和定時器的配置。3Msps采樣率和256倍過采樣設(shè)計(jì)的12b ADC，以及支持8路的互補(bǔ)PWM輸出的定時器，讓靈動微電子專業(yè)的電機(jī)控制技術(shù)更進(jìn)一步。
基于以上特性，這款高性能MM32F5系列MCU產(chǎn)品非常適用于工業(yè)、汽車、電梯、消防、家電等多類應(yīng)用場景。
本土研發(fā)，自主可控成最大亮點(diǎn)
除了MM32F5系列MCU產(chǎn)品，“星辰”STAR-MC1處理器同樣值得一提。
據(jù)安謀科技產(chǎn)品總監(jiān)陳江杉介紹，“星辰”STAR-MC1處理器是安謀科技本土團(tuán)隊(duì)研發(fā)出來的第一款面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的輕量級實(shí)時處理器，可用于微控制器或者集成片上系統(tǒng)等芯片類型，充分滿足了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在實(shí)時控制、數(shù)字信號處理、安全運(yùn)行、極低功耗、極小面積等方面的需求。
具體來說，“星辰”STAR-MC1處理器采用了最新的Arm? V8-M架構(gòu)，具有高達(dá)4.02 Coremark/MHz的極致能效。在同等工藝和功耗的前提下，“星辰”STAR-MC1內(nèi)核性能比Arm Cortex-M3/M4提升了20%。
其次，“星辰”STAR-MC1處理器搭載了接近Cortex-M7的內(nèi)存系統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)，并且具備V8M獨(dú)有的可定制指令接口，可以靈活地去定制用戶特定指令，以提升系統(tǒng)效率，并滿足不同市場的客戶需求；同時，客戶也能運(yùn)用這套機(jī)制去做一些差異化產(chǎn)品，從而保證自己的知識產(chǎn)權(quán)。
另外，在生態(tài)系統(tǒng)方面，“星辰”STAR-MC1處理器不僅擁有Arm自家的DS和Keil MDK工具，還包含了第三方的IAR、SEGGER、Lauterbach等一些工具鏈，并且其在各類第三方編譯器、操作系統(tǒng)、仿真器也受廣泛支持，便于工程師在開發(fā)設(shè)計(jì)時快速上手。
基于以上優(yōu)勢，目前“星辰”STAR-MC1處理器已在國內(nèi)市場擁有超過70個授權(quán)客戶，用其開發(fā)的芯片項(xiàng)目也已超過60個。截止2021年底，基于“星辰”STAR-MC1處理器的芯片出貨量已超一億顆。
“所以無論是產(chǎn)品接受度，還是市場表現(xiàn)力，亦或是客戶滿意度，就目前來看，這款處理器都交出了一份滿意的答卷。”陳江杉表示。
總之，“星辰”STAR-MC1處理器主要著重解決“安全、高效計(jì)算、靈活擴(kuò)展”三個問題。而靈動微電子之所以選擇這款處理器，看中的正是安謀科技本土研發(fā)這一優(yōu)勢。因?yàn)樵凇百Q(mào)易戰(zhàn)”出口限制的大環(huán)境下，這種“自主可控”可以極大地保持供應(yīng)鏈的獨(dú)立性和安全性。
除此之外，“星辰”STAR-MC1處理器的高性能、多并發(fā)、生態(tài)完備等特點(diǎn)，也是靈動微電子考量的幾項(xiàng)重要指標(biāo)。
可以想象，基于安謀科技“星辰”STAR-MC1內(nèi)核的MM32F5系列平臺，必將成為中國高端MCU市場的一匹“黑馬”。
