近两年来,许多人都感受到MCU价格的昂贵。然而,最近沁恒微电子推出了一款价格非常具有吸引力的MCU——CH32V003系列,单价甚至低至5毛人民币。值得一提的是,这款低价单片机还是一款32位的通用MCU,主频高达48M。
那么,这款低价的32位MCU是如何实现的呢?
通常情况下,国内大多数MCU厂商采用外购IP组装的方式,而作为片内核心部分的处理器内核IP则是由第三方独立研发,因此MCU厂商必须向第三方支付IP授权费用,这笔费用最终只能由消费者承担。
为了进一步为客户节省成本,沁恒微电子专注于连接技术和MCU内核研究,并基于自主研发的青稞RISC-V微处理器内核IP和USB、以太网、蓝牙等专业接口IP,组合构建了全栈MCU芯片。通过全栈自研和全内置的方式,全面消除了使用外部ULPI芯片和支付第三方IP授权费用的需要。各种IP内在紧密结合,不仅提高了数据交换效率,而且消费者不再需要支付第三方IP授权费用。
基于包含内核在内的全栈自研模式,沁恒微电子最新推出的V003系列MCU一步到位,直接做到了5毛的低价。
那么,这款仅售5毛的单片机能够提供什么资源呢?实际上,CH32V003系列中提供了许多常规的片上资源,包括UART、SPI、I2C、ADC、定时器TIM、独立/窗口看门狗WDG、DMA等。下面是芯片数据手册中的资源配置信息:
![image-20231104213009285](https://pic.imgdb.cn/item/6546478cc458853aefaa2064.png)
同时,主频高达48MHz、支持电源管理和低功耗、单线调试、64 位芯片唯一 ID等众多实用的功能(还有更多资源,可以查阅手册)。
这些资源足以应对市面上大部分场景和应用,特别是现在的众多物联网终端设备。
除了超值型V003系列,当有更高资源需求的时候,仍有更多RISC-V MCU可供选择,例如互联型CH32V307系列:提供USB 2.0高速接口(480Mbps)、千兆以太网MAC,并内置了自研PHY,加入单精度浮点指令集,具有更快的数据传输速度和更高的运算性能;无线型CH32V208系列:搭载青稞V4C内核,片上集成2Mbps低功耗蓝牙BLE通讯模块、10M以太网MAC+PHY模块、USB2.0全速设备+主机/设备接口等,工程师调侃是“全能型小网关”。
V003单片机主要特性
CH32V003系列采用青稞32位RISC-V内核,支持RV32EC指令集,是一款宽电压工作范围(2.7至5.5V)的MCU。
系统主频可达48MHz,支持2级中断嵌套,具有快速可编程中断控制器和硬件中断堆栈。
截取数据手册中的信息:
![image-20231104213014584](https://pic.imgdb.cn/item/6546478dc458853aefaa20ed.png)
RISC-V优势
首先,RISC-V的指令集架构开源。
与传统的x86、arm指令集相比,RISC-V标准指令集开源,可以在此基础上进行设计研究,既可以完全自研实现内核自由和免费,也可以付费购买第三方处理器内核IP。
正如前面提到的5毛级别超值型CH32V003,追本溯源,沁恒其他更高资源的CH32系列RISC-V MCU,同样采用了自研的青稞RISC-V处理器IP,不需要外购arm或支付RISC-V的IP授权费。相比同资源的通用MCU,更具价格优势。
其次,RISC-V指令集更加灵活,能够针对应用做到更加优化。
再次,RISC-V或可扛起国产芯片处理器自主可控的大旗。
就俄罗斯而言,arm宣布断供后,无论是x86还是arm架构均已对俄罗斯关上大门,殃及俄罗斯的数据中心建设和运营,甚至整个互联网。2019年美国对华为采取措施之后,国产芯片行业充分认识到了掌握芯片架构的重要性,因此开始全力投入研发RISC-V架构。
未雨绸缪,国产芯片想要自主可控,就需要掌握核心技术,全栈自研是必经之路。
沁恒官方也给出了几个关键词:全栈自研、中国芯、内核自由等。
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