沁恒微电子一款伍毛级别的RISC-V通用MCU引起行业震动王炸...

鸣涧

王炸价格，MCU迎来内核自由新战局！
近日，沁恒微电子一款伍毛级别的RISC-V通用MCU引起行业震动，王炸价格成为众多电子工程师交流讨论的焦点。
在2020年以前，全球指令集呈现双寡头格局，x86、arm两大传统架构一直占据着绝大多数的市场份额——x86架构在PC及服务器市场一家独大，移动市场则由arm架构一统江湖。
由于arm需要支付授权费用，且arm内核的MCU开发门槛不高，过多的同质化产品导致竞争优势难以体现；而传统x86的授权又过于复杂。于是，越来越多的MCU厂商开始转型，纷纷将目光投向了RISC-V。
RISC-V标准指令集开源，能够在此基础上进行设计研究。MCU厂商可以选择付费购买第三方处理器内核IP，也可以完全自研实现内核自由和免费。在RISC-V应用最广泛的MCU领域，目前已有许多国内知名MCU厂商入局RISC-V赛道。
例如，兆易创新基于Bumblebee RISC-V内核发布了32位通用MCU GD32VF103，并宣布未来将坚持arm和RISC-V两种架构并行。沁恒基于自研的青稞RISC-V系列微处理器内核IP及USB、以太网、蓝牙等专业接口IP，发布了连接型/互联型/无线型全栈MCU+单片机CH32V系列，引领通用MCU从外源模块组装走向RISC-V全自研。

其中的超值型RISC-V MCU CH32V003系列便是讨论的焦点。“这款MCU是怎么把价格做到如此有吸引力的”、“RISC-V MCU产品有何竞争优势”、“产品开发生态是否完善”等疑问多次出现在讨论内容中。
下面，让我们带着这些疑问一探究竟！

伍毛系列如何做到“伍毛”低价？

我们都知道，在刚刚过去的2021年，MCU市场可谓欣欣向荣，且严重供不应求，今年受到消费需求疲弱的影响，半导体芯片砍单降价风暴愈演愈烈，即便是之前供不应求的MCU，现如今也已开始大幅度降价了。即便如此，伍毛级别的RISC-V通用MCU仍然很难想象。那么，沁恒是怎样做到这么“接地气”的价格的呢？到底是在硬件材料上做了文章，还是实打实的依靠硬实力为客户节省成本？

原来，早在2017年沁恒就开始关注并研究RISC-V指令集了。凭借多年在资源、技术、经验上的积累，沁恒于2020年推出了业界首款基于自研青稞RISC-V内核的32位通用MCU CH32V103系列。随后又推出了互联型和无线型MCU，在标准RISC-V基础上大大提升了中断响应速度。
相比采购外源IP进行组装的传统整合模式，沁恒独有的全栈模式，不仅内核自研，USB、以太网、蓝牙等专业接口IP也自研，使各IP紧密结合，打通了PHY、MAC及协议栈上下多层之间的数据链，具有更高的效率。内置PHY的单芯片方案体积更小、引脚更少，且无需向第三方支付IP授权费和每只芯片的提成费。
基于这种包含内核在内的全栈自研模式，最新推出的V003系列一步到位，才能将价格实实在在做到了伍毛级别。

RISC-V MCU产品有何竞争优势？

看到这里，可能有人会说，全栈自研模式下的RISC-V MCU除了能帮用户节省成本，还能提供什么呢？这就可以从沁恒RISC-V产品线一探究竟。

• 优异的性能表现
基于自研青稞RISC-V处理器的互联型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，有“全能型小网关”的称号，可以满足用户实现更多功能。
“伍毛”价格超值型V003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。具有快速可编程中断控制器和硬件中断堆栈。系统主频可达48MHz，支持2级中断嵌套；嵌入16KB Flash和2KB SRAM；集成USART、I2C和SPI等多种通讯接口；内置1组可连接ADC和TIM2的运放/比较器；支持睡眠和待机2种低功耗模式；标准工业级工作温度范围：-40℃~85℃；采用单线调试接口，减少了I/O口的占用。

另外值得一提的是，芯片提供SOP、QFN和TSSOP三种封装形式，最小尺寸仅为3.0mm*3.0mm。

• 内核自由，助力国产MCU快速发展
此前，沁恒多次在峰会及研讨会上谈到：“自研RISC-V的战略意义不在于节省第三方IP的授权费和每只芯片的提成费，而在于掌握MCU核心技术，便于与应用结合提升专业性和灵活性，避免了核心部件和业务的外包，确保芯片‘内核自由’，实现真正的处理器内核级别的自主可控，在通用的RISC-V生态上担负起对客户的长期保供承诺。”
诚然，信息安全也是近几年来一直在强调的话题。在政府、海关、金融、交通、医疗等重要部门，保障其通信安全尤为重要。RISC-V的指令集架构开源是属于开放标准，国内企业可自主创新设计满足市场对处理器IP微架构的差异化应用需求，并拥有绝对的自主可控和信息安全保障。

开发生态是否完善？

虽然目前市面上国产RISC-V通用MCU的选择有很多种，但对于电子工程师来说，想必大家最为关注的问题就是开发环境与工具教程，以及上手难易程度了。据悉，沁恒这款伍毛级别的RISC-V通用MCU，不仅具有完善的开发生态，还能为客户提供便捷的技术服务。

沁恒为CH32系列MCU配套免费的IDE集成开发工具：MounRiver Studio® （简称MRS），作为一款针对RISC-V等内核MCU的免费集成开发环境（IDE），内部集成了编辑器、工程管理系统、编译器、链接器、库管理、仿真调试器和下载器等在内的完整开发资源。
可能有些工程师没有使用过RISC-V的单片机，会认为是不是还得用类似Python、Go等编程语言，其实不是，目前RISC-V单片机的编程语言还是和传统单片机一样，主要是用C语言进行开发的，使用过沁恒CH32单片机的，或者有一定单片机基础的朋友，可以说轻松上手。此外，官方也提供了各种外设例程，新手也可以直接上手使用，极大地方便了学习和开发。

# 结 语 #

总体来说，采用沁恒自研青稞RISC-V处理器的系列产品，无论是在性能还是成本方面，相比市面上其它同类产品都是极具竞争力的。虽然目前MCU核心供应商仍然集中在意法半导体、瑞萨、恩智浦、英飞凌、德州仪器等国际厂商，国内厂商的市场占有率相对微弱，但可以预见的是，在芯片开源的大环境下，包含内核在内的全栈自研模式，将逐步成为国产MCU发展新战局的主流，助力中国MCU产业高速发展，实现真正的内核级别的自主可控、国产创新。