兆易创新推出RISC-V架构的GD32VF103，这是MCU界的“小欢喜”

今年在MCU界，最受热议的话题非“RISC-V”莫属。从探讨它的指令集到生态系统，很多MCU公司都在摩拳擦掌，生怕错过属于MCU下一个十年的这场“盛宴”。 

在国际MCU大厂还处于探讨阶段的时候，目前已经跻身中国Arm Cortex-M MCU市场排名第三的兆易创新（GigaDevice）走在前列，发布了让RISC-V“落地”的芯片——GD32VF103。

 

初识GD32VF103

兆易创新产品市场总监金光一介绍，这是全球首款RISC-V内核32位通用MCU。GD32VF103采用RISC-V的Bumblebee处理器内核。Bumblebee内核设计了二级变长流水线微架构，配备了精简的指令预取单元和动态分支预测器，并融入多种低功耗设计方法，能够以二级流水线的代价，达到传统架构三级流水线的性能和频率，实现了优秀的能效比与成本优势。所以GD32VF103在最高主频下的工作性能可达153 DMIPS，CoreMark测试也取得了360分的优异表现，相比GD32 Cortex-M3内核产品性能提升15%的同时，动态功耗还降低了50%，待机功耗更是降低了25%。

 

GD32VF103能够提供108 MHz的运算主频，以及16~128 KB的片上闪存和6~32 KB的SRAM缓存，gFlash专利技术支持内核访问闪存高速零等待。Bumblebee内核还内置了单周期硬件乘法器、硬件除器和加速单元应对高级运算和数据处理的挑战。

 

芯片采用2.6~3.6 V供电，I/O口可承受5V电平。配备了1个支持三相PWM互补输出和霍尔采集接口的16位高级定时器可用于矢量控制，还拥有多达4个16位通用定时器、2个16位基本定时器和2个多通道DMA控制器。中断控制器提供了多达68个外部中断并可嵌套16个可编程优先级，以增强高性能控制的实时性。

 

GD32VF103外设资源也极为丰富，包含多达3个USART、2个UART、3个SPI、2个I2C、2个I2S、2个CAN2.0B和1个USB 2.0 FS OTG，以及外部总线扩展控制器(EXMC)。其中，全新设计的I2C接口支持快速Plus (Fm+)模式, 频率最高可达1 MHz (1MB/s)，是以往速度的两倍。SPI接口也支持四线制并新增多种传输模式，还可方便扩展Quad SPI NORFlash实现高速访问。内置的USB 2.0 FSOTG接口可提供Device、HOST、OTG等多种模式。

 

此外GD32VF103还集成了2个采样率高达2.6MSPS的12位高速ADC，提供了多达16个可复用通道，并支持16位硬件过采样滤波功能和分辨率可配置功能，同时拥有2个12位DAC。 

兆易创新未来坚持Arm和RISC-V两种架构并行

兆易创新执行副总裁、MCU事业部总经理邓禹介绍，公司发布了RISC-V架构的产品，并不意味着会放弃Arm内核产品，未来兆易创新MCU产品战略要坚持两条腿走路，将GD32 MCU产品做成“百货公司”，让客户自由选择适合自己的产品。

笔者认为，凭借基于Arm Cortex-M3/M4/23架构的300多款产品，兆易创新实现了从第二梯队的第一名迈入第一梯队的前列，这样的积累谁都不会轻易放弃，但是要实现更进一步的发展，打造更全面的生态系统也是刻不容缓的。尽管MCU属于细水长流的行业，但是面对RISC-V这个很多公司都极为看好的新赛道，越早进入才越有话语权。正如倪光南院士所说“基于RISC-V的国产CPU虽然正在起步中，但是前景十分看好。”

金光一总监介绍，在兆易创新内部，开发Arm结构和RISC-V架构的是同一个团队，这样在做两种架构产品的兼容方面就极为有优势，所以兆易创新在GD32的Arm内核产品与RISC-V内核产品之间搭建了快速通道，将跨越处理器内核的产品选型和设计切换变得更加自如，除了在内核、中断、调试接口方面做微调之外，原有代码直接移植即可，这样就大大缩短了产品的开发周期。 

芯片已来，生态仍需努力

现在，Arm能够拥有如此不可替代的地位，强大的生态系统是杀手锏。正如嵌入式软件行业协会嵌入式系统分会副理事长、《单片机与嵌入式系统应用》杂志副主编何小庆所言“我们对RISC-V架构产品要有信心，但是也要做好充分的准备，做好使用体验和生态系统才是推广的一张名片。”

虽然兆易创新表示已经能够提供从芯片到到程序代码库、开发套件、设计方案等完整工具链支持并持续打造RISC-V开发生态，多种开发板和应用软件已经准备就绪，但是不可否认的是，与Arm多年积累的强大生态系统相比，RISC-V的生态仍然属于“新来的”，所以RISC-V的未来依旧任重道远。笔者认为，既然已经有很多公司正在围绕RISC-V做工作，所以未来可期！

兆易创新让RISC-V首先“落地”，真的是MCU界的“小欢喜”，“小”会让我们认识到前路依然任重道远，“欢喜”是告诉我们国产MCU真的实现了突破，不再做追随者！

让我们共同回忆一下这一激动时刻吧！

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