很多工程師知道沁恒,是從CH340開始的。
很多工程師認(rèn)識沁恒,是從CH32V003開始的。
但其實(shí)沁恒做的,遠(yuǎn)不止這些,深入了解才發(fā)現(xiàn),在國內(nèi)還在觀望RISC-V未來發(fā)展態(tài)勢時(shí),沁恒已于2017年踏入RISC-V領(lǐng)域,深耕9年,商用落地超6年。近兩年所查到數(shù)據(jù)也顯示RISC-V芯片年銷超億顆。
有小伙伴會(huì)問,RISC-V跟ARM的最大區(qū)別是什么?
一句話概括,ARM是一種需要授權(quán)才能使用的“私有架構(gòu)”(要付費(fèi)),RISC-V是一種任何人都可以免費(fèi)使用和修改的“開源架構(gòu)”。但具體如何設(shè)計(jì),技術(shù)上需要企業(yè)自行研發(fā)。
RISC-V讓國產(chǎn)芯片廠商擁有了更多自主可控和創(chuàng)新空間。
今天我們一起,盤點(diǎn)一下沁恒這些年打造的RISC-V全家桶。
如果要評選國產(chǎn)RISC-V最出圈的產(chǎn)品,CH32V003絕對能排前三。

很多工程師第一次看到它的時(shí)候只有一個(gè)反應(yīng):這價(jià)格居然還能上32位RISC-V?
在國外也很受歡迎,老外關(guān)于CH32V003文章的標(biāo)題開頭都是0.1美元的MCU怎么怎么樣。

它最大的意義不是性能多強(qiáng),而是把STM8,PIC,以及部分AVR的市場直接拉進(jìn)了32位時(shí)代,性價(jià)比做到極致,某種意義上說:CH32V003是國產(chǎn)RISC-V真正破圈的代表作。
二、性能和功耗都要:CH32V203
增強(qiáng)型低功耗MCU CH32V203更是通用103類目MCU里的經(jīng)典之作,用過傳統(tǒng)Arm M3內(nèi)核的STM32F103再用CH32V203,你會(huì)發(fā)現(xiàn)RISC-V MCU的性能是經(jīng)典103的3倍,功耗僅有1/7,原因在于CH32V203支持144MHz主頻零等待高性能運(yùn)行,搭載V4B內(nèi)核,每MHz工作和睡眠功耗同比大幅下降。


根據(jù)不同的市場需求,在通用MCU類目里還有很多耳熟能詳?shù)漠a(chǎn)品,從首款產(chǎn)品CH32V103,到高性能低功耗的CH32V203,承包了那個(gè)缺貨年代的國產(chǎn)替代需求。包括更經(jīng)濟(jì)的CH32V002;帶觸摸按鍵的CH32V006,V007;帶USB2.0 HS+FS以及USB PD,192M主頻的CH32V205;帶BLE5.3,以太網(wǎng)的CH32V208等。

2021年沁恒率先在通用MCU中內(nèi)置PHY,引領(lǐng)了MCU集成高性能通信接口PHY的潮流。這里面一些比較經(jīng)典的產(chǎn)品,比如,CH32V305/7系列提供USB2.0高速接口(480Mbps)并內(nèi)置PHY,以太網(wǎng)MAC升級到千兆并集成了10M-PHY模塊,另有互聯(lián)型CH32V317,高速USB2.0+100M以太網(wǎng)PHY。
三、向量加速:CH32V407/467
雙高速USB和向量擴(kuò)展的MCU--CH32V407,200MHz主頻零等待運(yùn)行,支持V向量指令集,接口非常豐富,CH32V467在CH32V407的基礎(chǔ)上增加了4M或8M字節(jié)的片內(nèi)擴(kuò)展PSRAM存儲(chǔ)器,方便我們在做復(fù)雜應(yīng)用時(shí)候的大內(nèi)存需求。

四、雙核怪獸MCU:CH32H417
CH32H417是沁恒RISC-V MCU中的性能旗艦,RISC-V5F和RISC-V3F雙內(nèi)核設(shè)計(jì),主頻高達(dá)400MHz,性能模式下支持500MHz。USB3.0 SS+USB2.0 HS、千兆以太網(wǎng)MAC、DVP攝像頭接口、LTDC顯示控制器、高速ADC、DMA等一應(yīng)俱全。無論是工業(yè)HMI、邊緣AI視覺、USB3.0高速數(shù)據(jù)采集還是高端儀器儀表,都能輕松勝任,一顆MCU頂過去好幾顆芯片。


這已經(jīng)不是簡單替代STM32的問題,而是在探索新的應(yīng)用邊界。
至于開發(fā)環(huán)境,MRS配置起來非常方便,裝完之后直接打開官方的Demo例程即可,幾乎不需要配置,5分鐘就能搞定。

針對一些特殊的行業(yè),特色應(yīng)用的MCU優(yōu)勢會(huì)很明顯,集成性也更強(qiáng)。RISC-V生態(tài)的開源性以及自主創(chuàng)新性就會(huì)更加合適這類產(chǎn)品的開發(fā)。
比如,針對無刷電機(jī)領(lǐng)域,沁恒推出了CH32M系列的MCU,CH32M007G8R6內(nèi)置48V雙N預(yù)驅(qū)和二極管,內(nèi)置高壓擺率運(yùn)放OPA,支持3通道輪詢,電流采樣直接搞定,連高壓LDO都內(nèi)置了,最后無刷電機(jī)PCBA上,就是MCU+少量阻容+MOS即可,方案非常簡潔,老宇哥之前分享了關(guān)于方案的文章。


開源10萬轉(zhuǎn)超小PCBA無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案,集成預(yù)驅(qū)運(yùn)放LDO,BOM超精簡!
Demo方案,非常簡潔:

CH32M030相對M007,增加了2組Type-C和USB PD控制器及PHY,以及全速USB2.0控制器及PHY,4個(gè)運(yùn)放OPA和3個(gè)模擬電壓比較器CMP,如果是做PD供電的場景,MCU就可以直接與源端進(jìn)行電壓協(xié)商,非常適合PD供電的無刷電機(jī)場景和電源應(yīng)用。
六、模擬增強(qiáng)MCU:CH32X315
CH32X315主頻非常高,內(nèi)核支持480MHz零等待運(yùn)行,支持單精度浮點(diǎn)指令和位操作指令,內(nèi)置了4組高速12位ADC轉(zhuǎn)換單元,提供48個(gè)直接輸入通道,內(nèi)置USB3.0超高速控制器和PHY、USB2.0高速控制器和PHY以及Type-C/PD控制器和PHY。

如果速度要求不高,CH32X315的4組ADC還支持高性能模式,可等效輸出13位、14位、15位轉(zhuǎn)換結(jié)果。輸出數(shù)據(jù)位寬在12位的基礎(chǔ)上每增加1位,消耗的轉(zhuǎn)換周期翻一倍。
在一些需要多通道高速ADC采集的場景,配合DMA,48個(gè)外部通道,5Msps采樣率,支持4組ADC級聯(lián),等效20Msps采樣率,通過將高速ADC與原生USB3.0接口結(jié)合,為高速數(shù)據(jù)傳輸與處理提供了新的解決方案。
七、低功耗MCU:CH32L系列
CH32L103是一顆面向低功耗物聯(lián)網(wǎng)和便攜設(shè)備的高集成度RISC-V MCU,把低功耗、Type-C PD、USB、CAN和TouchKey融合在一起,讓產(chǎn)品更省電、更省料、更易開發(fā)。

相比單純堆性能,沁恒更傾向于解決實(shí)際產(chǎn)品問題。
八、無線系列:CH585/CH596
在藍(lán)牙物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中,傳統(tǒng)方案往往需要MCU+藍(lán)牙模塊兩顆芯片配合,不僅成本高,占板面積也大。沁恒RISC-V藍(lán)牙無線系列將BLE無線通信與MCU深度融合,內(nèi)置射頻、協(xié)議棧和豐富外設(shè)資源,一顆芯片即可完成無線連接與本地控制。
CH585支持BLE5.4,片上集成USB2.0 HS,USB2.0 FS,NFC,LCD段碼屏幕,LED點(diǎn)陣屏,以及一系列常規(guī)外設(shè),非常豐富。

在智能電子標(biāo)簽,智能門鎖等領(lǐng)域非常合適。
不同配置的型號也非常多,例如CH596,支持單節(jié)1.5V電池供電,在低功耗便攜領(lǐng)域優(yōu)勢非常大,可以根據(jù)應(yīng)用選擇最適合自己的MCU。

一句話,無線連接、主控運(yùn)算一顆芯片搞定,讓藍(lán)牙產(chǎn)品開發(fā)更簡單、更低成本。
此外,還有專門針對無線充電應(yīng)用的CH641,帶USB和PD以及RGB LED驅(qū)動(dòng)的CH643,帶USB PD以及百兆以太網(wǎng)PHY的CH564,多USB主機(jī)多USB設(shè)備+ 百兆以太網(wǎng)的CH645,很多很多。
之前老宇哥原創(chuàng)全開源的項(xiàng)目100W PD USB HUB:

老宇哥出手,100W快充 + USB3.0高速傳輸(3A1C),這個(gè)開源HUB項(xiàng)目太香了!
每一款都值得我們仔細(xì)研究其中的精妙之處。

逛沁恒官網(wǎng)的時(shí)候,無意中發(fā)現(xiàn),竟然還有EC控制器芯片:CH8571,應(yīng)用于電腦主板上的專用微控制器,提供eSPI,LPC系統(tǒng)接口,集成KBC/KB Matrix Scan,ACPI,ADC,DAC,PWM,UART,SMBus,CEC等豐富外設(shè)資源,提供LQFP128、BGA128、QFN48封裝。
很多公司能做芯片。
很多公司能買內(nèi)核。
但真正難的是:
做完整生態(tài)。
最讓老宇哥肯定的一點(diǎn)是,沁恒擁有:
? QingKe(青稞)RISC-V內(nèi)核
? 芯片產(chǎn)品
? MounRiver Studio開發(fā)環(huán)境
? USB協(xié)議棧
? BLE協(xié)議棧
? 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧
? RTOS支持
這意味著它已經(jīng)形成完整的軟硬件閉環(huán)生態(tài)。

如果讓我用一句工程師的話評價(jià)沁恒這些年的RISC-V布局:
很多廠商是在做一顆RISC-V MCU,而沁恒是在構(gòu)建一個(gè)完整的RISC-V王國。
9年深耕,6年商用,100多款芯片,幾億顆芯片銷售。
從幾毛錢的CH32V003,到雙核400MHz、USB3.0的CH32H417。
從通用MCU,到藍(lán)牙、電機(jī)、數(shù)字電源、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。
從內(nèi)核、芯片,到IDE和協(xié)議棧生態(tài)。
如今的沁恒,已經(jīng)不只是國產(chǎn)RISC-V參與者,而是國內(nèi)少數(shù)真正完成全棧布局的RISC-V廠商之一。
而對于工程師來說,這意味著一件事:
無論你是在做一個(gè)幾塊錢的控制板,還是一臺復(fù)雜工業(yè)設(shè)備,幾乎都能在沁恒的RISC-V產(chǎn)品矩陣?yán)?,找到對?yīng)的答案。
