兆易创新发布GD32V系列RISC-V内核32位通用MCU新品

2019年8月22日，北京 — 业界领先的半导体供应商兆易创新GigaDevice(股票代码 603986)宣布在行业内率先将开源指令集架构RISC-V引入通用微控制器领域，正式推出全球首个基于RISC-V内核的GD32V系列32位通用MCU产品，提供从芯片到程序代码库、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。

作为GD32 MCU家族基于RISC-V内核的首个产品系列， 全新的GD32VF103系列RISC-V MCU面向主流型开发需求，以均衡的处理效能和系统资源为RISC-V进入市场主流应用提供了高性价比的创新之选。新品首批提供了14个型号，包括QFN36、LQFP48、LQFP64和LQFP100等4种封装类型选择，并完整保持了与现有产品在软件开发和引脚封装方面的兼容性。这种前所未有的创新性设计在GD32的Arm®内核产品与RISC-V内核产品之间搭建起快速通道，将跨越处理器内核的产品选型和设计切换变得灵活自如，从而更易于实现代码移植并缩短开发周期。全面适用于工业控制、消费电子、新兴IOT、边缘计算、人工智能及垂直行业的深嵌入式市场应用。

全面优化的RISC-V处理器内核

GD32VF103系列MCU采用了全新的基于开源指令集架构RISC-V的Bumblebee处理器内核，是兆易创新(Gigadevice)携手中国领先的RISC-V处理器内核IP和解决方案厂商芯来科技(Nuclei System Technology)，面向物联网及其它超低功耗场景应用自主联合开发的一款商用RISC-V处理器内核。

Bumblebee内核采用32位RISC-V开源指令集架构并支持定制化指令，更优化了中断处理机制。不仅配备了64位宽的实时计时器、可以产生RISC-V标准定义的计时器中断，还支持数十个外部中断源，具有16个中断级别和优先级，并支持中断嵌套和快速向量中断处理机制。低功耗管理可以支持两级休眠模式。内核支持标准JTAG接口及RISC-V调试标准， 适用于硬件断点和交互式调试。Bumblebee内核也支持RISC-V标准的编译工具链，以及Linux/Windows图形化集成开发环境。

Bumblebee内核设计了二级变长流水线微架构，配备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，实现了业界一流的能效比与成本优势。这使得GD32VF103系列MCU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，动态功耗降低了50%，待机功耗更降低了25%。

▲ GD32VF103系列RISC-V 内核32位通用MCU

主流均衡的首发产品组合

GD32VF103系列RISC-V MCU提供了108MHz的运算主频，以及16KB到128KB的片上闪存和6KB到32KB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、硬件除法器和加速单元应对高级运算和数据处理的挑战。 

芯片采用2.6V-3.6V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。全新设计的中断控制器(ECLIC)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。

为广泛的主流应用配备的多种外设资源，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 (1Mbit/s)，是以往速度的两倍。SPI接口也已经支持四线制并新增多种传输模式，还可方便扩展Quad SPI NOR Flash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。外部总线扩展控制器(EXMC)更方便连接NOR Flash，SRAM等外部存储器。

新品集成了2个采样率高达2.6M SPS的12位高速ADC，提供了多达16个可复用通道，并支持16-bit硬件过采样滤波功能和分辨率可配置功能，还拥有2个12位DAC。多达80%的GPIO具有多种可选功能还支持端口重映射，持续以灵活丰富的连接性满足主流开发应用需求。

 ▲ GD32VF103系列RISC-V内核通用32位MCU产品线

芯来科技CEO胡振波表示：“兆易创新是中国集成电路产业的标杆，也是中国通用MCU供应商的龙头。芯来科技目前已经具备领先的RISC-V处理器内核IP和工具链研发能力，并处于中国RISC-V嵌入式处理器研发与产业化的最前列。双方的合作必将让RISC-V落地生根，为中国通用MCU在AIoT时代带来新突破、形成新格局，并与广大用户携手共赢。”

兆易创新执行副总裁、MCU事业部总经理邓禹表示：“RISC-V体系已经在全球快速崛起，成为半导体产业及工业控制、物联网、智能终端等应用领域的迅猛发展趋势。兆易创新在行业内首家推出基于RISC-V架构的32位通用MCU产品并持续打造RISC-V开发生态，也将进一步满足市场对于开放性架构的差异化需求并有利于发挥成本优势，让不断丰富完善的GD32 MCU‘百货商店’持续为用户提供更多创新之选。”

持续打造的RISC-V开发生态

兆易创新一直在为GD32生态系统提供丰富和完善的支持，包括多种开发板和应用软件在内的RISC-V开发生态也已准备就绪，GD32V系列产品的使用者可以利用全新的开发工具和程序代码库轻松实现设计构想。新增的开发工具包括GD32VF103V-EVAL全功能评估板以及GD32VF103R-START、GD32VF103C-START和GD32VF103T-START入门级学习板，可以分别对应四种不同封装和管脚，方便用户进行开发调试。另外还提供了GD32VF103-BLDC电机控制开发板、GD-LINK调试量产工具以及一系列来自合作伙伴的GD32 RISC-V终端设计方案。

兆易创新还联合芯来科技为GD32V系列MCU提供了免费集成开发环境Nuclei Studio。这个全新IDE基于开源的Eclipse架构，并集成了GCC、OpenOCD等RISC-V相关工具。用户可以快速上手并方便的完成代码编写、交叉编译、在线调试、程序烧写等一系列开发流程。第三方合作伙伴也提供了更多IDE和工具选择，包括Huawei IoT Studio、SEGGER J-Link V10及Embedded Studio等均已支持。嵌入式操作系统包括μC/OS II、FreeRTOS、RT-Thread、Huawei LiteOS等也已全面适配并可以直接连接至云。这些都极大程度的简化了开发难度。 

即刻开始的RISC-V开发体验

GD32V系列新品全部符合工业级高可靠性和温度标准，并提供至少十年的持续供货保证。芯片的静电防护(ESD)防护水平在人体放电(HBM)模式可达5KV，器件放电模式(CDM)可达2KV，远高于行业安全标准，从而适用于复杂环境并让终端产品更可靠耐用。