RISC-V架構下的國產高性能MCU，先楫半導體深入布局工業與儲能應用

電子發燒友網報道（文/李寧遠）作為芯片、封測、嵌入式系統行業的重要展會——ELEXCON深圳國際電子展暨嵌入式系統展、第六屆SiP系統級封裝大會暨展覽在深圳會展中心（福田）舉辦?！措娮影l燒友〉在展會期間邀請行業領軍企業、風云人物接受采訪，為大家分享了諸多產業新動向、產品新技術、創新解決方案。

目前MCU產品市場里，200MHz算力以下的MCU產品占絕大多數，200MHz到1.5GHz范圍內的中端、高端MCU產品寥寥，基本由國外大廠壟斷。而工業自動化和智能汽車領域持續的應用升級使得市場對高性能MCU的需求快速增長。與此同時，基于RISC-V開源指令集架構的MCU也在快速發展。

本次展會上，電子發燒友有幸邀請到高性能MCU廠商上海先楫半導體接受采訪，深入了解了他們在高性能RISC-V MCU上的見解與動向。

創新工業4.0下的高性能RISC-V通用MCU

據陳丹介紹，本次展會上，先楫半導體圍繞“創新工業4.0”主題，帶來了適用于工業4.0各個應用場景的產品和解決方案。芯片方面，帶來了主力產品高性能MCU-HPM6700/6400和6300系列。同時還帶來了基于這些系列產品的行業解決方案， 如“1拖4”的HPM6750單芯片驅動4軸伺服方案、“1拖2”的HPM6750矢量控制步進伺服方案，還有基于HPM6750的音樂播放器、HPM6750千兆以太網解決方案等等。

高性能無疑是對這些芯片最恰當的形容，高性能不止體現在先楫RISC-V MCU 816MHz的國內最高主頻上，還體現在芯片的綜合處理能力上，如HPM6750的CoreMark跑分就高達9220，保持MCU界的最高紀錄。

MCU的高性能也很大程度上與其外設集成度相關，尤其是工業4.0背景下各種智能控制對MCU提出了較高的外設要求。先楫半導體向電子發燒友展示了HPM6750中豐富的外設，HPM6750中集成了17個串口、4個CAN-FD、2個高速USB、2個千兆以太網、1個16bit ADC、硬件圖像加速、雙攝像頭、LCD控制器、JPEG硬件編解碼等等。在豐富的外設加持下，先楫半導體的高性能RISC-V MCU能滿足智能制造、智能交通、智能樓宇等眾多行業的要求。

陳丹補充道，“我們的MCU不止主頻和內設資源豐富，還是一個高實時性的MCU，能滿足工業場景里面的伺服驅動、數字電源等傳統DSP主導的領域，如HPM6750能單芯片驅動4個PMSM電機，實現電流、速度、位置3環控制，其中電流環處理只需要1us！這是傳統用FPGA才能達到的實時性”。

高規格配置MCU助力儲能應用自主可控

除了工業市場，儲能市場是近兩年興起的一個新方向。在芯片市場消費電子行情走低的形勢下，數字化電網、數字化能源仍然維持著很高的熱度。無論是儲能、光伏逆變還是車載OBC，數字電源應用對MCU的實時性有很大的要求，不僅需要高主頻，還需要強大的模擬能力，如高速高精度的ADC、高性能的PWM、比較器等。儲能市場、數字電源同樣是先楫半導體最為聚焦的市場之一，高性能MCU可以為新型的電源系統建設帶來諸多可能。

儲能市場上，此前主流控制應用還是被國外DSP統治，不過現在國產MCU也開始覆蓋越來越多的儲能應用。先楫半導體的前期產品在儲能市場布局已久，依靠MCU的高算力、高模擬特性，已經在二三級BMS、逆變器、電能質量監測、保護裝置、分布式光伏智能開關及數據網關等多個應用遍地開花。為了改變儲能、新能源行業主控被國外公司統治的格局，陳丹向電子發燒友介紹了本次展會預發布的“為電源電機而生”的HPM6200系列MCU。HPM6200系列除了傳承高性能CPU之外，還有高達100ps的高分辨率PWM、16bit的ADC以及可編程邏輯陣列PLA，用高規格配置推進能源行業的自主可控。

當然，進入儲能、新能源等行業是一個漫長的過程，先楫半導體表示將持續投入，持續聚焦在這個行業。

RISC-V VS ARM，生態建設非一日之功

與市面上同樣高性能的ARM MCU相比，先楫的RISC-V MCU從跑分來看比現有市面上所有M7核MCU產品的跑分都高，即使拋開主頻不談，以CoreMark/MHz來比較，仍比M7核產品高出10%以上性能。而從功耗上看，據了解先楫的RISC-V MCU產品，在同性能下，功耗比ARM架構產品低20%以上。

除了這兩個優勢，陳丹特別向我們強調了“自主可控”的重要性，“相信大家這幾天都看到高通反訴ARM的事件，ARM取消授權的威脅猶如達摩克利斯之劍，一直懸在用戶的頭上。先楫從成立之初選擇了RISC-V的道路，主要也是基于這樣的考慮。從現在的發展來看，我們的選擇還是正確的，雖然起步難了點，但是走的都是自己的路”。

RISC-V的高速發展是有目共睹的，近年來行業里越來越多廠商開始布局RISC-V MCU方向也印證了這一點。先楫半導體表示非常開心看到RISC-V的陣營越來越強大，希望有越來越多的同行者一起為國產MCU的崛起而努力！

為了在MCU這條競爭激烈賽道上保持領先的競爭力，先楫半導體表示會堅持高性能定位與特色，引領國內高性能MCU的技術發展方向，走自己獨立的技術發展路線，在與國際品牌的競爭中獲得自己的一席之地。不僅是好的芯片產品，先楫還會提供與行業應用匹配的完整的解決方案。

MCU的競爭也是生態的競爭，陳丹特別提到了RISC-V生態的建設，“我們從芯片設計就開始同步加強生態的建設。大家從我們的官網的資料上可以看到，先楫所有的技術文檔都是開放的，SDK的源代碼都是開源的，任何一個開發者都可以從我們官網獲得這些資料。我們已經適配了各類RTOS及中間件、維護了先楫的開發者群體以及建立了公眾號、論壇、直播講座及線下的交流會等等。明年我們會有更多的活動，更多的資源提供給我們的開發者和客戶”。只有堅持開放的態度，持續完善RISC-V生態，才能在激烈的行業競爭中脫穎而出。

寫在最后

今年的MCU市場情況變化很大，尤其在手機等消費類市場的情況很不樂觀。對于未來的行情，陳丹認為，需要跳出半導體行業，從世界政治格局變化、中國的產業化升級需求、可持續發展的要求等方面去綜合分析。工業4.0相關的工業自動化、新能源汽車、綠色能源、智能傳感器，還有與人類健康的醫療器械、智能硬件等領域會保持持續的增長，因為這些關系到能源、安全、健康等人類的基本需求。我們相信政府有動力，先楫有能力，客戶有信心，共同推進高性能MCU的自主可控。