青稞RISC-V讓無(wú)線(xiàn)MCU與物聯(lián)應用更貼近

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）

萬(wàn)物互聯(lián)的世界，連接和聯(lián)網(wǎng)無(wú)處不在。無(wú)線(xiàn)MCU作為物聯(lián)設備的核心，通過(guò)豐富、靈活的方案，筑起通訊的橋梁，促使無(wú)線(xiàn)技術(shù)向更多領(lǐng)域延伸，讓廣泛的下游市場(chǎng)獲益。激烈的市場(chǎng)競爭中，廠(chǎng)商如何發(fā)揮自身優(yōu)勢，獲得市場(chǎng)青睞？電子發(fā)燒友網(wǎng)就相關(guān)問(wèn)題與沁恒微電子進(jìn)行了交流。

高集成度簡(jiǎn)化產(chǎn)品設計，瞄準應用貼合市場(chǎng)需求

電子發(fā)燒友在采訪(fǎng)中了解到，沁恒是第一批基于自研RISC-V內核構建芯片、共建生態(tài)并實(shí)現產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，恒布局RISC-V低功耗藍牙芯片較早，具有低功耗藍牙MCU和藍牙轉接芯片兩條產(chǎn)品線(xiàn)?；谧匝星囡?a target="_blank">處理器與連接技術(shù)構建芯片產(chǎn)品，將更優(yōu)化更低成本的RISC-V內核導向藍牙MCU市場(chǎng)，使更多用戶(hù)從RISC-V開(kāi)放成熟的生態(tài)中獲益。

通過(guò)高集成度的芯片簡(jiǎn)化物聯(lián)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設計可以更好地滿(mǎn)足下游市場(chǎng)的多樣需求。眾所周知，藍牙芯片大多為SoC形態(tài)，直觀(guān)上看，高集成度的產(chǎn)品為客戶(hù)節省了外圍器件的成本，同時(shí)也減小了產(chǎn)品的體積；更深層次的，由于產(chǎn)品定位與目標應用相對明確，集成的功能經(jīng)優(yōu)化后更加易用，降低了方案開(kāi)發(fā)難度，可加速客戶(hù)產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

例如，沁恒的CH592支持低功耗藍牙5.4，內置段式LCD控制器支持多達80個(gè)點(diǎn)，降低了LCD面板方案的復雜度；CH32V208支持低功耗藍牙5.3，針對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景的網(wǎng)關(guān)應用，內置以太網(wǎng)控制器和PHY，可實(shí)現USB/藍牙/以太網(wǎng)數據互通，適合做藍牙網(wǎng)關(guān)。此外，沁恒的低功耗藍牙MCU集成USB接口功能，對冷鏈記錄儀、溫濕度記錄儀等通過(guò)USB向電腦提供PDF數據文件的應用提供了有力支持。

除低功耗藍牙MCU，沁恒還提供多型號的藍牙轉接芯片。轉接芯片內置協(xié)議棧，通過(guò)虛擬化串口技術(shù)實(shí)現藍牙和串口的數據互傳，操作簡(jiǎn)單，用戶(hù)無(wú)需關(guān)注底層技術(shù)細節，即可快速將藍牙功能集成到產(chǎn)品方案中。

軟硬結合打通技術(shù)鏈條，細致打磨降低芯片功耗

低功耗藍牙設備通常無(wú)需保持運行狀態(tài)，僅在喚醒時(shí)處理事務(wù)并傳輸數據。部分電池供電的應用，工作時(shí)間甚至長(cháng)達數年，因此對功耗的要求就更加嚴格。低功耗藍牙MCU如何優(yōu)化功耗表現？細致打磨軟硬件是沁恒給出的答案。

在硬件層面，青稞內核針對協(xié)議棧應用優(yōu)化，改善了喚醒功耗、提升了代碼密度，使RISC-V更適于低功耗藍牙應用。沁恒自研的藍牙技術(shù)包括射頻技術(shù)、基帶算法、控制器技術(shù)及上層的協(xié)議棧，形成了完整的、垂直貫通的技術(shù)鏈條，芯片內部各組件的銜接更加緊密，提升了效率，也進(jìn)一步降低了產(chǎn)品的功耗。

除上述優(yōu)勢，靈活的低功耗選項同樣必不可少。例如，內置DC-DC可大幅提升電能利用率，明顯降低工作電流。沁恒的無(wú)線(xiàn)MCU支持多種低功耗模式及喚醒源，在系統進(jìn)入睡眠或下電模式時(shí)，系統高2KB和低24KB的SRAM、內核及所有外設皆可選擇是否維持供電，LSE/LSI可選擇是否開(kāi)啟，充分滿(mǎn)足針對具體應用精細優(yōu)化功耗的需要。

在軟件層面，協(xié)議棧的效率會(huì )影響設備喚醒后處理相關(guān)事務(wù)的時(shí)間，設備處于運行模式的時(shí)間越短，平均功耗就越低。自研藍牙技術(shù)下，沁恒原生協(xié)議棧與底層硬件結合緊密，操作簡(jiǎn)單，也保證了效率。

小編認為，軟硬結合的技術(shù)體系，對功耗敏感且性能要求較高的無(wú)線(xiàn)MCU有著(zhù)不小的借鑒意義。

性能、成本、尺寸，物聯(lián)設備功耗外的考量

除功耗外，芯片性能、成本和尺寸也是無(wú)線(xiàn)MCU備受關(guān)注的方面。通過(guò)深入交流，電子發(fā)燒友得知，基于自研藍牙技術(shù)，沁恒的無(wú)線(xiàn)MCU不需要合封藍牙收發(fā)器，藍牙功能不是物理上的拼合，而以技術(shù)的融合呈現。沁恒的藍牙技術(shù)包括射頻技術(shù)、基帶算法、控制器技術(shù)及上層的協(xié)議棧，完整的、垂直貫通的技術(shù)鏈條是產(chǎn)品性能的根本保障。據悉，沁恒的藍牙芯片在1Mbps速率下實(shí)現了-98dBm的接收靈敏度，且支持最高+7dBm的發(fā)射功率，有效保證了通信的可靠性和穩定性。另一方面，沁恒低功耗藍牙MCU內置USB、以太網(wǎng)等通訊接口，增強了產(chǎn)品的連接能力，并通過(guò)段式LCD控制器、電容式觸摸按鍵等外設進(jìn)一步簡(jiǎn)化了方案設計，助力客戶(hù)產(chǎn)品快速推向市場(chǎng)。

電子發(fā)燒友了解到，沁恒芯片的成本優(yōu)勢主要源于自研IP體系，以CH582/CH592等低功耗藍牙產(chǎn)品為例，這些無(wú)線(xiàn)MCU采用沁恒自研青稞RISC-V微處理器內核與自研的藍牙連接技術(shù)，分別免除了第三方內核IP和第三方藍牙IP的授權費和提成費，在實(shí)現自主可控的同時(shí)，使產(chǎn)品獲得了長(cháng)期的邊際成本優(yōu)勢。沁恒全系藍牙MCU支持免費集成開(kāi)發(fā)環(huán)境MRS（MounRiver Studio IDE），MRS提供專(zhuān)業(yè)嵌入式項目所需的開(kāi)發(fā)、調試和管理功能，進(jìn)一步為客戶(hù)節省了開(kāi)發(fā)成本。

沁恒低功耗藍牙MCU通過(guò)差異化的資源配置與多樣的封裝形式為客戶(hù)帶來(lái)更多靈活性，當前主要封裝有4*4mm的QFN32和QFN28，以及5*5mm的QFN48等。部分應用對產(chǎn)品體積要求嚴格的，可選用QFN20封裝，芯片尺寸僅3*3mm，進(jìn)一步節省了PCB面積，使產(chǎn)品外形更加小巧。

寫(xiě)在最后

在無(wú)線(xiàn)MCU高集成度、低功耗與小尺寸的發(fā)展趨勢下，沁恒發(fā)揮自研技術(shù)體系特色，使RISC-V貼近下游應用、更接地氣，將RISC-V導向豐富的細分領(lǐng)域，為物聯(lián)設備的方案開(kāi)發(fā)提供了高效、簡(jiǎn)捷的解決方案。