靈動微殺入高性能MCU領域!_風聞
张国斌的芯时空-电子创新网CEO -一枚科技老炮儿,专注半导体20年!-2022-04-26 15:03
4月12日,本土MC廠商上海靈動微電子股份有限公司(以下簡稱“靈動微電子”)聯合安謀科技高調宣佈進入高性能MCU領域,正式發佈搭載安謀科技的“星辰”STAR-MC1處理器的MM32F5系列MCU ,據靈動微市場總監王維介紹,該MCU採用Arm v8-M Mainline架構,集成DSP和FPU ,性能高達4.02CoreMark/MHz!
王維表示M32F5系列是靈動在高性能MCU上的一個探索,也為其未來整個高性能MCU平台發展起到助力作用。靈動微希望據此系列殺入高端工業互聯網應用。
靈動微市場總監王維
“大家都知道,ST的Cortex-M3從是2007年夏天推出,到現在已經差不多15年了,而NXP也是在2008年左右推出Cortex-M3、M4的MCU,我們今天推出的高性能系列,是對以前M3M4內核MCU的一個升級,我們在同樣的主頻前提下對MCU的能效升級,能適應目前更多的需求。”王維指出,“目前,ST和NXP也有更高性能的產品系列,例如主頻超過500MHz或者更高的產品,它們的架構和總線有新的設計,已經是MPU的層面,通過增加DSP它們也可以做一些人工智能的處理,我們對這些產品還在關注,考慮是否增加DSP架構 ,因為安謀科技有針對機器學習的周易平台,我們還在協商未來的架構。我們的高性能系列會支持本土的操作系統,例如鴻蒙系統、阿里OS或者是RT-Thread等等。當然也支持一些海外的Free RTOS。”
王維進一步分析説近年來,人工智能、物聯網、工業自動化領域市場發展飛速,特別是安防、民生和智能家居等行業發展迅速,其年增長率超1500%;在疫情後,非接觸的人機交互設備以及對於語音和視覺的技術需求增長也越來越快;在過去的三年內,據一些數據統計,國內工業企業的增長率已超過200%,包括常見的工業自動化升級改造。現在國內的工業企業不單是為了滿足國內的需要,更佔據不少海外的市場份額。
“但我們也看到一個非常大的問題,就是雖然過去一兩年整個國產MCU市佔率比三年五年前提高了很多,但在高性能MCU領域,本土市佔率還是很低的,甚至低於處理器行業國產化率佔比,主要原因是在處理器領域,整個架構和生態相對來比較完整,但在MCU領域,架構分散,生態碎片化、算法優化難易程度不同,所以目前高性能MCU領域還是以歐美廠商產品為主,所以靈動微電子經過嚴謹的評估後選用了安謀科技Armv8-M Mainline架構的“星辰”STAR-MC1內核來開發高性能MM32F5系列MCU產品。”王維強調。
為何選用安謀科技星辰STAR-MC1處理器內核?

安謀科技CPU產品總監陳江杉指出從上圖可以看出,實際上,ARM Cortex-M3,M4內核都是基於ArmV7架構,而安謀科技的“星辰”STAR-MC1內核則是基於Armv8-M Mainline架構,這兩者在架構上是不同的。
據介紹,相對於Arm Cortex-M4,在同等工藝和功耗前提下“星辰”STAR-MC1內核有約20%的性能提升,Cortex-M4的MIPS是1.15DMIPS/MHz,“星辰”STAR-MC1內核能做到1.5 DMIPS/MHz & 4.02 Coremark/MHz;
此外,“星辰”STAR-MC1處理器搭載了接近Cortex-M7的內存系統總線結構,並且具備v8M獨有的可定製指令接口,可以靈活地去定製用户特定指令,以提升系統效率。同時,客户也可以用這套機制去做一些差異化,來保證自己的知識產權;
還有,“星辰”STAR-MC1處理器的生態系統不僅有Arm自家的DS和Keil MDK工具,也包含第三方的IAR、SEGGER、Lauterbach等一些工具鏈。“星辰”STAR-MC1處理器在各類第三方編譯器、操作系統、仿真器也受廣泛支持,便於工程師在開發設計時快速上手。
“‘總結一下就是星辰’STAR-MC1處理器着重解決了三個問題,第一個是安全,信息安全trust zone這個技術可以提升整個系統級別的這個安全處理能力,提供更全面的一個內存保護的機制。其次是高效計算,“星辰”處理器的設計目標是一個性能功耗均衡的配置,相對於M4,它會有大概20%的性能提升。第三是靈活的擴展接口。”他強調。“此外,我要強調,我們內部請法務專家做了評估,這個“星辰”處理器美國所佔技術比例不到10%,所以可以滿足本土廠商的需求。”
他表示目前“星辰”處理器產品和生態日益完善,已經有超過70個授權,有60多個Design-IN,截止2021年年底整體出貨超過一億顆!
此外他表示“星辰”處理器也是面向全球提供,其在信息安全等級上較高,已經被中國客户廣泛接受,希望可以廣泛應用到嵌入式領域。
靈動的MCU佈局與MM32F5系列介紹
王維表示近兩年來,隨着MCU需求暴漲,全球MCU產能緊張,為了穩定供貨提升產能,靈動微從去年11月開始,率先將MCU從8寸晶圓向12寸晶圓遷移,另外就是從11月開始,保持每月發佈一款新產品的速度。去年年底靈動微已經發布了針對汽車、電機應用的產品系列,這次是新內核新架構,五月靈動微還有新品發佈!
本次靈動微發佈了高性能MM32F5系列平台中,它有三個系列的規劃佈局:
MM32F52系列,120MHz“星辰”處理器,主流升級、MM32F53系列,150MHz“星辰”處理器,產能擴充、MM32F55系列,200MHz“星辰”處理器,應用拓展。
這三個系列構成了靈動在今後高性能平台上的主線,面向日益智能化的嵌入式系統需要。
王維表示靈動微的F5系列採用了專用的內存子系統以及高併發總線設計。
“在我們芯片的整個外設設計、模塊設計上面,可以幫助拓展到更多新型應用。”他強調,“我們的研發團隊還獨創了一些專業模塊,例如在這個F5系列裏面,我們首次加入了MindSwhich這樣一個專門模塊,這個模塊其實可以在任意的外設和GPIO之間實現獨立互聯,客户可以通過這個獨立互聯結合我們多路組合邏輯處理單元,在不需要CPU干預的情況下面可以完成更多操作處理。”
他表示靈動將會在本季度雙首發兩款MM32F52系列產品,分別是MM32F5270和MM32F5280,其主要差別是存儲容量及部分外設配置,對於內核、高級通信接口等功能兩款產品是一致的。
MM32F5系列配套軟硬件平台
據介紹,作為靈動的一款全新的高性能MCU系列,靈動同步發佈配套的新的軟硬件平台。在開放評估板上,靈動推出了面向MM32F系列的Plus Board,為用户提供更全面的評估開發體驗。主要的接口功能都能在一塊開發板上進行評估,如以太網、USB、FlexCAN、SD卡、選配的LCD彩屏顯示、舵機接口、傳感器模塊等。
在軟件上,靈動新推出MindSDK開發套件,包含驅動程序、功能組件、樣例工程及演示工具等。從整個MindSDK組成來説,除了提供相應的兼容CMSIS-Core和CMSIS-DSP的架構外,還會提供專門的基於HAL或是基於操作系統層面的軟件驅動,以及對應的樣例工程和豐富的集成化參考設計。在軟件的驅動程序案例庫裏,除了基本的調用,還會針對中斷方式或者DMA等方式來提供樣例。隨着智能化的需求增多,電子系統的設計日益複雜化,軟件的功能和複雜程度將會越來越大,靈動新推出的MindSDK開發套件可以解決這些問題,滿足高性能系統的開發需求。
MM32F5作為一個通用高性能的MCU平台,對於不同的應用場景和項目需要,客户可以從中選擇所需的功能接口。同時,靈動也提供不同封裝形式如64,100和144pin,以及-40~105℃的擴展工業級產品選項供客户選擇。若要了解更多關於靈動MM32F5產品的信息,請登錄靈動官網查看:
他透露5月靈動微將發佈一款低功耗產品,以“低功耗和全新應用”為亮點,這將是一款什麼產品?我們拭目以待吧!(完)