RISC-V

RISC-V是一种基于精简指令集计算机(RISC)架构的开源指令集架构(ISA)。与其他商业架构(如ARM或x86)不同,RISC-V是由加州大学伯克利分校的学术界和行业合作伙伴开发的,它是一种开放、免费的指令集架构,具有可扩展性和灵活性。

RISC-V的设计目标是提供一种简洁、灵活且可扩展的架构,使其能够适应各种不同的应用场景,从微控制器到超级计算机等。RISC-V架构采用了模块化设计的理念,定义了基本的指令集,并允许用户根据自己的需求添加自定义指令集扩展(ISA扩展),从而实现对特定应用的优化。

由于其开放的特性,RISC-V架构在学术界和工业界都受到了广泛的关注和采用。它已经成为了各种不同领域的研究和开发的重要工具,如嵌入式系统、物联网、人工智能、边缘计算等。很多公司和组织都开始采用RISC-V架构设计自己的处理器芯片或者开发板,以满足不同领域的需求。

总的来说,RISC-V作为一种开放、免费的指令集架构,具有可扩展性、灵活性和通用性,已经成为了计算机体系结构领域的重要创新,并在全球范围内得到了广泛的应用和推广。

8月19日,第四届滴水湖中国RISC-V产业论坛(简称“滴水湖论坛”)在上海滴水湖洲际酒店顺利召开。该会议旨在促进中国RISC-V芯片与应用厂商和投资机构的对接,推动国产RISC-V芯片的快速产业化落地和应用创新。

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CHIPWAYS(上海琪埔维半导体有限公司)受邀参加,携其最新推出的国产RISC-V车规级MCU XL6500R系列及多款车规芯片解决方案精彩亮相。

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在本次大会上,公司CEO秦岭博士发表了“XL6500R 系列:国产 RISC-V 车规级 MCU”主题演讲。

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国产RISC-V车规级XL6500R系列产品基于芯来N200系列RISC-V内核,主频48MHz,是满足AEC-Q100可靠性标准和ISO26262 ASIL B功能安全等级的车规级通用微控制器MCU。搭配丰富外设及灵活的时钟控制机制,提供具有可扩展性的解决方案。此外支持芯来“Nuclei Studio”专用开发工具,提供BLDC电机控制等参考设计,帮助客户快速入手。LQFP48/64、QFN32三种封装形式,可应用于汽车电子传感器,温控、开关、车灯、雨刮、后视镜等车规MCU应用场景。本项目的成功推出意味着CHIPWAYS自研车规芯片平台ASIL B产品全系列覆盖,设计、生产、封装测试全产业链能力优势明显。

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CHIPWAYS自2014年成立之后一直聚焦车规半导体领域, CHIPWAYS重仓布局在汽车动力电池和电机控制上,十年砥砺前行积累出四大优势:长期聚焦车规、稳定核心团队、产业资源完善以及核心技术自主(100%)。

CHIPWAYS已经拿到了ISO 26262功能安全ASIL D流程认证,车规级MCU完成ISO 26262功能安全ASIL B产品认证,车规级BMS AFE完成ISO 26262功能安全ASIL D产品认证(国内首个)。

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秦岭博士表示CHIPWAYS在ARM架构已经有近10年的积累,大量的产品是基于ARM内核,从2023年逐步导入RISC-V架构,目前电机控制、通用MCU系列均有采用RISC-V架构的产品面世。采用RISC-V架构的MCU,性能可与国外类似竞品媲美,但产品集成度更高、功耗也降低很多,并且将面积做到更小的同时,对噪声等干扰进行优化控制,从而为客户提供更优质的产品。

来源:上海琪埔维半导体有限公司

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2024年8月19日,第四届滴水湖中国RISC-V产业论坛(简称“滴水湖论坛”)在上海浦东滴水湖洲际酒店盛大召开。上海先楫半导体科技有限公司(先楫半导体,HPMicro)携其最新发布的中国首款拥有德国倍福公司(Beckhoff) 正式授权EtherCAT从站控制器(ESC:EtherCAT Slave Controller) 的高性能RISC-V内核微控制器——HPM6E00系列芯片亮相会议现场,并在论坛进行了产品优势宣讲的分享。

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本次论坛由中国(上海)自由贸易试验区临港新片区管委会指导,上海开放处理器产业创新中心、芯原微电子(上海)股份有限公司共同主办。会议集中推介十款代表中国先进IC设计水平的国产芯片,与市场应用需求紧密结合。先楫携HPM6E00系列芯片及应用Demo亮相活动现场,收获多方关注。

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在活动现场的演讲分享中,上海先楫半导体科技有限公司CTO赵建斌表示,HPM6E00系列的RISC-V双核支持双精度浮点运算及强大的DSP扩展,主频超过600MHz,性能超过6780CoreMarkTM和3420DMIPS。HPM6E00系列将EtherCAT与其他高速以太网,以及先楫之前成功应用的高性能运动控制外设结合在一起的产物,应用场景包括交流伺服、工业电机、运动控制器、远程I/O、逆变器、机器人、传感器集线器、工业网关、工业以太网单元/模块、建筑智能化网络等。

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EtherCAT技术以其实时性、同步性和高效性在中国工业领域有广泛的应用,但使用的MCU芯片均被国外品牌垄断,先楫半导体HPM6E00这款产品正好填补了这块市场空白。HPM6E00系列产品实现了高性能MCU与高实时性、低延时工业以太网的完美结合,能够赋能行业客户在工业自动化领域大展拳脚,实现高性能伺服电机控制、机器人运动控制、数据传输系统和监控系统等多样化应用落地开花。

来源:先楫半导体HPMicro

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近日,第四届滴水湖中国RISC-V产业论坛在上海临港滴水湖畔召开,与往届一样,本届论坛也将推介10款代表中国先进IC设计水平,并与应用需求紧密结合的优秀国产RISC-V芯片新品。在下午的推介环节中,上海琪埔维半导体有限公司CEO秦岭分享了RISC-V在汽车领域的应用现状。

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秦岭表示琪埔维半导体自2014年成立之后一直聚焦车规通用MCU领域,是国内自主品牌第一个上小鹏汽车的公司,琪埔维半导体重仓布局在汽车动力电池和电机控制上,十年砥砺前积累出四大优势:长期聚焦车规、稳定核心团队、产业资源完善以及核心技术自主(100%)。

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据他介绍,琪埔维半导体在五年前拿到ISO整个的流程控制B等级、产品B系列包括:ASIL-1等级BMS AFE产品认证(国内首个)。

秦岭表示琪埔维半导体在ARM架构行已经有近10年的积累,大量的产品是基于ARM Cortex-M3内核,在2023年全面导入RISC-V架构,目前电机控制、通用MCU采用RISC-V架构,采用RISC-V架构的MCU,性能与国外竞品类似,但是集成度更高、功耗也降低很多,这样面积会做的更小,噪音等各方面能够在内部进行很好的控制。

他表示琪埔维半导体在芯来的支持下,首款基于RISC-V架构的XL6500R MCU已经在今年4月份量产,它符合车规B级,还增加了不少安全功能。

XL6500R的应用目标是电子换挡器、车前灯、车尾灯、车尾门、HVAC、车窗、后视镜、EPB电子驻车等。

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 “该芯片成功流片,也为以后更好取代ARM系列产品做了准备。芯来帮我们补齐了一个短板,就是我们一直以来在核心内核上欠缺的部分。其实每个公司都有自己的特殊DNA,现在是半导体的的寒冬,很多厂商在思考未来何去何从, 我认为一方面要把你自己的产品做好。另外要和伙伴或者是下游形成一个非常良性的生态圈。20年前我参与了展讯通信的创办,那时本土芯片公司很少,现在不一样了,现在太多了。我们在“内卷”下怎么去生存?我认为我们需要一个生态链,构建出大家的生态壁垒、技术壁垒、产品壁垒。只有这样我们可能才有机会突围,能够走向更好的明天。”

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亮点:

  • 晶心科技与Arteris的合作旨在支持共同客户越来越多地采用RISC-V SoC。

  • 专注于基于RISC-V的高性能/低功耗设计,涉及消费电子、通信、工业应用和AI等广泛市场。

  • 此次合作展示了与领先的晶心RISC-V处理器IP和Arteris芯片互连IP的集成和优化解决方案。

5月 21 日 – Arteris, Inc.是一家领先的系统 IP 供应商,致力于加速片上系统(SoC)的创建,晶心科技是RISC-V International组织的创始成员和主要成员,也是高性能/低功耗RISC-V处理器IP的领先供应商,宣布双方建立合作伙伴关系,以推进面向人工智能、5G、网络、移动、存储、AIoT和空间应用的基于RISC-V的SoC设计的创新。

晶心 QiLai RISC-V 平台是一款采用 QiLaiSoC 的开发板,QiLai SoC 基于晶心的 RISC-V 处理器 IP 以及用于片上连接的 Arteris FlexNoC 互连 IP。QiLai SoC 集成了运行频率为 2.2 GHz 的晶心 64 位 AX45MP 多核处理器(四核集群)和运行频率为 1.5 GHz 的 NX27V 矢量处理器,并使用 Arteris 片上网络 (NoC) 互连 IP,该互连IP具有使用 AMBA AXI 协议的 PCIe、DDR、SRAM 和通用 IO 子系统。支持软件包括 OpenSUSE Linux 发行版、AndeSight™ 工具链、AndeSoft™ 软件堆栈和 AndesAIRE™ NN SDK,用于将 AI/ML 模型转换为可执行文件。

晶心科技总裁兼首席技术官Charlie Su博士表示:“尽管AndesCore™ AX45MP和NX27V处理器被广泛使用,我们仍然很高兴看到QiLaiSoC在新项目上首次成功。Arteris NoC IP 是 QiLai SoC 中灵活、高性能、顶级连接的不二之选。QiLai平台增强了RISC-V软件的快速开发和评估,加速了RISC-V生态的扩展。”

Arteris 首席营销官 Michal Siwinski 表示:“我们很高兴能与晶心科技合作,并支持 QiLai 平台的互操作性,以进一步加速 RISC-V 技术的主流采用。我们的合作支持了我们成为SoC创新催化剂的使命,这样我们共同的客户就可以专注于有效地创造未来的突破。”

Arteris 的 FlexNoC 非一致性 NoC IP 和 Ncore 缓存一致性 NoC IP 能实现可扩展、低延迟和高能效的片上通信,从而在复杂的 SoC 设计中实现卓越性能。该技术有助于集成高性能、低功耗的 CPU IP,增强系统功能和互操作性,尤其是在不断增长的 RISC-V 生态系统中。这种可配置且适应性强的互连解决方案可与各种组件无缝连接,以降低风险并加快上市时间。通过连接经过充分测试的 CPU IP 模块,系统设计人员可以利用 Arteris NoC IP 来增强下一代 SoC 的可靠性和质量。

客户可通过sales@andestech.com申请采用晶心 QiLai RISC-V 平台的开发工具包。有关双方合作关系和各自产品的更多信息,请联系info@arteris.com 和 info@andestech.com

关于Arteris

Arteris 是领先的系统 IP 提供商,致力于加速当今电子系统中的片上系统(SoC)开发。Arteris 的片上网络(NoC)互连 IP 和 SoC 集成自动化技术可实现更高的产品性能、更低的功耗和更快的上市时间,从而提供更好的 SoC 经济性,使其客户可以专注于构想未来。了解更多信息,请访问 arteris.com。

关于晶心科技 Andes Technology

作为RISC-V International组织的主要创始成员之一,晶心科技( Andes Technology)拥有19年的经营经验,是一家上市公司(TWSE: 6533; SIN: US03420C2089; ISIN: US03420C1099),是高性能/低功耗32/64位嵌入式处理器IP解决方案的领先供应商,也是RISC-V主流化的推动者。其 V5 RISC-V CPU 系列产品范围广泛,从微型 32 位内核到具有 DSP、FPU、Vector、Linux、超标量、功能安全和/或多核/众核功能的高级 64 位无序处理器。截至2023年底,晶心嵌入式 Andes-Embedded™SoC累计销量已超过140亿台。更多信息,请访问https://www.andestech.com。请在 LinkedIn, Twitter, Bilibili 和 YouTube 上关注晶心科技,跟踪了解最新动态!

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Daryl Khoo

Vice President of Embedded Processing 1st Business Division

RISC-V ISA对许多MCU设计者越来越有吸引力。应对这一趋势,瑞萨先行一步。

近期,瑞萨隆重推出基于RISC-V架构的通用型32位微控制器,标志着公司首款采用自研RISC-V CPU内核的商用MCU产品落地。这一重大突破使得瑞萨成为业内唯一一家同时拥有开源RISC-V自研内核、Arm® Cortex®-M,以及自研RX CPU内核MCU产品的企业,奠定了公司在MCU领域的重要地位。

欲深入了解这款全新32位RISC-V R9A02G021 MCU系列的技术亮点,点击此处进入产品页了解详情。

自今年3月发布以来,我深感微控制器行业正在朝着令人振奋的方向发展,它们能够为设计师提供更多满足性能和功耗要求的选择。与上世纪90年代x86(CISC)和PowerPC(RISC)CPU架构优劣的经典争论不同,当前MCU市场展现出一种竞争与互补并存的独特局面,为多样化的处理器内核提供了共存的空间。在客户日益重视设计的便捷性以及能否获得全面工具链支持的背景下,我们的核心思考在于如何以更优质的服务满足客户需求。

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RISC-V:未来的方向

尽管RISC-V在很多方面仍处于起步阶段,但我们已将推动RISC-V从学术研究走向商业实践视为己任。这一转变的背后需要历经考验的嵌入式处理器供应商以及强大的软件生态系统的支持。事实上,具备相应的资源与良好业绩,并能做出如此承诺的制造商,寥寥无几。

通过与RISC-V国际开放标准组织的紧密合作,瑞萨确信我们的RISC-V MCU能够助力客户在消费电子、医疗保健、工业和物联网等应用中赢得新的市场。这一举措不仅促使了传统8位、16位MCU向32位MCU的性能跃升,同时也推动了向开源指令集架构的过渡。对于大型企业而言,这意味着一条更加顺畅的市场化路径。对于小型企业和初创公司,瑞萨提供的基于e² studio IDE的免费开发系统,以及诸如SEGGER Embedded Studio for RISC-V和IAR Embedded Workbench for RISC-V等商业级开发环境,能够高效地完成代码编译、分析和调试,从而帮助它们降低投资风险。

哪种MCU架构最适合您?

从历史经验来看,瑞萨专有的RL78 16位MCU凭借其庞大的产品组合和广泛的封装选项,在低功耗、低成本应用市场中一直备受青睐。而对于那些追求更高性能的客户,32位RX系列无疑是一个更为理想的选择,该系列融合了瑞萨在存储、处理器和总线互连等方面的自主IP,因此在操作性能和代码效率等层面均实现了最大程度的优化。

而RA系列的32位Arm Cortex-M内核MCU则为切入成熟Arm生态系统提供了直接通道,其不仅有助于加速计算密集型物联网应用的开发进程,同时也能确保在工业和楼宇自动化、医疗保健以及家用电器等领域的数据安全。

对于那些对非专有CPU内核架构感兴趣,且想要以低成本升级原有系统的客户而言,RISC-V将是一个极具吸引力的选择。凭借架构优势,能够嵌入多种采用不同软件栈的主处理器、图形处理器、子系统控制器和音频DSP等原本不兼容的处理器,展现出简化和统一当前碎片化SoC架构的潜力。此外,鉴于RISC-V不受单一供应商的控制,它还有助于保护客户未来的软件投资,并开启新的商业模式。

对于瑞萨自有的产品系列来说,这些MCU的设计确保了其存储、特性、性能、封装以及工作温度等组合与现有MCU产品阵容中的其它衍生产品不会发生重叠,从而进一步实现了差异化与清晰化的市场定位。

RISC-V的引入,为瑞萨的产品线增添了开源架构的选项,满足了设计人员的多样化需求。同时,作为行业领先企业之一,瑞萨将继续为市场提供专业级的工具、技术支持与高品质产品。为推动RISC-V技术的应用,我们将持续投入大量资源研发,并助力构建一个围绕该技术的生态系统。

在此过程中,我们的客户将是最终的获益者。我们坚信,提供更多样化的选择将为公司的客户和合作伙伴带来更多创新机遇,同时我们也满怀期待地盼望这些成果到来。

来源:瑞萨电子

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Andes晶心科技、经纬恒润、先楫半导体联合宣布三方将开展合作,结合AndesCoreTM RISC-V处理器系列、先楫半导体HPM6200全线产品和经纬恒润的Vehicle OS软件平台解决方案,共同致力于RISC-V在车规级芯片领域的生态。此次合作经纬恒润AUTOSAR产品INTEWORK-EAS将适配先楫半导体HPM6200全线产品,对MCAL软件适配和工程集成进行支持,协助先楫半导体构建AUTOSAR解决方案。经纬恒润是目前少有的具备多款RISC-V车规级芯片适配经验的AUTOSAR基础软件供应商,长久以来积极推动生态共建,愿助力共同促进RISC-V车规级芯片生态繁荣。HPM6200全线产品共有12个产品型号,内置晶心科技AndesCoreTM D45单核或双核RISC-V处理器,该系列产品具有高性能、即时特性,应用领域包括新能源、储能、工业自动化、电动车等。通过本次合作,先楫半导体的芯片产品将以功能更加完善、服务更加完整的状态面向汽车电子不同应用场景,推动RISC-V技术在汽车电子领域的生态兼容。未来,经纬恒润与先楫半导体将保持合作,持续为迭代的新产品提供软件平台解决方案。

INTEWORK-EAS是经纬恒润自主研发,符合 AUTOSAR 标准的软件产品, 具备完整的 AUTOSAR 工具链,兼容多种业内主流数据格式,如 DBC、LDF、PDX、ODX、ARXML 等,支持与第三方 MCAL 工具链无缝集成。解决方案涵盖了嵌入式标准软件、AUTOSAR 工具链、集成服务和培训等各个方面的内容,旨在为OEM 和供应商提供稳定可靠、便捷易用的 AUTOSAR 平台。经纬恒润重视软硬件一体解决方案建设,自INTEWORK-EAS系列产品在国际知名芯片上经过广泛量产验证之后,经纬恒润不断深化与芯片企业之间的合作,共同向车规级市场提供更加完善的软硬件一体解决方案。对于经纬恒润而言,此次与先楫半导体HPM6200产品适配合作,将为其芯片生态合作圈增加新的重要成员,并使其保持在RISC-V生态适配方面的领先地位。

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先楫半导体HPM6200采用晶心科技D45内核,循序执行8级双发射超纯量技术,具有优化的存储流水线设计以及进阶分支预测功能,主频达到 600 MHz,性能超过 3390 CoreMark和 1710 DMIPS, 同时支持符合IEEE754的单/双精度浮点运算单元(FPU)及RISC-V P (草案) 扩充指令 (DSP/SIMD)。D45系列核心也具有区域内存(local memory)支持的储存子系统,以及可配置的指令及资料快取记忆体,对于HPM6000系列支持大量记忆体的SoC,可进一步提升其软件效能。在应用市场而言, D45核心非常适合用于对响应时间和即时准确性特别要求的嵌入式应用产品。

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HPM6200产品除了高算力RISC-V CPU,还整合一系列高性能外设以及外扩存储。此外, HPM6200 系列还提供增强 PWM 控制系统,以及用于复杂信号生成的可编程逻辑阵列PLA。集成了AES-128/256、SHA-1/256 加速引擎和硬件密钥管理器, HPM6200可以支持固件软件签名认证、加密启动和加密执行,可防止非法的代码替换、篡改或复制,进一步提升安全性。先楫半导体已完成ISO9001质量管理认证,和ISO 26262功能安全管理体系ASIL D认证,HPM6200 全线产品则通过AEC-Q100 G1认证,工作温度范围在-40~125℃。HPM6200与经纬恒润AUTOSAR适配之后, 将结合此软件方案全力推广于中国乃至全球的汽车市场。

经纬恒润嵌入式软件版块负责人张贺伟表示:「我们很高兴与晶心科技和先楫半导体合作,三方联合打造基于RISC-V的软硬件一体化方案,一同为国产化芯片生态建设推动前行。这个时代芯片快速迭代,正是发挥AUTOSAR中间件优势的时候,我们的芯片适配能力乐于接受新硬件环境的挑战,此次合作将再次证明这一点。未来,我们希望能够和更多的合作伙伴一起提供集成化解决方案,促进汽车产业向未来发展。」

先楫半导体执行长曾劲涛表示:「晶心科技D45处理器能够为先楫半导体超高速即时运算要求的MCU系列产品提供高效支持。在某些测试环境下,Andes CPU性能超越其他竞品,表现优异,且经由晶心产品导入所提供的即时技术支持,协助我们成功并快速地完成HPM6000系列的成功流片,双方团队可谓完美地进行了一次紧密高效的合作。」「对于先楫半导体来说, 此次适配经纬恒润的AUTOSAR合作,这不仅意味着先楫半导体产品得到了业界的广泛认可,更意味着内嵌Andes RISC-V内核的高性能微控制器产品在新能源电动汽车领域的应用前景得到了进一步拓展。」

晶心科总经理暨技术长苏泓萌博士表示:「晶心科技D45配合先楫半导体为开发者提供完备的生态系统, 客户得以设计出更高效能、和更多功能的软体,因而得以领先同业推出内嵌高效能RISC-V内核之MCU安全解决方案,此充分展现其团队的超高效率及卓越的研发能力。」「经纬恒润与先楫半导体的合作为行业树立了典范,也为后续的合作提供了宝贵经验。我们期待未来能够看到更多类似的合作,共同推动汽车电子产业的繁荣发展。」

来源:先楫半导体HPMicro

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随着互联网、物联网以及人工智能技术的飞速发展,智能家电行业正迎来创新浪潮。消费者对便捷、舒适生活的追求,极大促进了智能家电的普及。据中商产业研究院市场研究报告预测,到2024年,中国智能家居市场规模将达到137亿元。

智能家电技术的创新离不开高性能、高可靠性元器件及方案的支撑。2024年4月25日,第19届(顺德)家电电源与智能控制技术研讨会在佛山隆重召开,吸引了众多智能家电领域的元器件厂商、终端企业、研发工程师齐聚一堂,共同探讨智能家电的芯未来。

作为全国产智能家电MCU领域的专精特新小巨人企业,爱普特微电子也受邀参加此次活动,并在活动上作了《全国产RISC-V MCU助力智能家电产业全芯升级》的专题分享,详细介绍了爱普特在智能家电领域的创新技术、高可靠全国产MCU产品、热门量产芯应用等成果。

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电容式触控技术(Touch Key)对智能家电产品具有重要的意义,它不仅提升了产品的易用性和用户体验,还推动了家电行业向智能化、高端化方向发展。

爱普特全系列RISC-V智能家电MCU产品均配置了Touch Key功能,且经过多项严苛测试标准,如CS动态10V、EFT+-4KV、ESD空气15KV、接触8KV、对讲机5W测试,保证了产品的稳定性和可靠性。还支持150K~3MHz宽频扫描、滑环滑条级数可达255级,满足用户多样化需求。此外,爱普特全国产MCU touch功能还支持低功耗模式,并基于扫描值偏差自动唤醒CPU,有效降低产品能耗。

为了提高客户产品研发效率,缩短产品落地时间,爱普特还可提供通过国标IEC60730软件认证的通用类自检程序以及OTA升级demo。

目前爱普特已推出多系列全国产MCU产品,广泛应用于智能家电领域,并已获得亿级出货的商业验证。会议上爱普特表示,近期还将推出一款全新RISC-V 32位MCU产品——APT32F104,该产品具备宽电压1.8-5.5V,工业级别温度-40~105℃及超高抗干扰能力等特点。同时还配置了touch功能、多达26个触摸通道,不需要外挂C0电容,触摸唤醒功耗低至10uA及大空间Flash。该产品的发布将进一步丰富爱普特在高性能、高可靠性智能家电领域芯布局。

在展示区域,爱普特展示的全国产高可靠MCU产品及热门的量产应用方案吸引了众多参会企业及工程师的关注,并在展台前展开了热烈交流与讨论。

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未来,爱普特将持续深耕智能家电行业,以更优质的产品、领先的技术和创新的方案,推动智能家电行业的创新与发展,为广大终端客户带来更为智能、便捷的生活体验,助力智能家电产业全新芯升级!

来源:爱普特微电子

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RISC-V不可阻挡的势头进一步扩大,新的通用微控制器产品组嵌入了瑞萨电子开发的CPU内核,旨在满足广泛的节能、混合信号应用。

Giancarlo Parodi

Principal Product Marketing Engineer

自2020年10月以来,瑞萨电子正式活跃在RISC-V微控制器领域,并成功推出了两款ASSP产品,分别用于电机控制和语音驱动的HMI系统。现在,通用MCU增强了RISC-V产品组合。这是首款采用瑞萨电子自研开发的RISC-V内核MCU。

R9A02G021通用微控制器具有模拟和数字外设的有趣组合,如下图所示。

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R9A02G021 RISC-V MCU框图

该器件具有128KB的大容量程序存储器,由于可以支持小块的2KB擦除,并且能够与初始的16KB启动部分交换以实现用户引导加载程序代码更新,因此可以更好地支持在线更新。为了使更新过程更加可靠,闪存屏蔽功能可防止意外擦除,并且可以永久保护。

对于软件IP保密性,闪存读取保护功能允许用户定义一个存储区域来保存程序代码,这些代码只能被获取以供执行,而不能作为数据读出。这有效地创建了一个可执行部分,该部分受到保护,不会受到简单复制的影响。生产控制可以使用唯一ID(在瑞萨电子工厂编程的只读设备唯一序列号)和用户ID(64位用户定义值)来实现。用户ID可以由客户在生产中的隐藏内存区域内编程,并且仅当应用程序映像在用户定义的内存位置中保存特定的“解锁密钥”值时才可读。通过这种方式,您可以确保只有合法应用程序才能访问机密值,该值可以进一步用作身份验证外部代理、生成数据加密密钥等的种子。事实上,嵌入了一个真正的随机数生成器硬件来支持这种简单但有效的用例。

具有16KB片上RAM,可为外设提供数据缓冲空间,并容纳所需的所有应用变量。几乎整个SRAM都受到奇偶校验位的保护,为了增强可靠性,4KB由ECC代码保护,能够纠正单bit和检测双bit错误。这是存储应用关键变量的地方,这些变量需要额外保护,以防止意外的环境变化(例如,永远存在的宇宙辐射粒子)。

应用参数和运行时信息状态可以存储在4KB的非易失性数据闪存中,可以以1KB为单元进行擦除,可当作EEPROM使用。


从系统性能来看,瑞萨电子RISC-V CPU在开源编译器上已经达到了3.27CM/MHz 的出色CoreMark分数,而其他专业工具链甚至可以进一步提高这一分数(请关注未来在EEMBC网站上发布的更多分数)。RISC-V指令集架构(ISA)是优化CPU实现的理想选择,瑞萨电子已经负责添加几个扩展,这对于深度嵌入式系统非常重要。乘法和位操作扩展以及内置的硬件除法器可加快操作速度,因为只需更少的指令即可获得相同的结果。额外的压缩指令进一步有助于减小代码大小、加快执行速度和节省功耗,因为闪存程序获取的数量减少了。

CPU还内置了一个动态分支预测器,该预测器可以观察程序流,并可以选择在分支期间采取的最可能的路径,以便可以在不中断和刷新管道的情况下执行下一条指令;这提高了每个周期的指令总数。结合所有这些CPU功能,用户可以在如此紧凑的设备中开发性能非常高的应用程序。

总体而言,开发了自己的CPU内核使瑞萨电子能够优化实施,完全控制设计选择,并确保未来产品的IP路线图。瑞萨电子在实现微控制器CPU方面拥有丰富的经验。这为客户提供了部署商业上可行产品的保证,并得到了瑞萨电子质量支持,消除了对专有架构的任何担忧。

如果没有足够的I/O接口,原始性能将毫无意义。该器件具有一组平衡良好的模拟和数字外设,可以较低的成本实现混合信号应用,因为许多构建模块已经嵌入到MCU中。例如,在模拟侧,有一个10通道12位A/D转换器(ADC)、一个2通道8位D/A转换器(DAC)、两个比较器和一个片上温度传感器。ADC和比较器可在1.6V至5.5V的整个工作电压范围内使用,ADC还可以输入外部基准电压源,从而轻松适应应用需求。

数字连接部分支持许多协议,如UART、SPI、I2C,甚至还有专用的远程控制接口。电池供电应用具有300nA的出色待机电流消耗,并保留了所有SRAM内容。在这种情况下,应用程序可以在短短4 μs内快速恢复运行,随时准备对外部唤醒事件做出反应。通过实时时钟或内部32位低功耗定时器可实现较长的待机时间。注重可靠性的应用将受益于应用看门狗、第二个独立于时钟的看门狗、CRC单元、时钟监视器和ADC自检逻辑。甚至工作温度都不是问题,因为该设备可以在高达125 °C的温度下不受限制地运行。

从新架构开始从来都不是一件容易的事,尤其是当习惯于使用市场上建立的主导传统架构和专有架构时。至少要投入大量的时间和精力来研究差异的复杂性,而对于我们中间的务实者来说,抓住一些测试平台并配置一个合适的工具环境来探索和尝试事物。正因如此,瑞萨电子提供一套功能齐全的免费工具,让您的体验更加顺畅和轻松。基于Eclipse的e² studio IDE包括一个代码生成器插件、一个基于LLVM的编译器和一个调试环境。开始测试项目所需的所有构建块!您还可以查看许多应用说明,其中已有示例项目,还有更多项目正在开发中。

拿到我们简洁的快速原型板,它确实是理想的硬件平台——成本低廉,可通过传感、显示和连接功能进行扩展。你有一些Pmod™、Arduino或Grove附加模块吗?抓住它们,开始实验吧!板载SEGGER J-Link使您只需一根USB-C连线即可开始测试您的项目。请注意,同一连接还可以支持虚拟UART-CDC通道,因此您可以为应用程序实现调试控制台或控制终端。

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https://www.renesas.cn/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/risc-v/fpb-r9a02g021-fpb-r9a02g021-risc-v-mcu-fast-prototyping-board 

Smart Configurator工具集成在e² studio开发环境中。它可以设置和生成IO、时钟、系统设置的配置代码,甚至是外设的低级硬件驱动程序API。您只需单击几下鼠标即可生成一个完整的项目。

IAR Embedded Workbench或SEGGER Embedded Studio等商业IDE的RISC-V版本已经支持瑞萨电子的R9A02G021。Smart Configurator也可以独立使用,可以为这些IDE生成项目,以确保平稳过渡。此外,SEGGER还为在R9A02G021 MCU上开发的瑞萨电子用户提供特别折扣,有关更多信息,请参阅下方Embedded Studio软件页面。

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RISC-V,新兴的自由和开放的ISA,在工程界享有很大的发展势头。瑞萨电子引领嵌入式MCU领域的商业采用,该MCU提供了一个理想的平台,可以将这种令人兴奋和有前途的技术引入您的产品中。您可以成为第一批采用它的人,点击文末阅读原文了解R9A02G021,获取其中一个套件,并立即开始您的RISC-V冒险!

来源:瑞萨电子

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今天,RED Semiconductor(以下简称 "RED")宣布推出算法微处理器 ISA(指令集架构)和硬件设计 VISC,将 RISC-V 的功能扩展到边缘人工智能、自动驾驶和密码学领域。

VISC 是一个加速的 RISC-V 微处理器内核,可优化复杂的数学算法,以便在其重新配置硬件引擎中并行执行。与标准 RISC-V 相比,VISC 所带来的性能提升是无处不在的人工智能时代以及相关数据呈指数级增长所需要的。

VISC ISA 使开发人员能够用标准 RISC-V 指令集、RISC-V 向量扩展或 x86 和 Arm 等其他 ISA 所需的代码量的一小部分来描述复杂的算法。VISC 硬件对整个算法进行解压缩,并对各元素的执行进行排序,以优化并行执行。VISC ISA 和硬件结合在一起,在每单位功耗的算法性能方面可提供超过 100 倍的执行效益,其单发多执行(SiMex™)架构优化了硅面积的性能。

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RED Semiconductor首席执行官 James Lewis 说:"RISC-V 有潜力成为无处不在的边缘人工智能的首选架构,就像 Arm 成为智能手机架构一样。为此,它需要一种差异化的强大硬件方法,能够更高效地执行人工智能计算。RED凭借 VISC 走在前沿,这是一种基于 RISC-V 的方法,可从根本上简化算法处理,从而提供速度更快、体积更小、功耗更低的边缘人工智能解决方案。VISC 具有专用硬件加速器的性能优势和通用微处理器的多功能性。对于 SoC 开发人员来说,它可以通过统一的指令集和硬件内核实现多种异构计算功能。

Jon Peddie Research 总裁 Jon Peddie 说:"RED Semiconductor可能会在 RISC-V 刚刚起飞的拐点上一举成名,从而有机会成为 RISC-V 社区的关键性能加速器。VISC 有可能重塑边缘 AI 等细分市场的异质 SoC 设计,就像 GPU 在智能手机市场所做的那样,成为价值的重要驱动力。"

VISC 内部

VISC执行架构是作为一个功能齐全的独立RISC-V兼容内核创建的,非常适合在ASIC和FPGA中使用。它具有出色的内存效率,在计算过程中消除了内存访问,从而提高了安全性。它具有运行通用计算功能、操作系统、数学加速、信号处理和图形功能的多功能性,这意味着它可用作协处理器或异构计算 SoC 中的所有功能。

RED 的 RISC-V算法处理方法采用了预编码系统,使 RISC-V 标量指令得以并行化。VISC 的寄存器、解码器和执行引擎都经过优化,可高效并行计算复杂的重复函数,如 FFT(快速傅立叶变换)、DCT(离散余弦变换)、矩阵乘法和大整数数学。成倍提高这些函数的效率是实现无处不在的安全人工智能计算的关键。支持 VISC 的 RISC-V 处理器可快速处理大量数据,从而支持人工智能推理、高性能计算、实时分析和视频流等数据量大的应用。

VISC 可实现 100 倍的代码密集化、执行性能提升和功耗降低。此外,VISC 还具有出色的代码密度--例如,矩阵乘法只需三条指令,而当今主流 ISA 需要 100 多条指令。VISC 可从一个内核扩展到超过 1000 个内核,支持从边缘到 HPC(高性能计算)的超大规模应用。虽然 VISC 目前是针对 RISC-V 实现的,但从根本上讲,它与 ISA 无关,RED Semiconductor 今后可能将其应用于其他指令集架构。

VISC 架构在执行性能方面实现了质的飞跃。它包含一个解压缩引擎,可同时对代码进行解码,并加速向执行单元的发送,从而实现了从单发流水线到多发流水线的多重执行。然后,执行优化引擎确定性地排序和执行多达 16 条并行指令。所有指令类型都可访问 VISC 的多功能深度寄存器集,从而可以在寄存器中执行复杂的例程,消除高速缓存缺失。在执行例程之前,所有处理都保留在内核中,从而减少了黑客攻击的可能性。

Lewis 继续说:"根据 SHD 集团的市场预测,到 2030 年,将有 160 亿个 SoC 使用 RISC-V 内核。我们相信这是完全可以实现的,但需要在性能、安全性和设计方法上实现差异化。我们已经在与 RISC-V、密码学和工具公司建立合作关系,以提供一个引人注目的解决方案,将 RISC-V 处理器设计转变为人工智能的动力源。"

VISC 可为算法处理需求日益增长的广泛市场提供处理器,这些市场包括:航空航天、AI/ML、AR/VR、自动驾驶、关键基础设施、金融科技、健康科技、高性能计算和工业 4.0。

RED Semiconductor是ChipStart UK的首批成员之一,ChipStart UK是政府支持的孵化器,通过国家半导体战略启动,由Silicon Catalyst UK运营。

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关于 Red Semiconductor:

RED Semiconductor 成立于 2021 年,旨在通过其名为 VISC(多功能内在结构计算)的半导体核心 IP 实现微处理器性能的大幅提升。

VISC 与标准 RISC-V ISA 兼容,采用 RED 的创新压缩和排序技术,可优化整个算法例程的并行执行。它具有很强的可扩展性,能够实现从嵌入式计算到高性能计算的所有功能。

通过整体执行整个例程,而不是顺序执行单个元素,VISC 可以在降低功耗的同时提供更高的性能。VISC 使用功能强大的 64 x 128 深度字节可访问寄存器,其执行优化引擎可最大限度地减少或消除对外部片外内存的加载/存储访问。由于密码数据和私钥永远不会暴露在外部数据总线上,因此在其精密寄存器中内部执行可实现更高的安全性/私密性。我们已经在与合作伙伴合作,在我们的 IP 上实施先进的安全软件,并提供人工智能时代所需的性能。


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全球领先的嵌入式系统开发软件解决方案供应商IAR自豪地宣布:公司备受全球数百万开发者青睐的开发环境再次升级,已率先支持瑞萨首款通用32RISC-V MCU,该 MCU 搭载了瑞萨自研的 CPU 内核。此次功能升级包括先进的调试功能和全面的编译器优化,全面融入了瑞萨 Smart Configurator 工具、设计示例、详尽的技术文档,并支持瑞萨快速原型板(FPB)。

IAR电子书《终极实践指南:RISC-V入门》.jpg

随着RISC-V架构在商业领域的广泛应用,对强大、可靠、全面的开发工具的需求日益显现。IAR通过其先进的工具链满足了这一需求,不仅可提升开发人员的生产力,还整合了功能安全和自动化工作流程等现代开发实践中至关重要的方面。IARRISC-V解决方案可以为各种市场的多样化应用提供支持,如消费电子、医疗设备、小型家电和工业系统。

瑞萨嵌入式处理第一事业部副总裁 Daryl Khoo 表示:IAR 是瑞萨生态系统中长期稳定且非常有价值的合作伙伴,IAR Embedded Workbench 一直以来都为我们各种 MCU 架构提供了出色的支持。因此,对于第一个采用瑞萨自主研发的 RISC-V 核心的 MCU,我们也是非常高兴能与 IAR 在早期就达成合作,获得他们的支持,确保我们全新的 R9A02G021 MCU 的使用者能够配套使用 IAR 流行且完整的开发解决方案。

采用RISC-V架构的用户能获得的变革性优势在于:

  • 提高生产力:IAR通过全面支持瑞萨32RISC-V MCU,优化了基于 RISC-V 的应用程序的开发流程。它与瑞萨 Smart Configurator 代码生成工具和快速原型板无缝集成,加快了开发速度并缩短了上市时间。利用 IAR I-jet 调试器的高级调试功能,确保了精确控制和深入分析,可实现更快、更高效、更高质量的产品交付。

  • 功能安全:遵循严格的安全标准,该解决方案由 TÜV SÜD 认证,并设计用于安全关键应用的开发。

  • CI/CD流程自动化:IAR开发解决方案完全支持 Linux Windows 上的自动化工作流程和持续集成(CI)流程,可实现持续开发、测试和部署。

IAR首席技术官 Anders Holmberg 表示:在嵌入式软件开发的复杂性不断提升、需求不断演进的时代,IAR针对于 RISC-V 的全面开发解决方案不仅仅是一套工具集,它更是对创新和卓越的承诺。IAR2019年就发布了支持开源指令集架构(ISA)的首个 RISC-V 开发工具。目前,我们针对瑞萨首款通用32RISC-V MCU的特定需求定制了我们的解决方案,以确保每个 RISC-V 商业项目都能从最高的效率、安全性和质量水平中获益。这一举措体现了我们致力于赋能开发者和推动整个嵌入式RISC-V行业发展的承诺。

与此同时,IAR还发布了一本全面的电子书《终极实践指南:RISC-V入门》,旨在帮助全球的嵌入式开发人员迅速提升他们的RISC-V开发技能。该电子书提供了一种使用 IAR Embedded Workbench for RISC-V 掌握 RISC-V 开发的结构化方法。此外,该电子书还介绍了如何通过静态分析工具 IAR C-STAT for RISC-V 帮助开发人员提高代码质量和效率。

本电子书对于想要学习和使用 RISC-V 架构的开发人员来说是一个非常实用的资源,立即点击获取:https://content.iar.com/zh-cn/risc-v-ebook-2024-sc

关于 IAR RISC-V 解决方案的更多信息,请访问 https://www.iar.com/products/architectures/risc-v/iar-embedded-workbench-for-risc-v/

关于IAR

IAR为嵌入式开发提供世界领先的软件和服务,帮助世界各地的公司创造满足当前需求和未来趋势的创新产品。自1983年以来,IAR的嵌入式开发和嵌入式安全解决方案已在工业自动化、物联网、汽车和医疗等行业被用于100多万个嵌入式应用的开发中,保证了其质量、安全性、可靠性和效率。IAR支持来自70多家半导体合作伙伴的15000款芯片。IAR总部位于瑞典,并在世界各地设有销售分公司和支持办事处。在中国,IAR设立了经验丰富的应用工程师支持团队,向客户提供快速、专业、本地化的技术支持服务,持续为客户创造最大价值。更多信息,请访问:www.iar.com

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