近日，沁恒微電子一款伍毛級別的RISC-V通用MCU引起行業(yè)震動，王炸價格成為眾多電子工程師交流討論的焦點(diǎn)。

在2020年以前，全球指令集呈現(xiàn)雙寡頭格局，x86、arm兩大傳統(tǒng)架構(gòu)一直占據(jù)著絕大多數(shù)的市場份額——x86架構(gòu)在PC及服務(wù)器市場一家獨(dú)大，移動市場則由arm架構(gòu)一統(tǒng)江湖。

由于arm需要支付授權(quán)費(fèi)用，且arm內(nèi)核的MCU開發(fā)門檻不高，過多的同質(zhì)化產(chǎn)品導(dǎo)致競爭優(yōu)勢難以體現(xiàn)；而傳統(tǒng)x86的授權(quán)又過于復(fù)雜。于是，越來越多的MCU廠商開始轉(zhuǎn)型，紛紛將目光投向了RISC-V。

RISC-V標(biāo)準(zhǔn)指令集開源，能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計研究。MCU廠商可以選擇付費(fèi)購買第三方處理器內(nèi)核IP，也可以完全自研實(shí)現(xiàn)內(nèi)核自由和免費(fèi)。在RISC-V應(yīng)用最廣泛的MCU領(lǐng)域，目前已有許多國內(nèi)知名MCU廠商入局RISC-V賽道。

例如，兆易創(chuàng)新基于Bumblebee RISC-V內(nèi)核發(fā)布了32位通用MCU GD32VF103，并宣布未來將堅持arm和RISC-V兩種架構(gòu)并行。沁恒基于自研的青稞RISC-V系列微處理器內(nèi)核IP及USB、以太網(wǎng)、藍(lán)牙等專業(yè)接口IP，發(fā)布了連接型/互聯(lián)型/無線型全棧MCU+單片機(jī)CH32V系列，引領(lǐng)通用MCU從外源模塊組裝走向RISC-V全自研。

其中的超值型RISC-V MCU CH32V003系列便是討論的焦點(diǎn)。“這款MCU是怎么把價格做到如此有吸引力的”、“RISC-V MCU產(chǎn)品有何競爭優(yōu)勢”、“產(chǎn)品開發(fā)生態(tài)是否完善”等疑問多次出現(xiàn)在討論內(nèi)容中。

下面，讓我們帶著這些疑問一探究竟！

伍毛系列如何做到“伍毛”低價？

我們都知道，在剛剛過去的2021年，MCU市場可謂欣欣向榮，且嚴(yán)重供不應(yīng)求，今年受到消費(fèi)需求疲弱的影響，半導(dǎo)體芯片砍單降價風(fēng)暴愈演愈烈，即便是之前供不應(yīng)求的MCU，現(xiàn)如今也已開始大幅度降價了。即便如此，伍毛級別的RISC-V通用MCU仍然很難想象。那么，沁恒是怎樣做到這么“接地氣”的價格的呢？到底是在硬件材料上做了文章，還是實(shí)打?qū)嵉囊揽坑矊?shí)力為客戶節(jié)省成本？

原來，早在2017年沁恒就開始關(guān)注并研究RISC-V指令集了。憑借多年在資源、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)上的積累，沁恒于2020年推出了業(yè)界首款基于自研青稞RISC-V內(nèi)核的32位通用MCU CH32V103系列。隨后又推出了互聯(lián)型和無線型MCU，在標(biāo)準(zhǔn)RISC-V基礎(chǔ)上大大提升了中斷響應(yīng)速度。

相比采購?fù)庠碔P進(jìn)行組裝的傳統(tǒng)整合模式，沁恒獨(dú)有的全棧模式，不僅內(nèi)核自研，USB、以太網(wǎng)、藍(lán)牙等專業(yè)接口IP也自研，使各IP緊密結(jié)合，打通了PHY、MAC及協(xié)議棧上下多層之間的數(shù)據(jù)鏈，具有更高的效率。內(nèi)置PHY的單芯片方案體積更小、引腳更少，且無需向第三方支付IP授權(quán)費(fèi)和每只芯片的提成費(fèi)。

基于這種包含內(nèi)核在內(nèi)的全棧自研模式，最新推出的V003系列一步到位，才能將價格實(shí)實(shí)在在做到了伍毛級別。

RISC-V MCU產(chǎn)品有何競爭優(yōu)勢？

看到這里，可能有人會說，全棧自研模式下的RISC-V MCU除了能幫用戶節(jié)省成本，還能提供什么呢？這就可以從沁恒RISC-V產(chǎn)品線一探究竟。

? 優(yōu)異的性能表現(xiàn)

基于自研青稞RISC-V處理器的互聯(lián)型CH32V307系列，提供USB 2.0高速接口（480Mbps）、千兆以太網(wǎng)MAC，并內(nèi)置了自研PHY，加入單精度浮點(diǎn)指令集，具有更快的數(shù)據(jù)傳輸速度和更高的運(yùn)算性能；無線型CH32V208系列搭載青稞V4C內(nèi)核，片上集成2Mbps低功耗藍(lán)牙BLE通訊模塊、10M以太網(wǎng)MAC+PHY模塊、USB2.0全速設(shè)備+主機(jī)/設(shè)備接口等，有“全能型小網(wǎng)關(guān)”的稱號，可以滿足用戶實(shí)現(xiàn)更多功能。

“伍毛”價格超值型V003系列采用青稞32位RISC-V內(nèi)核，支持RV32EC指令集，是一款寬電壓工作范圍（2.7至5.5V）的MCU。具有快速可編程中斷控制器和硬件中斷堆棧。系統(tǒng)主頻可達(dá)48MHz，支持2級中斷嵌套；嵌入16KB Flash和2KB SRAM；集成USART、I2C和SPI等多種通訊接口；內(nèi)置1組可連接ADC和TIM2的運(yùn)放/比較器；支持睡眠和待機(jī)2種低功耗模式；標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級工作溫度范圍：-40℃~85℃；采用單線調(diào)試接口，減少了I/O口的占用。

另外值得一提的是，芯片提供SOP、QFN和TSSOP三種封裝形式，最小尺寸僅為3.0mm*3.0mm。

? 內(nèi)核自由，助力國產(chǎn)MCU快速發(fā)展

此前，沁恒多次在峰會及研討會上談到：“自研RISC-V的戰(zhàn)略意義不在于節(jié)省第三方IP的授權(quán)費(fèi)和每只芯片的提成費(fèi)，而在于掌握MCU核心技術(shù)，便于與應(yīng)用結(jié)合提升專業(yè)性和靈活性，避免了核心部件和業(yè)務(wù)的外包，確保芯片‘內(nèi)核自由’，實(shí)現(xiàn)真正的處理器內(nèi)核級別的自主可控，在通用的RISC-V生態(tài)上擔(dān)負(fù)起對客戶的長期保供承諾?！?/span>

誠然，信息安全也是近幾年來一直在強(qiáng)調(diào)的話題。在政府、海關(guān)、金融、交通、醫(yī)療等重要部門，保障其通信安全尤為重要。RISC-V的指令集架構(gòu)開源是屬于開放標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)企業(yè)可自主創(chuàng)新設(shè)計滿足市場對處理器IP微架構(gòu)的差異化應(yīng)用需求，并擁有絕對的自主可控和信息安全保障。

開發(fā)生態(tài)是否完善？

雖然目前市面上國產(chǎn)RISC-V通用MCU的選擇有很多種，但對于電子工程師來說，想必大家最為關(guān)注的問題就是開發(fā)環(huán)境與工具教程，以及上手難易程度了。據(jù)悉，沁恒這款伍毛級別的RISC-V通用MCU，不僅具有完善的開發(fā)生態(tài)，還能為客戶提供便捷的技術(shù)服務(wù)。

沁恒為CH32系列MCU配套免費(fèi)的IDE集成開發(fā)工具：MounRiver Studio^® （簡稱MRS），作為一款針對RISC-V等內(nèi)核MCU的免費(fèi)集成開發(fā)環(huán)境（IDE），內(nèi)部集成了編輯器、工程管理系統(tǒng)、編譯器、鏈接器、庫管理、仿真調(diào)試器和下載器等在內(nèi)的完整開發(fā)資源。

可能有些工程師沒有使用過RISC-V的單片機(jī)，會認(rèn)為是不是還得用類似Python、Go等編程語言，其實(shí)不是，目前RISC-V單片機(jī)的編程語言還是和傳統(tǒng)單片機(jī)一樣，主要是用C語言進(jìn)行開發(fā)的，使用過沁恒CH32單片機(jī)的，或者有一定單片機(jī)基礎(chǔ)的朋友，可以說輕松上手。此外，官方也提供了各種外設(shè)例程，新手也可以直接上手使用，極大地方便了學(xué)習(xí)和開發(fā)。

# 結(jié) 語 #

總體來說，采用沁恒自研青稞RISC-V處理器的系列產(chǎn)品，無論是在性能還是成本方面，相比市面上其它同類產(chǎn)品都是極具競爭力的。雖然目前MCU核心供應(yīng)商仍然集中在意法半導(dǎo)體、瑞薩、恩智浦、英飛凌、德州儀器等國際廠商，國內(nèi)廠商的市場占有率相對微弱，但可以預(yù)見的是，在芯片開源的大環(huán)境下，包含內(nèi)核在內(nèi)的全棧自研模式，將逐步成為國產(chǎn)MCU發(fā)展新戰(zhàn)局的主流，助力中國MCU產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)真正的內(nèi)核級別的自主可控、國產(chǎn)創(chuàng)新。