MCU市场的竞争将开启RISC-V核的新航道

孔明

在国内32位基于ARM Cortex-M通用MCU市场占据探花之位之后，兆易创新GigaDevice持续精进，在行业内率先将开源指令集架构RISC-V引入通用MCU，正式推出全球首个基于RISC-V内核的GD32V系列32位通用MCU，并提供程序代码库、集成开发环境、嵌入式操作系统、云生态、开发板等完整工具链支持。有备而来的兆易创新将在RISC-V MCU市场掀起多大的浪花？
打造GD32百货商店

作为GD32系列的新成员，先来看看光环加身的GD32系列家族的发展。

兆易创新执行副总裁、MCU事业部总经理邓禹表示，GD32系列主要是基于ARM Cortex-M系列的32位通用MCU产品，拥有320余款产品型号、22个产品系列以及11种不同封装类型，实现高性能、低成本和易用性，涵盖入门级、主流级、高性能增强型等应用，累计出货量超过3亿颗，客户数量超过1万家，覆盖率稳居市场前列。

而凭借兆易创新已然打造的存储、MCU与传感器三驾马车，邓禹指出，兆易创新的策略是将产品立体组合打造MCU百货商店。

GD32系列将持续加强研发和市场布局，在制程、eNVM与新型存储、电源管理及功率集成、[color=rgb(68, 68, 68) !important]射频CMOS、传感器层面不断加强研发，主流采用110nm、55nm制程，40nm、22nm也在研发，并在全国建立了4个研发中心，包括汽车级MCU研发中心。

“未来GD32未来创新战略将侧重更高性能和新型存储技术资源、更丰富连接性、更高安全性、更低功耗、强化信号链集成和硬件加速、汽车级高可靠性，同时也将持续提供丰富的生态系统，包括工具链合作伙伴、解决方案厂商、技术支持服务、GD32大学计划、全球扩展、宣传与培训等。”邓禹描绘出GD32的新蓝图。

而随着基于RISC-V核的MCU新品的发布，将成就GD32发展的新里程碑。

邓禹强调，Arm核和RISC-V内核两者有机融合，将进一步巩固兆易创新在32位MCU的领先地位。

而且未来仍是两条腿走路，ARM仍是兆易创新的战略合作伙伴，RISC-V也将持续研发。

新型MCU性能强悍

全新的GD32VF103系列MCU采用RISC-V的Bumblebee（大黄蜂）处理器内核，这是兆易创新携手RISC-V处理器内核IP和解决方案厂商芯来科技面向[color=rgb(68, 68, 68) !important]物联网联合开发的一款商用RISC-V处理器内核。

兆易创新MCU产品经理金光一介绍，Bumblebee内核采用32位RISC-V开源指令集架构并支持定制化指令，更优化了中断处理机制。

不仅配备了64位宽的实时计时器、可以产生RISC-V标准定义的计时器中断，还支持数十个外部中断源，具有16个中断级别和优先级，并支持中断嵌套和快速向量中断处理机制等优势。

而且，Bumblebee内核设计了二级变长流水线微架构，配备精简的指令预取单元和动态分支预测器，并融入多种低功耗设计方法。

金光一强调，这使得GD32VF103系列MCU在最高主频下的工作性能可达153 DMIPS，CoreMark测试也取得了360分的优异表现，相比GD32 Cortex-M3内核产品性能提升15%的同时，动态功耗降低了50%，待机功耗更降低了25%。

而这一MCU的功能不止如此：GD32VF103系列RISC-V MCU还提供108MHz的运算主频，以及16KB到128KB的片上闪存和6KB到32KB的SRAM缓存。

此外，还集成多种外设资源，包含多达3个USART、2个UART、3个SPI等，以及12位高速AD、DAC等等。

除MCU性能超群之外，兆易创新谋定而后动，在生态层面与产业合作伙伴一起赋能，打造了全面的包括开发编译层、调试工具层、操作系统和云连接层、开发板等在内的完整生态，提供丰富和完善的支持。

可以说，这一全新MCU将成为GD32家族的新“生力军”，进一步巩固兆易创新在32位MCU的领先地位。

新品还完整保持了与现有基于Arm核的MCU在软件开发和引脚封装方面的兼容性，金光一认为，这增强了代码复用性，缩短了开发周期，全面适用于工业控制、消费电子、新兴IoT、边缘计算、人工智能等嵌入式市场应用。

开启第二赛道

随着RISC-V的优势彰显和生态成形，不少大公司加入RISC-V阵营，RISC-V成为一种主流架构已是大势所趋。

基于 RISC-V 的产品在快速落地，无论是华米科技、阿里平头哥、紫光展锐等都已先行试水RISC-V 在 5G、AI、工业半导体等领域的运用，而今基于 RISC-V 的MCU的面世，也将进一步推进RISC-V的落地之旅。

但在MCU层面，国内厂商的话语权还较缺失。从IHS Markit统计数据来看，2018年中国Arm Cortex内核MCU市场分额基本上被国外企业所占据，国内只有兆易创新市场占比达到了9.4%，其他国内厂商市场占比相对很小。

此外，ST和NXP两家国外企业2018年在国内市场占比就超过了72%。

在国内众多家MCU企业中，能够提供32位通用MCU产品的厂商主要包括兆易创新、东软载波、芯海科技、灵动微电子、北京君正、晟矽微电、贝特莱、复旦微、华大半导体、航顺芯片等企业。

而国产MCU未来机会就包括诸如建立新的生态如RISC-V架构等、在通用产品基础上做差异化定制等，因而，领头的兆易创新首家推出基于RISC-V架构的32位通用MCU，不仅为其GD32 MCU“百货商店“注入新活力，也为国内MCU厂商开辟全新竞争赛道。

芯来科技CEO胡振波也表示：“创新和生态是国内MCU公司迈入世界一流的关键，双方的合作必将让RISC-V落地生根，为中国通用MCU在AIoT时代带来新突破、形成新格局。"

中国开放指令集生态（RISC-V）联盟理事长倪光南院士也称，基于RISC-V国产CPU可满足自主可控需求，在新兴市场应用前景看好，未来RISC-V将有望成为世界主流CPU核之一，在CPU领域形态Intel、ARM、RISC-V三分天下的格局。

对于未来RISC-V和Arm的走势，中国软件行业协会嵌入式系统分会副理事长何小庆认为，RISC-V应用将集中于嵌入式和IoT，未来RISC-V和Arm将同行发展，一个系统中既使用RISC-V也使用Arm或者一种芯片包含两种内核，在这一过程中要防止碎片化，之后着力差异化。

RISC-V阵营如何联手破解发展中的问题？Arm会有“芯“让后来者RISC-V共享荣光吗？基于RISC-V的MCU能否重塑未来格局？一切唯有待时间验证。

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