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解密GD32 MCU产品家族,开发板该怎么选?

2022-07-07 10:26:00 李肖遥

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来源:芯师爷

1、1、2、3、5、8、13、21、34 ……

相信很多人对这组数据都有所了解,它就是著名的斐波那契数列,也称“兔子数列”。该数列有两个明显特征,一是前面相邻两项之和,构成了后一项;二是除开端四个数字,两个相邻数字彼此相除,所得数字接近黄金分割比例0.618。前者象征着发展壮大,后者象征着追求完美。

再看一组数据:

32、35、450、20,000、1,000,000,000 ……

这组数据之间有何关联?又蕴含了怎样神奇的奥义?和我一起来解密!

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32

全面开启32位MCU时代

作为系统控制的核心,MCU优势明显,应用广泛。

目前,以工业和消费市场为主的嵌入式应用和汽车市场贡献了主要的MCU市场份额。参考知名半导体咨询机构IC Insights的统计数据,根据销售金额换算, 2021年以工业和消费市场为主的嵌入式应用贡献了46%的全球MCU销售额,汽车市场约贡献了40%。

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数据来源:IC insights

在工业领域,工业控制、人机交互和工业以太网等应用的构建都离不开MCU,工业机器人单机就将至少使用十余颗MCU产品;在消费市场,MCU是家用电器、智能家居和消费电子等应用实现智能化的关键;在汽车领域,MCU是电机控制、车灯控制和信息娱乐系统等环节的系统核心,燃油豪华车单车MCU用量超过100颗,智能汽车单车MCU用量则有望超过300颗。

随着应用需求不断细化、提升,32位MCU已成为市场主流,并演化出低功耗、无线型、主流型和高性能等几大产品方向。根据IC Insights的分析数据,2021年全球MCU市场规模已经达到创纪录的196亿美元,2026年预计将达到272亿美元,其中32位MCU到2026年将独自贡献200亿美元,占比达到73.5%,相较于2020年的62%提升11.5个百分点。作为全球领先的32位MCU供应商,兆易创新紧抓市场发展机遇,为客户提供性能领先、差异化优势明显的MCU产品。

32位MCU的广泛需求也带动了MCU内核的全面发展。当前,32位MCU普遍采用Arm Cortex-M内核,通过不断的技术创新和产品迭代,Cortex-M内核在性能、功耗、代码密度、性价比等方面,既实现了单一产品层面的均衡,又在不同产品系列之间有着明显的辨识度。同时,长期的市场主流地位让Arm Cortex-M内核拥有庞大且完善的生态体系。

RISC-V内核则是32位MCU领域的新生力量,随着内核、开发工具、设计方案、开源计划等不断发展,RISC-V应用生态建设逐渐完善,同样具备高性能、高可靠、高安全、低功耗等产品优势。兆易创新GD32V系列作为全球首个基于RISC-V内核的通用MCU产品,广泛适用于工业控制、消费电子、物联网等主流应用市场。

35+450

完整覆盖的GD32 MCU家族

目前,兆易创新GD32系列MCU已经打造出35个产品系列,拥有超过450款产品型号,实现对通用型、低成本、高性能、低功耗、无线连接等主流应用市场的全覆盖。

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性价之选:入门级MCU

基于Arm Cortex-M23/M3/M4内核,兆易创新面向入门级MCU市场提供了6大产品系列。其中,GD32F310/330/350作为Cortex-M4内核产品,拥有更高主频、更多外设、更新功能、更低成本等属性,以“小身材,大智慧” 为工业电机、变频、节能应用等成本敏感型客户降低物料清单成本,带来出色的性价比。

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此外,基于Cortex-M23内核打造的GD32E230系列,也以优秀的市场表现和亮眼的出货量屡获殊荣,成为替代8位16位MCU,跨入32位门槛的低成本开发优选。

为帮助客户灵活地提升产品优势,兆易创新GD32F3x0系列可实现对GD32F1x0系列和GD32E230系列的全系列硬件及软件兼容,只需简单操作就可实现CPU及Flash特性和外设资源等方面的全面提升。

包罗万象:主流型MCU

在主流型MCU市场,兆易创新提供更加多样化的开发选择,同时提供Arm内核和RISC-V内核产品。

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在Arm内核产品方面,兆易创新基于M3/M4内核提供了十大产品系列,GD32F30x系列加上GD32F1系列、GD32E1系列和GD32C1系列等产品,让兆易创新在主流型MCU领域实现了行业先进的产品覆盖。

其中基于Cortex-M4内核的GD32F30x产品提供了三个系列,共37个产品型号。GD32F303系列为Cortex-M4增强型,GD32F305/307系列为Cortex-M4互联型,以120MHz的主频、3MB超大容量的Flash、丰富的外设功能和领先的GPIO复用率,成为万千客户量产优选。GD32E1系列提供了1.7-3.6V的输入电压和嵌入式闪存,GD32C1更配备了2个CAN FD接口。

GD32主流型MCU各系列产品之间具备出色的软硬件兼容特性,让客户方案升级灵活切换,比如用户可以非常便捷地将方案设计从GD32F103升级到GD32F303上,从而让产品更具竞争力,更添充足供货保障。

几乎所有用过兆易创新GD32VF103系列RISC-V MCU的客户都对该系列产品领先的开源指令集架构、出色的功耗管理、显著的成本优势记忆深刻,创新的产品设计和完善的生态布局,让兆易创新和客户携手在全新赛道开启RISC-V“芯”时代。

精益求精:高性能MCU

当前,兆易创新高性能产品线共有13个产品系列,为用户的高级计算需求提供了用武之地。

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作为GD32 MCU系列中的高性能产品,GD32F425/427/470系列在保持高性价比的同时,具备业界领先的处理能力、功耗效率和连接特性,对复杂算法的支持和安全性同样出类拔萃,在手持设备、图形显示、人机界面和工业控制、能源电力等互联和高级应用领域,都有非常高的市占率。

兆易创新高性能MCU之间的兼容性同样为人称赞。GD32F425/427/470系列MCU完全兼容GD32F405/407/450系列MCU,支持无缝切换,前者基于业界领先的40nm LP工艺,提供了高达240MHz的主频和大容量闪存缓存,用以支持高级运算所需。

魅力“无线”:GD32W515系列

GD32W515系列Wi-Fi MCU是兆易创新首款无线型MCU,基于Cortex-M33内核设计,片上集成2.4GHz单流IEEE802.11b/g/n MAC/Baseband/RF射频模块,提供行业领先的基带和射频性能。还配备了Arm TrustZone硬件安全机制,支持独立的存储访问空间,可为系统开发、代码隔离和安全运行保驾护航。

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GD32W515的封装尺寸更小,却集成了更大的Flash和RAM,非常适用于PCB面积有限的紧凑型应用场景。凭借增强的处理能力、领先的射频集成、丰富的外设特性,成为智能家居、工业物联网、消费类电子等应用市场的SOC解决方案。

能效优选:GD32L233系列

基于Cortex-M23内核打造的GD32L233系列面向主流低功耗MCU市场,采用业界领先的40nm超低功耗(ULP)制造技术,和专门优化的低功耗模拟IP,并遵循多种低功耗数字设计理念,实现能效的出色平衡。

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GD32L233系列在优化电流效率的同时,也兼顾了处理性能和外设资源上的均衡,适用于工业表计、小型消费电子设备、便携式医疗设备等需要低功耗、高效节能的深度嵌入式应用场景。

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