В последние годы все больше и больше производителей микроконтроллеров предлагают заказчикам чипы с процессорами открытой архитектуры RISC-V. Одним из лидеров этого тренда является компания Xianji Semiconductor запустившая в 2022 году массовое производство своего флагманского продукта в линейке HPM6000 - высокопроизводительного микроконтроллера HPM6750.
Преимуществом архитектуры RISC-V перед процессорными ядрами многих других архитектур, прежде всего ARM и х86 является то, что она доступна для свободного и бесплатного использования в кремнии или в конфигурировании ПЛИС благодаря чему снижает риски для производителей чипов и OEM производителей, заложивших определенные модели микроконтроллеров в свои «долгоиграющие» проекты от судебных разбирательств и связанных с ними простоев производства, штрафов и других возможных неприятностей.
Микроконтроллер HPM6750 производства Xianji Semiconductor объединяет в корпусе два ядра процессора Andes D45, с основной частотой до 816 МГц, который поддерживает расширение RV32-IMAFDCP для работы с числами с плавающей точкой двойной точности и динамическое прогнозирование переходов. Каждое процессорное ядро имеет высокоскоростной кэш L1 объемом 32 КБ инструкций и 32 КБ данных, локальную память 256 КБ инструкций и 256 КБ данных, а также поддерживает доступ с нулевым циклом ожидания. Кроме того, каждое ядро имеет мощный DSP блок.
В целом семейство HPM6000 включают двухъядерный HPM6750, одноядерный HPM6450 и HPM6120 начального уровня. Ожидается, что продукты серии HPM6000 заполнят в Китае нишу высокопроизводительных MCU и обеспечат независимость китайской промышленности от импортных компонентов в таких приложениях, как Интернет вещей и периферийные вычисления.
Сразу после появления на рынке HPM6750 установил рекорд производительности среди микроконтроллеров по наиболее популярным системам тестирования: 9220 CoreMark и 4651 DMIPS. Его производительность выше, чем у всех существующих продуктов с ARM Cortex-M7. При этом продукты Xianji RISC-V MCU потребляют более чем на 20% меньше энергии, чем продукты с архитектурой ARM при той же производительности. HPM6750 имеет динамическое энергопотребление менее 90 мкА/МГц , энергопотребление в режиме ожидания всего 1,5 мкА.
DSP блок каждого из процессорных ядер содержит аппаратный ускоритель преобразования Фурье с быстрым преобразованием FFA, FFT и FIR и превосходит по быстродействию все микросхемы DSP, присутствующие на рынке.
Помимо мощных процессорных ядер HPM6750 обладает продвинутым набором периферийных блоков.
Видеоподсистема микроконтроллера имеет аппаратные кодер и декодер JPEG формата, ускоритель операций 2D-графики, поддержку LCD дисплея с разрешением до 1366 х 768 с кадровой частотой до 60 Гц, поддержку бинокулярных камер и обеспечение распознавания изображений с помощью искусственного интеллекта (AI).
Аудиоподсистема имеет четыре I2S интерфейса, поддержку PDM микрофона (Pulse Density Modulation) и блок пробуждения микроконтроллера из энергосберегающего режима по поступлении звукового сигнала.
Аналоговая периферия включает в себя три 12-битных высокоскоростных АЦП, один 16-битный высокоточный АЦП, четыре компаратора и датчик температуры.
Блок цифровых интерфейсов включает в себя семнадцать интерфейсов UART, по четыре интерфейса SPI, I2C, CAN/CAN FD , два канала Gigabit Ethernet c поддержкой IEEE1588 и два высокоскоростных USB со встроенным PHY .
Интегрированный блок защиты информации имеет аппаратный ускоритель операций AES-128/256, SHA-1/256 и менеджер аппаратных ключей. Блок способен выполнять проверку подписи программного обеспечения, выполнение шифрования/дешифрования данных «на лету» благодаря чему построить высоконадежную систему защиты информации.
Блок управления электродвигателями HPM6750 имеет набор широтно-импульсных модуляторов, четыре блока поддержки квадратурного сенсора и четыре блока приема сигналов от датчика Холла для определения положения вала двигателя, два триггера для синхронного таймера. Благодаря указанной периферии он может одновременно управлять четырьмя двигателями типа PMSM, реализуя векторное управление с тремя контурами обратной связи по току, скорости и положению, при этом для обработки контура тока требуется всего 1 мкс. Подобная производительность в реальном времени может быть достигнута только при применении ПЛИС (FPGA).
Подсистема питания (PMIC) имеет в своем составе импульсный преобразователь и набор стабилизаторов напряжения (LDO), благодаря которым значительно упрощается схемотехника пользовательского устройства, обвязка микроконтроллера внешними компонентами, освобождается место на печатной плате, уменьшаются габариты, вес и стоимость производства конечного изделия.
Для разработки программного обеспечения пользователи могут воспользоваться бесплатными коммерческими инструментами разработки SESIDE, богатыми программными ресурсами и документами. Для быстрой разработки пользовательских проектов производитель предлагает отладочные комплекты. Чип и средства разработки поддерживают различные операционные системы реального времени (RTOS) что дополнительно помогает сократить время разработки продукта.
По мнению компании Xianji Semiconductor новый чип может с успехом применяться в таких отраслях, таких как интеллектуальное производство, интеллектуальный транспорт и интеллектуальные здания.
Если у вас появилась необходимость в применении данной продукции, пожалуйста, обращайтесь в компанию «Гамма Инжиниринг» Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
