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GigaDevice stellt mit der GD32V-Serie brandneue Microcontroller mit RISC-V-Core für allgemeine Aufgaben vor

Testen Sie die GD32V-Serie von 32-bit General-Purpose MCUs und entdecken Sie jetzt die Welt von RISC-V

Am 22. August 2019 stellte GigaDevice Semiconductor offiziell die ersten 32-Bit Universal-MCU-Produkte der GD32V-Serie auf RISC-V-Basis vor. Das Unternehmen bietet dabei eine vollständige Entwicklungsunterstützung von den Chips bis hin zu Softwarebibliotheken und Entwicklungsboards und schafft damit ein starkes RISC-V-Entwicklungs-Ökosystem.

Die neue RISC-V-MCU der GD32VF103-Serie ist das erste Produkt aus der GD32-MCU-Familie, die auf dem RISC-V-Kern basiert. Sie wurde für allgemeinen Anforderungen entwickelt und bietet eine kostengünstige und innovative Auswahl für allgemeine Anwendungen mit einer ausgewogenen Mischung an Leistung und Systemressourcen. Die neuen Produkte sind in 14 Modellen erhältlich, darunter QFN36, LQFP48, LQFP64 und LQFP100. Sie sind vollständig kompatibel mit vorhandenen GD32-MCUs in der Softwareentwicklung und beim Pinning. Dieses beispiellose und innovative Design beschleunigt den Entwicklungszyklus zwischen den GD32-Produkten Arm® Core und RISC-V Core und macht die Produktauswahl und Code-Portierung flexibel und einfach. Die neuen Produkte sind speziell auf Embedded-Anwendungen ausgerichtet, die von Industriesteuerung, Unterhaltungselektronik, IoT, Edge-Computing bis hin zu künstlicher Intelligenz und Deep Learning reichen.

Hoch optimierter RISC-V-Prozessorkern
Die MCU-Serie GD32VF103 verwendet den neuen Bumblebee-Prozessorkern, der auf der Open-Source-RISC-V-Befehlssatzarchitektur basiert. Es wird gemeinsam von GigaDevice und Chinas führendem RISC-V-Prozessorkern-IP-Anbieter und Design-House Nuclei System Technology entwickelt und bietet einen kommerziellen RISC-V-Prozessorkern für IoT- und Ultra-Low-Power-Anwendungen.

Der Bumblebee-Kern verwendet eine 32-Bit-RISC-V-Open-Source-Befehlssatzarchitektur und unterstützt benutzerdefinierte Befehle zur Optimierung der Interrupt-Behandlung. Er ist nicht nur mit einem 64-Bit-Echtzeit-Timer ausgestattet, sondern kann auch Timer-Interrupts gemäß RISC-V-Standard erzeugen, wobei Dutzende externer Interrupt-Quellen unterstützt werden und 16 Interrupt-Ebenen und -Prioritäten sowie eine Interrupt-Verschachtelung vorhanden sind sowie ein schneller Vektor Interrupt Verarbeitungsmechanismus. Darüber hinaus kann die Low-Power-Management-Einheit zwei Ebenen des Schlafmodus unterstützen. Der Core unterstützt Standard-JTAG-Schnittstellen und RISC-V-Debug-Standards für Hardware-Breakpoints und interaktives Debugging. Darüber hinaus unterstützt der Bumblebee-Kern die RISC-V-Standard-Kompilierungs-Toolchain sowie die integrierte Linux/Windows-Entwicklungsumgebung mit graphischer Oberfläche.

Der Bumblebee-Kern ist mit einer zweistufigen Pipeline-Mikroarchitektur variabler Länge mit einer optimierten dynamischen Branch Prediction und Instruction-Prefetch entworfen, während er eine Vielzahl von Entwurfsmethoden mit geringem Stromverbrauch beinhaltet. Die Leistung und Taktfrequenz der dreistufigen Pipeline mit traditioneller Architektur kann zulasten der zweistufigen Pipeline erzielt werden, wodurch branchenweit führende Energieeffizienz- und Kostenvorteile erzielt werden. Mit diesen Funktionen kann die GD32VF103-MCU-Serie bei der höchsten Frequenz mit bis zu 153 DMIPS betrieben werden. Beim CoreMark®-Test werden 360 Leistungspunkte erzielt, was einer Leistungsverbesserung von 15% gegenüber dem GD32 Cortex®-M3-Core entspricht. Gleichzeitig wird der dynamische Stromverbrauch um 50% und der Standby-Stromverbrauch um 25% reduziert.

Ausgewogenes Mainstream-Produktportfolio
Die RISC-V-MCUs der Serie GD32VF103 bieten eine Verarbeitungsfrequenz von 108 MHz, 16 KB bis 128 KB On-Chip-Flash und 6 KB bis 32 KB SRAM-Cache, ausgestattet mit der patentierten gFlash®-Technologie, die Hochgeschwindigkeits-Core-Zugriffe unterstützt. Darüber hinaus enthält der Bumblebee-Kern einen Einzelzyklus-Hardware-Multiplikator, einen Hardwareteiler und eine Beschleunigungseinheit für höchste Anforderungen bei der Datenverarbeitung.
Der Chip wird mit 2,6 V bis 3,6 V betrieben und die E/A-Anschlüsse können einem Spannungspegel von 5 V standhalten. Es ist mit einem erweiterten 16-Bit-Timer ausgestattet, der dreiphasige PWM-Komplementärausgänge und eine Hall-Erfassungsschnittstelle für die Vektorsteuerung unterstützt. Außerdem verfügt es über bis zu vier 16-Bit-Universal-Timer, zwei 16-Bit-Basis-Timer und zwei Mehrkanal-DMA-Controller. Der neu entwickelte Interrupt-Controller (ECLIC) bietet bis zu 68 externe Interrupts und kann mit 16 programmierbaren Prioritätsstufen verschachtelt werden, um die Echtzeitleistung der Hochleistungssteuerung zu verbessern.
Darüber hinaus verfügen die neuen MCUs über eine Vielzahl von Peripherieressourcen für eine Vielzahl von Mainstream-Anwendungen, darunter bis zu 3 USART-, 2 UART-, 3 SPI-, 2 I2C-, 2 I2S-, 2 CAN 2.0B-, 1 USB 2.0 FS-OTG- und ein externes Bus Expansion Controller (EXMC). Unter anderem unterstützt die neu gestaltete I2C-Schnittstelle den Fast Plus-Modus (Fm+) mit Frequenzen von bis zu 1 MHz (1 Mbit/s), zweimal schneller als bisher. Die SPI-Schnittstelle unterstützt auch Vier-draht-Systeme und mehr Übertragungsmodi, einschließlich der einfachen Erweiterung auf Quad-SPI für NOR-Flash-Hochgeschwindigkeitszugriffe. Darüber hinaus bietet die integrierte USB 2.0 FS-OTG-Schnittstelle mehrere Modi wie z. B. Device, HOST und OTG, während der externe Buserweiterungscontroller (EXMC) eine bequemere Verbindung zu externem Speicher wie z. B. NOR-Flash und SRAM bietet.

Das neue Produkt integriert zwei 12-Bit-Hochgeschwindigkeits-ADCs mit Abtastraten von bis zu 2,6 MSPS, bietet bis zu 16 wiederverwendbare Kanäle, unterstützt die 16-Bit-Hardware-Oversampling-Filterung und die konfigurierbare Auflösung und verfügt über zwei 12-Bit-DACs. Bis zu 80% der GPIOs verfügen über eine Vielzahl von optionalen Funktionen und unterstützen das erneute Zuordnen von Ports, wodurch die Anforderungen von Mainstream-Entwicklungsanwendungen mit flexibler und umfassender Konnektivität weiterhin erfüllt werden.

Hu Zhenbo, CEO von Nuclei System Technology, sagte: „GigaDevice ist der Benchmark für die IC-Industrie und der führende Anbieter für den Allzweck-MCU-Markt in China. Nuclei System Technology verfügt derzeit über die führenden IP- und Tool-Chain-Funktionen für RISC-V-Prozessorkerne und ist führend in Forschung und Entwicklung sowie in der Industrialisierung von RISC-V-Embedded-Prozessoren. Die Zusammenarbeit zwischen den beiden Unternehmen wird RISC-V eine starke Basis geben, neue Durchbrüche bringen und eine neue Vorlage für Universal-MCUs in der AI- und IOT-Ära bilden. Wir arbeiten mit Kunden zusammen, um Win-Win-Ergebnisse zu erzielen.“

Deng Yu, Executive Vice President von GigaDevice, General Manager von GigaDevice MCU BU, sagte: „Das RISC-V-System hat sich weltweit zu einem rasanten Trend in der Halbleiterindustrie für Anwendungen wie industrielle Steuerung, Internet of Things, intelligente Terminals und andere entwickelt. GigaDevice ist das erste Unternehmen in der Branche, das 32-Bit-Universal-MCU-Produkte auf Basis der RISC-V-Architektur auf den Markt bringt und das RISC-V-Entwicklungs-Ökosystem weiter aufbaut und stärkt. GigaDevice wird die differenzierte Nachfrage des Marktes nach offener Architektur und Kostenvorteilen weiter befriedigen. Wir werden das GD32-MCU-Kaufhaus kontinuierlich erweitern und unseren Kunden eine innovativere Auswahl bieten.“

Kontinuierlich aufgebautes RISC-V-Entwicklungs-Ökosystem
GigaDevice bietet umfangreiche und umfassende Unterstützung für das GD32-Ökosystem, einschließlich verschiedener Entwicklungsboards und Anwendungs-software für das RISC-V-Entwicklungsökosystem. Benutzer der GD32V-Familie können ihre Entwurfsideen mit den neuen Entwicklungstools und Softwarebibliotheken problemlos umsetzen. Zu diesen neuen Entwicklungstools gehören das voll ausgestattete Evaluierungsboard GD32VF103V-EVAL sowie die Einstiegs-Lernboards GD32VF103R-START, GD32VF103C-START und GD32VF103T-START, von denen jedes ein anderes Chippaket und eine andere Anzahl von Pins aufweist. Darüber hinaus stellt GigaDevice die Motorsteuerungs-Entwicklungsplatine GD32VF103-BLDC und das GD-LINK-Debugging-Massenproduktionstool zur Verfügung, um den Entwurfsplan GD32 RISC-V vollständiger zu integrieren.

GigaDevice kooperiert auch mit Nuclei System Technology, um Nuclei Studio bereitzustellen, eine kostenlose integrierte Entwicklungsumgebung für die GD32V-MCU-Serie. Diese neue IDE basiert auf der Open-Source-Eclipse-Umgebung und integriert RISC-V-bezogene Tools wie GCC und OpenOCD. Mit Nuclei Studio kön-nen Benutzer schnell loslegen und eine Reihe von Entwicklungsprozessen wie Code-Schreiben, Cross-Compilieren, Online-Debugging und Programmieren abschließen. Drittanbieter bieten auch weitere IDE- und Tool-Optionen an, darunter Huawei IoT Studio, SEGGER J-Link V10 und Embedded Studio. Embedded-Betriebssysteme wie μC/OS II, FreeRTOS, RT-Thread und Huawei LiteOS sind ebenfalls vollständig integriert und bieten Konnektivität mit der Cloud. Alle diese Tools haben die Entwicklung der RISC-V-basierten MCUs erheblich vereinfacht.

Starten Sie jetzt Entwicklungen mit RISC-V!
Die neue GD32V-Serie erfüllt hohe Zuverlässigkeits- und Temperaturstandards in Industriequalität und bietet eine Langzeit-Verfügbarkeitsgarantie von mindestens zehn Jahren. Die Schutzstufe für elektrostatische Entladung (ESD) des Chips kann im HBM-Modus (Human Body Discharge) 5 kV und im CDM-Modus (Device Discharge) 2 kV erreichen, was die Sicherheitsstandards der Industrie weit übertrifft und die Chips für rauere Umgebungen geeignet macht. Dadurch sind die Endprodukte zuverlässiger und langlebiger.

Über die GD32-MCU
Die GigaDevice GD32-MCU ist führend auf dem chinesischen Markt für leistungsstarke 32-Bit-Universal-Mikrocontroller und hat als erste die MCU-Serien Arm® Cortex®-M3, Cortex®-M4, Cortex®-M23 und RISC-V implementiert. Mit über 300 Millionen ausgelieferten Einheiten, mehr als 20.000 Kunden und 23 Produktreihen mit mehr als 330 zur Auswahl stehenden Teilenummern kann GigaDevice Lösungen für eine breite Palette von Anwendungen im Embedded-Markt anbieten. GigaDevice ist mit der GD32 MCU ist auch der erste chinesische Partner für das Arm® University Program (AUP), ein Ökopartner der Arm® mbed™ IoT-Plattform, ein Silbermitglied der RISC-V Foundation und der Titelsponsor des „GigaDevice Cup“ im chinesischen Absolventenwettbewerb für elektronisches Design. Alle Modelle sind in Bezug auf Software mit skalierbaren Reihen von Gehäuseanschlüssen miteinander kompatibel. Sie sind uneingeschränkt bei allen Arten von Anforderungen an Hochleistungs-, Mainstream- und Embedded-Control-Systemen der Einstiegsklasse anwendbar und ermöglichen eine kostengünstige Implementierung bei gleichzeitiger Bereitstellung eines umfassenden Ökosystems und einer einfachen Anwendung. Mit all diesen Fähigkeiten sind die Produkte zur bevorzugten Wahl für Systemdesigns und Produktentwicklungen geworden.

Preise und Verfügbarkeit
Die neuen RISC-V-MCU Muster und Entwicklungstools der GD32VF103-Serie sind jetzt verfügbar. Weitere Informationen zu Preisen und Verfügbarkeit sind unter diesem Kontakt erhältlich.
Email: sales.europe@macnica.com

Über Nuclei System Technology
Nuclei System Technology ist ein führendes IP- und Design House für RISC-V-Prozessorkerne, das sich auf die Entwicklung von RISC-V-Prozessorkernen konzentriert und das RISC-V-Industrie-Ökosystem stärkt. Die Embedded-CPU-Core-Serie von Nuclei Systems Technology zeichnet sich durch hohe Leistung, geringen Stromverbrauch und benutzerfreundliche Eigenschaften aus. Darüber hinaus bietet die Embedded-CPU-Core-Serie Vorteile in Bezug auf Leistung, Fläche, Stromverbrauch, Laufzeit, Preis und Entwicklungsplattform, da sie bei RISC-V-Embedded-Prozessoren in Forschung und Entwicklung sowie bei der Industrialisierung eine Vorreiterrolle einnimmt. Nuclei System Technology ist derzeit ein Silbermitglied der RISC-V Foundation, ein Vizepräsident der Abteilung des China RISC-V Industry Consortium (CRVIC) und ein Mitglied der Abteilung der China RISC-V Alliance.

Über GigaDevice
GigaDevice wurde 2005 in Silicon Valley gegründet und ist ein führendes Halbleiterunternehmen, das sich auf moderne Speichertechnologien und IC-Lösungen spezialisiert hat. GigaDevice bietet eine große Auswahl an Hochleistungs-Flash-Speichern und 32-Bit-Universal-MCU-Produkten. Es gehört zu den Unternehmen, die als Pionier für SPI NOR Flash-Speicher fungierten und seit 2010 mehr als 10 Milliarden elektronische Geräte damit ausgerüstet hat. Das Unternehmen wird seit August 2016 an der Börse von Shanghai gehandelt. Weitere Informationen unter www.gigadevice.com.