在一個(gè)電子系統(tǒng)中，微控制器和存儲(chǔ)器可謂是其關(guān)鍵的組成部分，就像人的大腦一般，承載著計(jì)算、控制和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。而作為國(guó)產(chǎn)MCU和閃存龍頭，兆易創(chuàng)新一直專注于在這兩大領(lǐng)域的技術(shù)突破，并在芯片底層技術(shù)的基礎(chǔ)之上，為汽車電子、工業(yè)、數(shù)字能源和IoT提供全面的解決方案。在近日召開(kāi)的上海慕尼黑電子展上，兆易創(chuàng)新展示了其最新的超高性能H7系列MCU產(chǎn)品及相關(guān)行業(yè)解決方案。我們有幸打卡了兆易創(chuàng)新的展臺(tái)，其現(xiàn)場(chǎng)工程師對(duì)于展品進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。

助力汽車電子發(fā)展，攜手國(guó)內(nèi)伙伴提供全國(guó)產(chǎn)化方案

首先最值得關(guān)注的是汽車電子展臺(tái)，兆易創(chuàng)新在此展示了其最新的車規(guī)級(jí)GD32MCU、車規(guī)級(jí)GD25/55 SPI NOR Flash、以及車身控制、車用照明、智能座艙、智能駕駛、中央網(wǎng)關(guān)及電機(jī)電源等多種解決方案。

在智能座艙方面，“GD32A503+GD25B512ME的汽車儀表盤(pán)”是兆易創(chuàng)新推出的一款全國(guó)產(chǎn)化的數(shù)字儀表方案，搭載GD25B512ME車規(guī)級(jí)SPI NOR Flash, 配合GD32A503車規(guī)級(jí)MCU，能夠?qū)崿F(xiàn)H.264解碼、雙圖層緩存、圖像縮放和MIPI DSI/LVDS輸出。

此外，現(xiàn)場(chǎng)展示的還有來(lái)自芯馳X9智能座艙方案，其中也選擇了GD25LX512ME作為閃存芯片。在360°環(huán)視系統(tǒng)、語(yǔ)音喚醒等典型工作場(chǎng)景，可以利用芯馳內(nèi)置的硬件加速單元實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、快速喚醒等功能。而方案中的GD25LX512ME車規(guī)級(jí)SPI NOR Flash，存儲(chǔ)容量為512Mb，支持頻率200MHz&DTR、166MHz&STR，支持QSPI、Octal SPI等模式，可應(yīng)用于智能座艙、中央網(wǎng)關(guān)、高階ADAS等域控應(yīng)用。

在自動(dòng)駕駛方面，現(xiàn)場(chǎng)展示了一款來(lái)自黑芝麻的A1000/A1000L方案。該方案支持行泊一體和高階ADAS域控。其中搭載的GD25LF256F系列車規(guī)級(jí)SPI NOR Flash存儲(chǔ)容量為256Mb，支持頻率104MHz&DTR、166MHz&STR，支持QSPI、QPI等模式，可應(yīng)用于行泊一體、高階ADAS域控，車身域控、激光雷達(dá)等場(chǎng)景。

在車身控制方面，現(xiàn)場(chǎng)展示了一款基于GD32A503的汽車直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)方案，主要應(yīng)用于汽車水泵，燃油泵，散熱風(fēng)扇，暖通空調(diào)，座椅電機(jī)等部件。在交流中我們得知，GD32A503采用了Arm Cortex-M33內(nèi)核，已通過(guò)IATF16949質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和AEC-Q100車規(guī)產(chǎn)品可靠性標(biāo)準(zhǔn)，提供ISO26262所要求的安全機(jī)制。該方案通過(guò)定時(shí)器專門(mén)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)兩相或三相電機(jī)的PWM信號(hào)，其DSP指令集可以提供更高的算力和安全功能，以控制車內(nèi)各種能動(dòng)的執(zhí)行器。

此外，現(xiàn)場(chǎng)還展示了一款基于GD32A503汽車LED流水轉(zhuǎn)向燈。據(jù)了解，基于GD32A503車規(guī)級(jí)MCU設(shè)計(jì)的LED流水轉(zhuǎn)向燈，和傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)式邏輯有所不同，能夠?qū)崿F(xiàn)更為復(fù)雜的時(shí)序邏輯和亮度控制，并且符合國(guó)家GB17509標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于轉(zhuǎn)向燈頻率的要求。

推動(dòng)數(shù)字能源高效化，實(shí)現(xiàn)AI和無(wú)線連接助力

在數(shù)字能源領(lǐng)域，如何推動(dòng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的高能效，依賴于在每個(gè)功率轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)進(jìn)行提升。而兆易創(chuàng)新提供了無(wú)線監(jiān)控、AI直流拉弧檢測(cè)和PFC+LCC等多種方案。

首先來(lái)看“基于GD32F527高性能 MCU和GD32VW553 RISC-V Wi-Fi 6 MCU的無(wú)線能源監(jiān)控通訊方案”，該方案將GD32F527 MCU和具有2.4GHz Wi-Fi 6 + BLE 5.2通信功能的GD32VW553無(wú)線模組結(jié)合，擁有以太網(wǎng)、RS485、USB、SDIO以及外掛大容量SDRAM、FLASH等豐富接口資源、滿足Wi-Fi&藍(lán)牙雙模通信方式和支持OTA升級(jí)，可以適配如光伏逆變器、儲(chǔ)能電池、光儲(chǔ)一體機(jī)設(shè)備的數(shù)據(jù)通信和采集等廣泛應(yīng)用場(chǎng)景，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光儲(chǔ)能源中電池等相關(guān)設(shè)備實(shí)時(shí)工作狀態(tài)進(jìn)行采集處理和監(jiān)控。

另一個(gè)值得關(guān)注的是“基于GD32H7超高性能MCU AI直流拉弧檢測(cè)方案”，通過(guò)GD32H7內(nèi)置的多路高精度ADC和高性能MCU，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于直流拉弧檢測(cè)的實(shí)時(shí)AI推理。據(jù)悉，該方案具備5大優(yōu)勢(shì)：

· 高采樣率和多通道支持：

  500K采樣率下支持多達(dá)12路ADC通道的拉弧檢測(cè)實(shí)時(shí)AI推理。

  支持對(duì)1024、2048和4096采樣點(diǎn)的實(shí)時(shí)檢測(cè)。

· 高效算法：

  使用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，模型大小僅占用1.7KB的Flash空間。

  單次推理耗時(shí)不超過(guò)0.6毫秒，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流拉弧現(xiàn)象的即時(shí)響應(yīng)。

  模型兼容不同硬件采集的數(shù)據(jù)，適用于0~40A光伏組串電流，實(shí)現(xiàn)100%準(zhǔn)確性。

· 數(shù)據(jù)工具：

  數(shù)據(jù)采集工具：用于采集電弧信號(hào)和正常信號(hào)，并具備檢測(cè)評(píng)估已部署模型的功能。

  一鍵訓(xùn)練工具：利用大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練并生成拉弧檢測(cè)AI模型，支持一鍵生成可編譯和運(yùn)行的電弧檢測(cè)代碼，確保在各種場(chǎng)景中準(zhǔn)確識(shí)別電弧特征，減少漏報(bào)和誤報(bào)的風(fēng)險(xiǎn)。

· 硬件擴(kuò)展和集成：

  配有一顆16位外部ADC，支持8路外部ADC采集，適應(yīng)多種應(yīng)用場(chǎng)景需求。

  集成內(nèi)存卡和基于GD32VW553的Wi-Fi模塊，支持自動(dòng)上傳數(shù)據(jù)至云平臺(tái)。

  預(yù)留串口和CAN接口，方便應(yīng)用擴(kuò)展。

· 云端支持：

  支持云端數(shù)據(jù)收集、云端訓(xùn)練和模型參數(shù)的OTA升級(jí)。

  用戶可通過(guò)云平臺(tái)持續(xù)優(yōu)化和更新模型，以適應(yīng)復(fù)雜多變的工作環(huán)境。

該方案在多方面提升了AI直流拉弧檢測(cè)的性能和靈活性，是實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)的理想選擇。

另外現(xiàn)場(chǎng)還展示了一個(gè)500W 有橋PFC+半橋LLC數(shù)字電源解決方案，其中PFC部分使用GD32E230系列MCU，輸入220V交流電，輸出415V直流電壓；LLC部分使用GD32E51x系列MCU，輸入415V直流電壓，輸出24V直流電壓，并采用SHRTIMER控制LLC MOS管的頻率變化獲取更高的控制精度。這款數(shù)字電源方案滿載PF值大于0.99，輸出紋波小于±1.5%，包含輔助電源的整機(jī)最大效率可達(dá)90.85%，能夠廣泛用于電機(jī)控制、設(shè)備供電、LED燈組供電等場(chǎng)景中。

賦能工業(yè)邊緣計(jì)算，提供AI+工業(yè)以太網(wǎng)+GUI多種技術(shù)能力

在工業(yè)主題的展臺(tái)，最亮眼的展示仍然是圍繞著超高性能的GD32H7展開(kāi)。憑借著高達(dá)600MHz主頻的M7內(nèi)核、集成雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU）、增強(qiáng)的DSP指令集和集成10/100Mbps以太網(wǎng)MAC，GS32H7成為了高性能工業(yè)控制領(lǐng)域的最優(yōu)選擇之一。

首先值得一提的是其“基于GD32H7系列超高性能MCU的EtherCAT伺服從站應(yīng)用方案”，該方案的伺服驅(qū)動(dòng)采用標(biāo)準(zhǔn)CIA402協(xié)議，通過(guò)TwinCAT進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；支持輪廓位置模式（PP），30種原點(diǎn)回歸模式（HM）和循環(huán)同步位置模式（CSP），在輪廓位置模式（PP）下采用梯形曲線規(guī)劃。速度觀測(cè)器實(shí)時(shí)進(jìn)行速度觀測(cè)，提高了速度的平滑性和響應(yīng)速度。體現(xiàn)了GD32H7強(qiáng)勁性能、高實(shí)時(shí)性、高集成度，在高精度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中具備優(yōu)勢(shì)。

另一個(gè)方案體現(xiàn)了GD32H7的超高計(jì)算性能，那就是“基于GD32H7系列超高性能MCU的AI 語(yǔ)音識(shí)別方案”，其中采用Sensory平臺(tái)進(jìn)行關(guān)鍵詞訓(xùn)練，支持多關(guān)鍵詞、多語(yǔ)種的訓(xùn)練；支持移動(dòng)端（手機(jī)APP）進(jìn)行預(yù)測(cè)試，檢測(cè)關(guān)鍵詞的識(shí)別結(jié)果；支持訓(xùn)練模型在MCU端側(cè)部署，本地運(yùn)行輕量化語(yǔ)音識(shí)別模型；支持人聲檢測(cè)、語(yǔ)音降噪、音頻分割、MFCC特征提取等功能。具備實(shí)時(shí)關(guān)鍵詞檢測(cè)功能，人聲通過(guò)HPDF輸出為數(shù)字音頻信號(hào)，經(jīng)DMA傳輸與內(nèi)存進(jìn)行交互，模型實(shí)時(shí)檢測(cè)音頻信號(hào)并推理，將推理結(jié)果輸出顯示在LCD屏上。

此外，現(xiàn)場(chǎng)還展示了“LVGL/emWin/ThreadX RTOS GUI等圖形顯示方案”，這些方案支持LCD顯示、觸摸控制、二維碼、圖片解碼、文件瀏覽等功能演示，配合上位機(jī)模擬器方便客戶在PC端進(jìn)行UI設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，以及邏輯功能驗(yàn)證。通過(guò)串口、以太網(wǎng)及CAN等總線通訊接口連接PLC、變頻器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，讓用戶以更智能的方式進(jìn)行交互。

除了上文提到的工業(yè)、汽車、數(shù)字能源領(lǐng)域外，兆易創(chuàng)新還在現(xiàn)場(chǎng)展示了其在IoT和消費(fèi)電子領(lǐng)域的諸多解決方案，包括基于GD32L235低功耗MCU的智能鍵盤(pán)方案、基于RISC-V內(nèi)核的GD32VW553 無(wú)線雙模MCU Matter無(wú)線連接方案、以及基于GD32E235 的吸塵器電機(jī)控制方案等。

結(jié)語(yǔ)

作為兆易創(chuàng)新的關(guān)鍵產(chǎn)品線，GD32 MCU是中國(guó)高性能通用微控制器領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，提供了中國(guó)最大的Arm MCU家族，全球累計(jì)出貨量已經(jīng)突破13億。尤其是其GD32H7系列高性能MCU的推出，憑借其強(qiáng)大的性能和豐富的外設(shè)，廣泛工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)、圖像處理、通信和消費(fèi)電子等廣泛應(yīng)用領(lǐng)域。而在Flash業(yè)務(wù)上的穩(wěn)健邁進(jìn)，也是兆易創(chuàng)新能夠保持行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵原因之一。據(jù)悉目前在NOR Flash領(lǐng)域兆易創(chuàng)新的全球市占率排名第二。

此次參展上海慕尼黑電子展，兆易創(chuàng)新帶來(lái)了總計(jì)80余款創(chuàng)新方案，展示了強(qiáng)大的產(chǎn)品技術(shù)實(shí)力和解決方案能力。隨著半導(dǎo)體行業(yè)周期的回歸和市場(chǎng)需求的逐步復(fù)蘇，我們相信兆易創(chuàng)新在今年下半年將取得更多令人驚喜的成績(jī)。