信号链整合初成型，兆易创新持续开拓细分领域

不知不觉间，现在再看兆易创新官网，会发现这家公司的产品当下已经覆盖了MCU、存储（Flash与利基型DRAM）、传感器、模拟产品等。好似真正有实力的MCU供应商，现如今都在朝着覆盖完整信号链，向着围绕产品组合打造解决方案的方向去发展，这也是现如今国际大厂的普遍思路——即便这一领域的巨擘已经储备多年。

据兆易创新2022年报的数据显示，这家公司的存储芯片业务乃是年度营收的大头，48.26亿元占到总营收的大约六成；而MCU业务营收28.29亿元，占比大约35%；传感器业务年度营收4.35亿元。结合今年慕尼黑电子展（以下简称慕展）兆易创新的展示，也可以看到其已经开始围绕MCU，将存储、传感、电源等周边信号链进行了整合集成，兆易创新应该还是国内第一家这么做，且真正有实力这么做的企业。

从这个角度来考虑兆易创新的未来发展，会发现其慕展上的展品都很好理解，包括所展示的一些下游客户的方案中，就包含了兆易创新不同的产品。我们循着这样的思路来看一看慕展上的兆易创新的亮点展品吧。

重磅新品GD32H7——超高性能MCU 

▲ 首先当然是MCU。今年兆易创新展示的大热门，就是采用Cortex-M7内核的GD32H7系列MCU了，兆易创新称其为“超高性能微控制器” ，应该也是国内推出的首个基于Cortex-M7的MCU产品。相比采用Cortex-M4内核的MCU，这个系列的产品性能提升40%，相比于M3则提升了70%。

Cortex-M7本身是个6级超标量流水线设计的内核，可选配FPU单精度和双精度单元，指令和数据总线甚至都扩大到了64bit；另外还有MPU（内存保护单元）之类的安全特性。M7是现在Arm Cortex-M系列里性能最强的核心，感觉现在的实时内核堆料已经快脱离“控制器”范畴了。

除了最高600MHz主频Cortex-M7，1MB SRAM + 最大4MB Flash之外，GD32H7内置了DSP、FPU、硬件TMU（三角函数加速器）、FAC（滤波算法加速器）等单元；外设扩展资源包括4个USART、4个UART、4个I²C、6个SPI、4个I²S、2个SDIO和1个MDIO，支持3路CAN-FD和2路以太网，支持USB 2.0 FS和HS通信。

▲ 现场这款基于GD32H7设计的GUI开发演示套件，在屏幕上可进行触控操作，并演示相关的功能：包括widget小组件、模拟音乐播放器、benchmark结果输出、不同格式的图片解码、外部存储介质文件夹浏览等。

就图像部分的演示而言，应该是基于芯片内置的TFT液晶驱动器和IPA（Image Processing Accelerator），“支持2D图像叠加、旋转、缩放及多种颜色格式转换等功能”；在音频和多媒体方面，通过集成的串行音频接口（SAI）和SPDIF，以及8位-14位数字摄像头接口，来实现视频图像采集和传输...

现场工作人员告诉我们，这套方案暂时没有针对GD32H7做特别的优化，但操作起来就已经非常流畅了。它采用了7寸屏，分辨率1024x600，“GD32H7本身是可以做到更强性能的，后续我们将推出更高分辨率的演示方案。”

▲ GD32H7评估板可适配众多的RTOS，包括AWS、微软Azure、Zephyr等不同平台。开发生态相关的部分，对兆易创新熟悉的读者而言，应该就不需要多谈了，GD32的生态构建在国产领域一直都是最为完善的。

GD32H7系列总共有27种不同的型号，目标市场定位在数字信号处理、电机变频、电源、储能系统、民用无人机、音频视频、图形图像等领域，将于10月份量产供货。

面向电机控制、光伏储能等应用中的高精度实时采样需求，GD32H7配有2个4MSPS的14位ADC，1个5.3MSPS的12位ADC等，全面提升了模拟性能。

▲ 另外值得一提的是这个系列MCU的AI特性，毕竟GD32H7内置了这么多加速资源——大容量存储资源也是嵌入式AI、机器学习等高级算法实现的基础。而嵌入式AI已经融入到工业控制、消费电子等领域中，这类场景的增多，也意味着超高端MCU的应用潜力会持续提升。

兆易创新现场工程师列举了边缘侧AI的几个具体场景：“例如通过语音、人脸、姿势和指纹等进行的人机交互式的生物特性识别，其次是判断数量，比如通过摄像头可以判断场景内有多少人，以及其姿态的判断；同时还有预判（也就是所谓的预测性维护），比如在AI工业领域预判开关电弧的产生，在电弧产生之前就提前切断，有效的对设备进行保护等。”

“很多领域的实时性要求很强，要求在终端侧就解决问题。”这是GD32H7作为定位“超高性能”MCU的又一个应用方向。据悉，兆易创新将在一些典型领域布局相关的自研算法， 同时也和第三方合作，开拓更多的应用场景，为客户提供更多的算法及中间件资源。

GD32VW553系列RISC-V内核无线微控制器即将推出

▲ 兆易创新2019年发布了全球首颗基于RISC-V内核的GD32VF103系列MCU，这次展示了一款尚未发布的新产品——GD32VW553系列无线MCU，它支持最新的WiFi 6和BLE 5.2无线通信协议，还集成了丰富的外设接口和硬件加密功能 。

这个系列MCU适用于智能家电、智慧家居、工业互联网、通信网关等多种无线连接场景。现场演示的demo开发板模拟智能家居设备，支持手机蓝牙配对接入Wi-Fi网络，并通过Matter协议控制灯的开关和亮度调节。

“在一些细分市场，像是无线通信，RISC-V没有历史包袱。”现场工程师提到，“往往在这些市场，我们有能力去和海外厂商竞争。”据悉，这款产品预计将会在近期正式推出。

持续投入汽车电子，丰富解决方案满足行业所需

▲ 兆易创新汽车应用区重点展示了基于车规级MCU和Flash的相关车载电子方案

去年9月，兆易创新发布了首颗车规级MCU GD32A503系列，经过大半年的推广，据了解现在已经已陆续运用在了Tier 1和整车厂。

现场工程师提到：“兆易创新也将陆续规划高端产品，来覆盖更大的汽车应用市场。”

▲基于GD32A503直流无刷电机控制系统，设计专门用于驱动电机PWM、定时器，方便电机控制；通过IATF16949质量标准和AEC-Q100车规产品可靠性标准，提供ISO26262要求的安全机制；可应用于水泵、燃油泵、散热风扇、暖通空调、座椅等汽车部件；

▲ ADAS单目预警方案——前视摄像头，可以做包括车辆、行人、车道线、道路标志等在内的目标检测；

这套方案同样基于GD32A503 MCU——它在系统中监控所有器件的上下电逻辑和系统工作状态，实现整车通讯和协同工作；

▲ LED流水转向灯方案，这是一种采用顺序点亮方式替代传统闪烁点亮方式的应用——现在马路上还是比较常见的。不过实际上所谓的“流水转向灯”在法规上，周期要符合GB17509关于转向灯频率的要求；

所以在控制方式上也就需要相比传统方案更复杂的时序逻辑和亮度控制器。这个演示是基于GD32A503 MCU——这颗MCU扮演时序和亮度控制器的角色，并确保系统功能安全。

▲ 看中央部分的芯片尺寸，就知道这是个智能座舱方案——兆易创新在这套方案中提供了车规Flash GD25LX512——SPI NOR Flash一直是兆易创新的拿手好戏。

今年4月份，兆易创新刚刚宣布了车规级GD25/55（SPI NOR Flash）、GD5F（SPI NAND Flash）系列产品全球累计出货量达到了1亿颗，广泛应用于智能座舱、智能驾驶、智能网联、新能源电动车大小三电系统等领域。兆易在2015年就开始布局车规级Flash，2019、2022年陆续完成GD25/55和GD5F系列的AEC-Q100车规级认证。

▲ 车载毫米波雷达，采用了兆易创新的GD25Q64；

▲智能驾驶方案，对应于兆易创新Flash产品GD25LF256

紧跟新能源需求，展示高端应用新场景

▲ 这是个光伏逆变器。在兆易创新的demo展示中，工业部分是把比较多的注意力放在了能源行业的，现场工程师说：“近两年能源行业在持续增长，不管是能源危机，还是国内的双碳政策，都表明了能源的重要性。”

兆易创新的GD32F305系列MCU 和GD25Q系列的 SPI NOR Flash产品就应用到了光伏发电过程里核心的逆变器中。“里面有不同的板子，包括核心主控板、逆变板，还有数据采集等等。核心板通常是DSP搭配Flash；通讯板则需要MCU来做通讯控制，也需要搭配Flash”。

Flash存储在这里的作用主要是存储逆变器与外部的通讯数据和日志、本地数据采集，以及MPPT等算法。另外基于内部较小的空间，外加高压模块，比较宽的工作温度范围就显得很重要。所以这颗NOR Flash也标称了-40℃~125℃的工作环境温度。

▲ 这个展品是基于GD32L233的储能BMS ，“近年来，光储充一体化一直是新能源界的热门组合，通过配置储能系统能够实现削峰填谷，维持电网稳定。”现场的工程师补充说，“储能部分核心载体是电池，电池需要管理。BMS管理系统需要MCU、Flash器件——后者用于存储电池运行过程中发生的故障日志、电池采集的参数、用户基本信息。”

▲ 这一整套是“便携式双向储能系统解决方案”，储能DC控制板用的是GD32E230；MTTP充电则基于GD32F330；

发力电源管理，持续开拓消费电子应用

▲ TWS耳机充电管理，以GD32E230 MCU作为主控，搭配模拟GDWS88X5系列PMU作为BMIC，前者通过I²2C与后者通信，实现对锂电池及耳机充放电的管理；

MCU配置BMIC的参数，检查状态，切换BMIC的充放电模式；并控制LED，显示电池电量百分比、充电状态等；BMIC则做各种检测以及充电管理，也为MCU提供电源等...

从上述的产品展示中，我们是能够看出兆易创新打造更完整信号链思路的初步成型的。借助兆易存储器和MCU的技术积累，未来采用组合策略，结合电源、传感器等产品，在特定领域形成整体解决方案，以灵活、完整的方式向客户提供高质量产品和解决方案，从而实现1+1>2的效果。