在一个电子系统中,微控制器和存储器可谓是其关键的组成部分,就像人的大脑一般,承载着计算、控制和数据存储的功能。而作为国产MCU和闪存龙头,兆易创新一直专注于在这两大领域的技术突破,并在芯片底层技术的基础之上,为汽车电子、工业、数字能源和IoT提供全面的解决方案。在近日召开的上海慕尼黑电子展上,兆易创新展示了其最新的超高性能H7系列MCU产品及相关行业解决方案。我们有幸打卡了兆易创新的展台,其现场工程师对于展品进行了详细的介绍。
助力汽车电子发展,携手国内伙伴提供全国产化方案
首先最值得关注的是汽车电子展台,兆易创新在此展示了其最新的车规级GD32MCU、车规级GD25/55 SPI NOR Flash、以及车身控制、车用照明、智能座舱、智能驾驶、中央网关及电机电源等多种解决方案。
在智能座舱方面
,
“GD32A503+GD25B512ME的汽车仪表盘”
是兆易创新推出的一款全国产化的数字仪表方案,搭载GD25B512ME车规级SPI NOR Flash, 配合GD32A503车规级MCU,能够实现H.264解码、双图层缓存、图像缩放和MIPI DSI/LVDS输出。
此外,现场展示的还有来自芯驰X9智能座舱方案,其中也选择了GD25LX512ME作为闪存芯片。在360°环视系统、语音唤醒等典型工作场景,可以利用芯驰内置的硬件加速单元实现快速启动、快速唤醒等功能。而方案中的GD25LX512ME车规级SPI NOR Flash,存储容量为512Mb,支持频率200MHz&DTR、166MHz&STR,支持QSPI、Octal SPI等模式,可应用于智能座舱、中央网关、高阶ADAS等域控应用。
在自动驾驶方面,
现场展示了一款来自黑芝麻的A1000/A1000L方案。该方案支持行泊一体和高阶ADAS域控。其中搭载的GD25LF256F系列车规级SPI NOR Flash存储容量为256Mb,支持频率104MHz&DTR、166MHz&STR,支持QSPI、QPI等模式,可应用于行泊一体、高阶ADAS域控,车身域控、激光雷达等场景。
在车身控制方面,
现场展示了一款基于GD32A503的汽车直流无刷电机控制系统方案,主要应用于汽车水泵,燃油泵,散热风扇,暖通空调,座椅电机等部件。在交流中我们得知,GD32A503采用了Arm Cortex-M33内核,已通过IATF16949质量标准和AEC-Q100车规产品可靠性标准,提供ISO26262所要求的安全机制。该方案通过定时器专门产生驱动两相或三相电机的PWM信号,其DSP指令集可以提供更高的算力和安全功能,以控制车内各种能动的执行器。
此外,现场还展示了一款基于GD32A503汽车LED流水转向灯。据了解,基于GD32A503车规级MCU设计的LED流水转向灯,和传统开关式逻辑有所不同,能够实现更为复杂的时序逻辑和亮度控制,并且符合国家GB17509标准关于转向灯频率的要求。
推动数字能源高效化,实现AI和无线连接助力
在数字能源领域,如何推动实现整个系统的高能效,依赖于在每个功率转换的环节进行提升。而兆易创新提供了无线监控、AI直流拉弧检测和PFC+LCC等多种方案。
首先来看
“基于GD32F527高性能 MCU和GD32VW553 RISC-V Wi-Fi 6 MCU的无线能源监控通讯方案”
,该方案将GD32F527 MCU和具有2.4GHz Wi-Fi 6 + BLE 5.2通信功能的GD32VW553无线模组结合,拥有以太网、RS485、USB、SDIO以及外挂大容量SDRAM、FLASH等丰富接口资源、满足Wi-Fi&蓝牙双模通信方式和支持OTA升级,可以适配如光伏逆变器、储能电池、光储一体机设备的数据通信和采集等广泛应用场景,可以实现对光储能源中电池等相关设备实时工作状态进行采集处理和监控。
另一个值得关注的是
“基于GD32H7超高性能MCU AI直流拉弧检测方案”
,通过GD32H7内置的多路高精度ADC和高性能MCU,实现了对于直流拉弧检测的实时AI推理。据悉,该方案具备5大优势:
· 高采样率和多通道支持:
500K采样率下支持多达12路ADC通道的拉弧检测实时AI推理。
支持对1024、2048和4096采样点的实时检测。
· 高效算法:
使用深度卷积神经网络算法,模型大小仅占用1.7KB的Flash空间。
单次推理耗时不超过0.6毫秒,实现对直流拉弧现象的即时响应。
模型兼容不同硬件采集的数据,适用于0~40A光伏组串电流,实现100%准确性。
· 数据工具:
数据采集工具:用于采集电弧信号和正常信号,并具备检测评估已部署模型的功能。
一键训练工具:利用大量数据训练并生成拉弧检测AI模型,支持一键生成可编译和运行的电弧检测代码,确保在各种场景中准确识别电弧特征,减少漏报和误报的风险。
· 硬件扩展和集成:
配有一颗16位外部ADC,支持8路外部ADC采集,适应多种应用场景需求。
集成内存卡和基于GD32VW553的Wi-Fi模块,支持自动上传数据至云平台。
预留串口和CAN接口,方便应用扩展。
· 云端支持:
支持云端数据收集、云端训练和模型参数的OTA升级。
用户可通过云平台持续优化和更新模型,以适应复杂多变的工作环境。
该方案在多方面提升了AI直流拉弧检测的性能和灵活性,是实现高效、准确监测的理想选择。
另外现场还展示了一个
500W 有桥PFC+半桥LLC数字电源解决方案
,其中PFC部分使用GD32E230系列MCU,输入220V交流电,输出415V直流电压;LLC部分使用GD32E51x系列MCU,输入415V直流电压,输出24V直流电压,并采用SHRTIMER控制LLC MOS管的频率变化获取更高的控制精度。这款数字电源方案满载PF值大于0.99,输出纹波小于±1.5%,包含辅助电源的整机最大效率可达90.85%,能够广泛用于电机控制、设备供电、LED灯组供电等场景中。
赋能工业边缘计算,提供AI+工业以太网+GUI多种技术能力
在工业主题的展台,最亮眼的展示仍然是围绕着超高性能的GD32H7展开。凭借着高达600MHz主频的M7内核、集成双精度浮点运算单元(FPU)、增强的DSP指令集和集成10/100Mbps以太网MAC,GS32H7成为了高性能工业控制领域的最优选择之一。
首先值得一提的是其
“基于GD32H7系列超高性能MCU的EtherCAT伺服从站应用方案”
,该方案的伺服驱动采用标准CIA402协议,通过TwinCAT进行实时控制;支持轮廓位置模式(PP),30种原点回归模式(HM)和循环同步位置模式(CSP),在轮廓位置模式(PP)下采用梯形曲线规划。速度观测器实时进行速度观测,提高了速度的平滑性和响应速度。体现了GD32H7强劲性能、高实时性、高集成度,在高精度运动控制系统中具备优势。
另一个方案体现了GD32H7的超高计算性能,那就是
“基于GD32H7系列超高性能MCU的AI 语音识别方案”
,其中采用Sensory平台进行关键词训练,支持多关键词、多语种的训练;支持移动端(手机APP)进行预测试,检测关键词的识别结果;支持训练模型在MCU端侧部署,本地运行轻量化语音识别模型;支持人声检测、语音降噪、音频分割、MFCC特征提取等功能。具备实时关键词检测功能,人声通过HPDF输出为数字音频信号,经DMA传输与内存进行交互,模型实时检测音频信号并推理,将推理结果输出显示在LCD屏上。
此外,现场还展示了
“LVGL/emWin/ThreadX RTOS GUI等图形显示方案”
,这些方案支持LCD显示、触摸控制、二维码、图片解码、文件浏览等功能演示,配合上位机模拟器方便客户在PC端进行UI设计和开发,以及逻辑功能验证。通过串口、以太网及CAN等总线通讯接口连接PLC、变频器、仪表等工业控制设备,让用户以更智能的方式进行交互。
除了上文提到的工业、汽车、数字能源领域外,兆易创新还在现场展示了其在IoT和消费电子领域的诸多解决方案,包括基于GD32L235低功耗MCU的智能键盘方案、基于RISC-V内核的GD32VW553 无线双模MCU Matter无线连接方案、以及基于GD32E235 的吸尘器电机控制方案等。
结语
作为兆易创新的关键产品线,GD32 MCU是中国高性能通用微控制器领域的领跑者,提供了中国最大的Arm MCU家族,全球累计出货量已经突破13亿。尤其是其GD32H7系列高性能MCU的推出,凭借其强大的性能和丰富的外设,广泛工业控制、物联网、图像处理、通信和消费电子等广泛应用领域。而在Flash业务上的稳健迈进,也是兆易创新能够保持行业竞争力的关键原因之一。据悉目前在NOR Flash领域兆易创新的全球市占率排名第二。
此次参展上海慕尼黑电子展,兆易创新带来了总计80余款创新方案,展示了强大的产品技术实力和解决方案能力。随着半导体行业周期的回归和市场需求的逐步复苏,我们相信兆易创新在今年下半年将取得更多令人惊喜的成绩。