关于兆易创新GD32 MCU加速物联网的介绍和分析

物联网风头正夯，亚太区更是引领全球IoT技术的核心引擎。2017年7月，兆易创新GigaDevice携手EET Taiwan和日本CQ出版机构, 在台北富邦国际会议中心及日本横滨太平洋会展中心举办智慧互联与嵌入式应用研讨会。聚焦物联网模块、低成本物联网组件以及物联网安全问题，深入探讨物联网的发展前景和必备条件。作为业界领先的微控制器供应商，兆易创新为夏季系列研讨会带来了精彩的行业趋势分享和产品应用介绍，并展出了GD32系列多款Cortex-M系列内核通用MCU所打造的智能创新平台及最新的系统级应用方案Demo，引起与会工程师及合作伙伴的热情参与和广泛好评。

微控制器更满足市场所需

让物联网概念变为实际的是物联网装置的「大脑」—处理器或微控制器。针对各种物联网应用设备所需，业者须选择最合适的处理器或微控制器，才能在功耗、效能与成本上取得平衡。要利用IoT应用使人们的生活变得更美好，除了各种传感器之外，MCU更扮演着系统控制的核心角色。

兆易创新产品市场总监金光一指出，IoT应用世界中，对MCU的需求包括结合感测能力以采集外界讯号、整合无线技术强化数据传输效率，以及运算能力的再提升。也因此MCU一路从8位(bit)发展到16位，再到现阶段几乎已成主流的32位。为跟上MCU发展脚步，打造最适切的IoT应用所需MCU，GigaDevice采用ARM Cortex-M核心，推出一系列高效、省电与低成本兼具的MCU。不仅如此，GigaDevice亦发布开发工具包，以协助IoT相关厂商快速开发基于MCU的各式应用与终端产品。

金光一为到场的百余位工程师介绍了GD32 MCU产品家族以及最新发布的ARM Cortex-M4系列内核新品。作为中国高性能通用微控制器领域的领跑者，中国第一个推出的ARM Cortex-M3及Cortex-M4 内核通用MCU产品系列，GD32已经发展成为中国32位通用MCU市场的主流之选。并以累计超过1亿颗的出货数量，超过1万的客户数量，19个系列300余款产品选择所提供的广阔应用覆盖率稳居市场前列。在工业控制、消费电子、汽车周边、智能家居等领域均已得到客户的广泛认可。无处不在的GD32 MCU备受用户信赖，并为未来扩展更多可能。

“特别值得一提的是，GD32 MCU可以提供业界最大的闪存容量至3MB，主频最高可达200MHz，在产能方面也完全能满足客户的需求。” 他指出，“从晶圆到封测我们都是双产能保障，产品设计和生产制造均在国内完成，从而可以提供充足的供货和迅捷的交期。我们采用55nm业界最先进的MCU工艺制程成熟量产，不仅提供更高的处理性能，在功耗方面也进一步优化，更具备优异的成本价格。而竞争对手还停留在90nm或0.18μm工艺。”

图一 台北智能互连与嵌入式应用研讨会现场

通用市场的细分与专业化

智能工业制造(工业4.0)、人工智能(AI)与物联网(IoT)是引领未来市场增长的三驾马车，更是MCU应用的主战场。GD32提供了完善的产品组合与开发生态不断加速产业升级步伐。从电机变频、人机界面、现场总线，到智慧家电、VR/AR、智能硬件，再到电力电表、远程共享、802.15.4K/NB-IoT，以GD32 MCU为控制核心的电子系统无处不在，并持续为用户创造价值。

图二 基于GD32 MCU的BLDC电机控制方案

同时，MCU也在从广泛的通用市场不断切入细分领域。金光一介绍，近期有越来越多的物联网装置加入了生物辨识技术，不但保护装置的安全性，也保障使用者的财物不会轻易被有心人士盗取。此时，微控制器就需要加入新的功能与提升演算效率，但却不能因为增添了新功能而让成本“无限上纲”。兆易创新全新推出的GD32FFPRTGU6指纹识别专用MCU，以增强的浮点处理能力、全面优化的资源配置和极佳的功耗比助力指纹识别算法的应用与普及，从而为指纹识别系统提供安全高速又极具成本优势的硬件开发平台，并进一步强化了GD32系列MCU的市场覆盖能力。

不仅如此，面对通用型微控制器无法满足某些物联网应用时，业者也须提供客制化的微控制器予客户，并提供完整开发支持与生态系统。物联网应用市场也相当看重产品上市时间。特别是互联网模式下的产品开发，越快进入市场越能抢占市场份额。兆易创新不仅提供了业界最为灵活的客制化MCU服务，并以优化的本地全供应链体系提供迅捷的交期，从而节省用户时间，极大的加速了以智慧创意为主题的物联网项目的落地和量产。

无线技术串起IoT应用场景

串连IoT应用打造的智能新生活中，无线通信技术可是不可或缺的一环。其中Wi-Fi、蓝牙BLE、ZigBee、RFID…等短距无线通信技术更是位居第一线「要职」，将各种最前端的IoT应用无缝连结。并且物联网设备在进行环境感测、收集数据后会进行必要的运算处理，并将数据透过(无线)传输连接至云端，通过云端进一步分析整合并可以实现长距无线远程控制。在这个链条中，无论是分布式采集、网络节点、前后端运算，从物物直联到云端互联，MCU都发挥了重要的核心控制作用。 

目前已经有诸多Wi-Fi、蓝牙等短距通信模组采用GD32 MCU成熟量产出货。不仅适用于无线传输本身，还以多种传感器接口、高速ADC等模拟外设构建多样化前端信息采集能力，并以增强处理效能加速本地运算，提高系统集成度。这是目前传统无线SOC芯片不可取代的关键优势。

在日本横滨太平洋会展中心现场，GigaDevice还展出了日本用户研发的基于GD32系列MCU的802.15.4K/SIGFOX的LPWAN整体解决方案。并且在移动物联网领域，特别是NB-IoT蜂窝窄带广域网络正在快速加速商用化的产业背景下，兆易创新已经与华为等领先企业深度合作，推出支持多种NB-IoT模块的GD32系列开发板，使得用户可以使用GD32 MCU直接接入NB-IoT网络并调试代码。尽享NB-IoT体验的开发环境已经准备就绪。

图三 基于GD32 MCU的IEEE802.15.4K/SIGFOX无线LPWAN方案

金光一特别指出，打通物联网云端互联的最后一里路，操作系统(OS)也很关键。物联网的应用场景千差万别，各种芯片、传感器、通信协议碎片化严重。MCU通过支持操作系统就能够有效增加可操作性和可移植性，并将底层接口驱动、中间件以及应用程序(API)、云服务有效整合，提供终端产品到连网、通路、云端平台整体解决方案。GD32 MCU已经率先支持华为LiteOS物联网操作系统并可通过OceanConnect连接华为云服务(hicloud)及IoT生态圈，用户可随时在LiteOS开发者社区下载工程源码。此外，GD32还已支持多种RTOS、uCOS、RT-Thread操作系统，极大程度为开发调试带来更多便捷。

GD32微控制器家族

GD32 MCU家族目前已经拥有300余个产品型号、19个产品系列及11种不同封装类型，也是中国首个ARM Cortex-M3及Cortex-M4 内核通用MCU产品系列。不仅提供了业界最为宽广的Cortex-M3 MCU选择，更以领先的技术优势持续推出Cortex-M4 MCU产品。所有型号在软件和硬件引脚封装方面都保持相互兼容，全面支持各种高中低端嵌入式应用与升级。融合了高性能、低成本与易用性的GD32系列通用MCU采用了多项自主知识产权的专利技术并为日益增长的多元化智能应用需求提供助力。产品通过长期市场检验，已成为系统设计与项目开发的创新首选。