兆易創新推出GD32F450系列高性能MCU
- 朱雅琳／台北
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日前，業界領先的半導體供應商GigaDevice (兆易創新)全新推出基於ARM Cortex-M4內核的GD32F450系列高性能微控制器，並以200MHz的工作主頻在業界首次將ARM Cortex-M4內核的處理能力發揮到極致。
作為GD32 MCU家族Cortex-M4內核的首個旗艦產品系列，GD32F450採用了業界領先的半導體工藝制程，整合了強大的運算效能和出色的功耗效率，並集成了更多的片上資源和介面外設，從而為工業控制、電機變頻、圖形顯示、安防監控、感測器網路、無人機、機器人、物聯網等市場應用帶來創新的開發體驗。更具備了優異的靜電防護(ESD)和電磁相容(EMC)能力，並符合工業級高可靠性和溫度標準。
GigaDevice MCU事業部總經理鄧禹表示：「MCU正迎來重要的發展機遇。GD32F450作為大陸第一個Cortex-M4內核32位元通用微控制器產品系列，以業界領先的高性能擴大了GD32智慧創新平台的選擇範圍，提供了Cortex-M4內核的處理能力與低功耗、高集成度、高可靠性和易用性的最佳組合，並延續了GD32微控制器家族的卓越基因，以高性價比帶來出眾的價值。我們將持續關注多樣化的市場應用需求與產業熱點，這也是我們進一步豐富和完善產品布局的強大推動力。」
領先的高性能和功耗效率
作為業界最高性能的Cortex-M4微控制器，GD32F450具備了超高的計算性能，處理器最高主頻可達200MHz，並提供了完整的DSP指令集、平行計算能力和專用浮點運算單元(FPU)，從而將32位元控制與領先的數位信號處理技術集成來滿足高級計算需求。
在快閃記憶體中直接執行代碼高速零等待，最高主頻下的工作性能可達250DMIPS，CoreMark測試更取得了673分的優異表現。同主頻下的代碼執行效率相比市場同類Cortex-M4產品提高10？20%，並已全面超越Cortex-M3產品，性能提升超過40%。
GD32F450配備了512KB到3072KB的片上Flash及256KB到512KB的SRAM，雙區塊(dual-bank)快閃記憶體允許同步讀寫操作，從而方便了安全程式升級，在更新軟體的同時不影響應用性能。業界領先的55nm低功耗製造工藝使GD32F450延續了GD32系列MCU的高集成度特性，並保證產品價格可控。
GD32F450採用2.6？3.6V供電，I/O口可承受5V電平。內置的電源管理單元支援進階電源管理並提供了三種省電模式，在所有外設全速運行模式下的工作電流僅為500µA/MHz，實現了極佳的能效比。還首次具備了電壓調整功能。當頻率降低時，CPU電壓也可隨之降低，從而將動態功耗降至最低水準。在電池供電時的待機電流最低僅為2µA。
豐富的集成外設資源
GD32F450片上集成了豐富的創新外設資源。2個支援三相PWM互補輸出和霍爾採集介面的16位元高級計時器可用於向量控制，還擁有多達8個16位通用計時器、2個32位通用計時器、2個16位基本計時器和2個八通道DMA控制器。
外設介面資源包括8個USART、6個SPI、3個快速I2C、2個I2S、2個CAN2.0B、1個SDIO介面、1個10/100M乙太網控制器(MAC)，並首次配備了兩個USB2.0 OTG介面，包括了全速(Full Speed，12Mbps) 和高速(High Speed，480Mbps)介面，可提供Device、HOST、OTG等多種傳輸模式。
並採用了全新的支援無晶振(Crystal-less) USB設計。GD32F450的USB 2.0 FS全速介面擁有獨立的48 MHz振盪器，可替代外部晶振生成USB通信所需的精確時鐘信號，從而有效降低使用成本並提高系統集成度。
全新設計的SPI介面最高工作頻率更可達30MHz，還支援4線同步串列模式，方便連接到外部大容量NOR Flash並實現快速訪問。類比外設的性能也已全面增強，GD32F450配備了3個取樣速率高達2.6M SPS的12位高速ADC，提供了多達24個可複用通道，並新增了16-bit硬體過採樣濾波功能和解析度可配置功能，還擁有2個12位DAC，為支援混合信號控制提供了更高的性價比。多達80%的可用GPIO具有多種可選功能還支援埠重映射，極佳的靈活性和易用性滿足多種應用需求。
作為當前市場最高性能的Cortex-M4內核MCU產品，GD32F450系列提供了卓越的快閃記憶體緩存和連接能力方案。GD32F450系列MCU以先進的緩存架構配置了4個獨立的SRAM記憶體，可支援不同匯流排上的主設備同時訪問。
新增的64KB內核專用緩存(TCM RAM)既可作為系統運行的堆疊，又可作為高速運算緩衝， 從而有助於發揮出內核的最高性能。32位元匯流排界面EXMC還支援擴展外部SDRAM記憶體，能夠以更高的性價比靈活方便的進行大容量資料緩存與高級介面控制。
GD32F450還配備了TFT LCD控制器和硬體圖形加速器IPA(Image Processing Accelerator)，以實現液晶驅動並顯著提升顯示畫質，最高可以支援XGA 10吋1024x768畫素的RGB TFT顯示。另外還配備了8位至14位的Camera視頻介面，便於連接數位攝像頭並實現圖像採集與傳輸。
高防護能力及迅捷供貨
GD32F450系列提供11個產品型號，包括BGA176、LQFP144和LQFP100等3種封裝類型選擇。目前，該系列產品已經開始提供樣片，並將於10月正式投入量產及全面供貨。充分適用於工業控制、電機變頻、圖形顯示、安防監控、感測器網路、無人機、機器人、物聯網等高性能計算應用場合並持續帶來創新的應用體驗。
不僅具備了業界領先的高性能，GD32F450系列還提供了卓越的抗擾性能和靜電防護等級。晶片級的ESD防護水準在人體放電(HBM)模式可達7KV，器件放電模式(CDM)可達800V，遠高於行業安全標準，從而適合在複雜雜訊環境下的控制應用，並協助客戶研發出更耐用、更可靠的終端產品。
開發支援
GigaDevice為GD32F450產品配備了完整豐富的固件庫，並提供了集成介面驅動的FreeRTOS/uCOS等即時操作系統的參考常式。包括多種開發板和應用軟體在內的GD32開發生態系統也已準備就緒，全新的開發套件括GD32450I-EVAL、GD32450Z-EVAL、GD32450V-EVAL對應三種不同封裝和管腳的全功能評估板，方便用戶進行開發調試。
還提供了支援線上模擬、線上燒錄和離線燒錄三合一功能的調試量產工具GD-Link。得益於廣泛的ARM生態體系，包括Keil MDK等更多開發軟體和協力廠商燒錄工具也均已全面支援。這些都極大程度的簡化了開發難度。
GD32 微控制器家族
GD32 MCU產品家族目前已經擁有200餘個產品型號、11個產品系列及11種不同封裝類型。提供了業界最為寬廣的Cortex-M3 MCU選擇，並以領先的技術優勢持續不斷的推出Cortex-M4 MCU產品。所有型號在軟體和硬體引腳封裝方面都保持相互相容，全面支持各種高中低階嵌入式應用與升級。
融合了高性能、低成本與易用性的GD32系列通用MCU採用了多項自主智慧財產權的專利技術並為日益增長的多元化應用需求提供助力。產品通過長期市場檢驗，已成為系統設計與專案開發的創新首選。
關於兆易創新 (GigaDevice)
北京兆易創新科技股份有限公司(股票代碼：603986，股票簡稱：兆易創新)，是SPI NOR FLASH領域全球最大的fabless供應商，公司成立於2005年4月，總部設於大陸北京，在大陸、台灣、南韓、美國、日本等多個國家和地區設有分支機搆，行銷網路遍佈全球，提供優質便捷的當地語系化支援服務。
公司致力於各種高速和低功耗記憶體、微控制器系列產品的設計研發，並以「高技術、低功耗、低成本」的特性領先於世界同類產品，被美國EETimes機構評選為全球最熱門半導體初創公司60強，並位列「大陸最具成長性半導體企業十強」。記憶體產品連年榮獲「中國芯」市場最佳表現獎，MCU產品連續蟬聯MCU產品榮獲大陸半導體創新技術獎和年度最佳產品獎。公司已通過SGS ISO9001及ISO14001等管理體系的認證，並與多家世界知名晶圓廠、封裝測試廠結成戰略合作夥伴關係，共同推進半導體領域的技術創新。更多資訊請訪問公司網站：www.GigaDevice.com。
