GigaDevice GD32 Series ARM Cortex TM -M3 微控制器产品介绍 Eric Jin 2013.11.28
内容提要 中国 MCU 市场分析 GD32 MCU 产品路线 GD32 MCU 产品介绍 GD32 MCU 市场介绍 GD32 MCU 应用实例
中国 MCU 市场分析 中国 MCU 市场规模 应用市场销量占比 Millions of US Dollars 汽车电子 24% 工业电子 24% 消费电子 25% 其它 27% Source: IHS isuppli Research, Jun/2013 2012 2013(F) $2.9B 7.7% $3.1B
Cortex-M MCU 成长迅速 32 位应用需求提升 处理高效能的需求, 即时人机交互 闪存及内存需求提高 丰富的外设整合 集成多种高性能接口提升连接性 节能环保需求, 低功耗模式 成熟与易于使用的开发环境 代码资产易于移植 标准的软件接口, 一致的核心 Cortex-M MCU volume ARM Cortex-M MCU 出货量 与 8/16 位 MCU 相近的价格 Cortex-M3 平均价格不断下降 Cortex-M0+ 抢占 8 位市场, 低至 U$0.32 2012 年全球 Cortex-M 出货量已达 18 亿片同比增长了 25 倍
GigaDevice GD32 MCU GigaDevice 丰富的存储器及处理器 IC 设计经验 2005 SRAM 2008 SPI NOR Flash 2013 32-bit ARM Cortex TM -M3 MCU GD32 通用 32 位 MCU 家族 : 全新的 32 位 ARM Cortex TM -M3 内核 四个完整的产品系列 优异的性能和实时响应速度 出色的功耗效率 优异的静电防护设计和抗干扰能力 丰富的外设及接口组合 全面兼容的开发环境和软件生态
GD32 MCU 产品趋势 最新版标准 ARM Cortex TM -M3 内核 提供完整的通用产品系列 丰富的高性能集成外设 多种开发环境及工具支持 各系列产品全面兼容 可升级的体系结构 适合从基本到高端的应用 给用户相同的使用感受 统一的软件和开发投入 快速导入实现产品设计
GD32 MCU 产品路线 Performance / Functionality Cortex-M3 2.6V-3.6V 增强型 108MHz Flash (KB) : 16-128 SRAM (KB) : 4-20 增强型 108MHz Flash (KB) : 256-3072 SRAM (KB) : 48-96 互联型 108MHz, USB OTG FS Flash (KB) : 64-1024 SRAM (KB) : 64-96 互联型 108MHz, Ethernet MAC Flash (KB) : 128-1024 SRAM (KB) : 96 工业扩展型 5V 供电 基本型 56MHz Flash (KB) : 16-128 SRAM (KB) : 4-16 入门型 72MHz Flash (KB) : 16-32 SRAM (KB) : 4-8 Apr/2013 Jul/2013 Oct/2013 Jan/2014 Year LQFP144 LQFP100 LQFP64 TQFP48 QFN36 QFN32 TSSOP20 Package Type
GD32F1 产品资源配置 ARM Cortex-M3 108 MHz POR PDR Debug Trace NVIC Power Control LVD GD32F107 Connectivity Line 108 MHz Frequency Up to 1 MB Flash Up to 96KB SRAM CAN 2.0B USB 2.0 FS OTG Ethernet Sys Tick Timer DMA Core Reset Control EXTI System GD32F105 Connectivity Line Bus System 108 MHz Frequency Up to 1 MB Flash Up to 96KB SRAM CAN 2.0B USB 2.0 FS OTG Adv.Timer Motor Ctrl PWM Dead Time Ctrl USART GD32F103 Mainstream Line GPTM Basic Timer Motor Control SPI 108 MHz Frequency Up to 3 MB Flash Up to 96KB SRAM CAN 2.0B USB 2.0 FS SDIO HSI LSI RC RTC Clock I2C GD32F101 Basic Line WDG ADC DAC LIN 56 MHz Frequency Up to 3 MB Flash Up to 80KB SRAM Timers Analog Serial Interfaces
GD32F103/101 系列产品组合 3072K 2048K 1024K Flash Size (Bytes) GD32F103RKT6 GD32F101RKT6 GD32F103RIT6 GD32F101RIT6 GD32F103RGT6 GD32F101RGT6 GD32F103VKT6 GD32F101VKT6 GD32F103VIT6 GD32F101VIT6 GD32F103VGT6 GD32F101VGT6 GD32F103ZKT6 GD32F101ZKT6 GD32F103ZIT6 GD32F101ZIT6 GD32F103ZGT6 GD32F101ZGT6 768K 512K 384K GD32F103 增强型和 GD32F101 基本型 16K-3M Flash; 6K-96K SRAM 2.6-3.6V 供电电压 ; I/O 口可承受 5V 电平 -40 到 +85 工业级温度范围全系列硬件管脚及软件兼容 GD32F103RFT6 GD32F101RFT6 GD32F103RET6 GD32F101RET6 GD32F103RDT6 GD32F101RDT6 GD32F103VFT6 GD32F101VFT6 GD32F103VET6 GD32F101VET6 GD32F103VDT6 GD32F101VDT6 GD32F103ZFT6 GD32F101ZFT6 GD32F103ZET6 GD32F101ZET6 GD32F103ZDT6 GD32F101ZDT6 256K GD32F103RCT6 GD32F101RCT6 GD32F103VCT6 GD32F101VCT6 GD32F103ZCT6 GD32F101ZCT6 128K GD32F103TBU6 GD32F101TBU6 GD32F103CBT6 GD32F101CBT6 GD32F103RBT6 GD32F101RBT6 GD32F103VBT6 GD32F101VBT6 64K GD32F103T8U6 GD32F101T8U6 GD32F103C8T6 GD32F101C8T6 GD32F103R8T6 GD32F101R8T6 GD32F103V8T6 GD32F101V8T6 32K 16K GD32F103T6U6 GD32F101T6U6 GD32F103T4U6 GD32F101T4U6 GD32F103C6T6 GD32F101C6T6 GD32F103C4T6 GD32F101C4T6 GD32F103R6T6 GD32F101R6T6 GD32F103R4T6 GD32F101R4T6 GD32 QFN36 (6 x 6 mm) LQFP48 (7 x 7 mm) LQFP64 (10 x 10 mm) LQFP100 (14 x 14 mm) LQFP144 (20 x 20 mm) Package
GD32F107/105 系列产品组合 GD32F107 以太网互联型 GD32F105 USB OTG 互联型 64K-1024K Flash 64K-96K SRAM 2.6-3.6V 供电电压 I/O 口可承受 5V 电平 -40 到 +85 工业级温度范围全系列硬件管脚及软件兼容 1024K 768K 512K 384K 256K Flash Size (Bytes) GD32F107RGT6 GD32F105RGT6 GD32F107RFT6 GD32F105RFT6 GD32F107RET6 GD32F105RET6 GD32F107RDT6 GD32F105RDT6 GD32F107RCT6 GD32F105RCT6 GD32F107VGT6 GD32F105VGT6 GD32F107VFT6 GD32F105VFT6 GD32F107VET6 GD32F105VET6 GD32F107VDT6 GD32F105VDT6 GD32F107VCT6 GD32F105VCT6 GD32F107ZGT6 GD32F105ZGT6 GD32F107ZFT6 GD32F105ZFT6 GD32F107ZET6 GD32F105ZET6 GD32F107ZDT6 GD32F105ZDT6 GD32F107ZCT6 GD32F105ZCT6 128K GD32F107RBT6 GD32F105RBT6 GD32F107VBT6 GD32F105VBT6 64K GD32F105R8T6 GD32F105V8T6 GD32 LQFP64 (10 x 10 mm) LQFP100 (14 x 14 mm) LQFP144 (20 x 20 mm) Package
业界最大的闪存容量 片上闪存容量最大可达 3072KB, 业界领先 gflash 专利闪存技术 片上 Flash 可重复擦写 100000 次, 保存数据超过 20 年 超大程序及数据存储空间 有效提高系统集成度并降低 PCB 成本 片上 SRAM 最大可达 96KB 全面优化的型号配置 轻松应对嵌入式软件协议栈及外设运行的资源开销
生而不凡的卓越性能 ARM Cortex TM -M3 内核 主频最高 108 MHz 闪存访问零等待 单周期乘法器和硬件除法器 NVIC 支持 16 个内部中断和多达 60 个外部中断, 每个中断有 16 级优先级 存储器 Flash 最高 3072 KB SRAM 最高 96 KB 2-18KB ISP loader ROM 低功耗管理 支持睡眠, 深度睡眠, 待机三种低功耗模式 对 RTC 和备份寄存器有独立电池供电 模拟高性能外设 3 x 12bit, 1μs ADC ( 多达 21 通道 ) 2 x 12-bit DAC 丰富的外设接口组合 Up to 5 x USART/UART/Irda/LIN/ISO7816 Up to 3 x SPI (18Mbit/s), 2 x I2S 复用 Up to 2 x I2C (400Kbit/s) Up to 2 x CAN 2.0 B (1Mbit/s) USB 2.0 FS device/host/otg (12Mbit/s) SDIO 10/100 Ethernet MAC 片上资源 2 x Advanced Timer, 1 x SysTick Timer, up to 10 x GPTM, 2 x Basic Timer, 2 x WDG 12-chs DMA 可支持 : Timers, ADCs, DACs, SPIs, I2Ss, I2Cs, USARTs 系统监测与复位 : POR,PDR,LVD 80% 可用 GPIO 32-bit CRC & 96-bit unique ID 片上时钟 : HSI (8MHz), LSI (40KHz) 8/16 位外部总线 (EXMC) 支持 : SRAM, PSRAM, NOR, NAND, LCD
前所未有的安全保障 全面增强的安全标准 存储器保护单元 (MPU): 限制意外访问, 提高系统可靠性 时钟安全系统 (CSS) : 自动切换时钟保障系统运行 双看门狗 (2 x WDG): 监视及确保程序运行和系统安全 循环冗余校验 (CRC): 检查传输及存储数据的完整性 所有芯片内置 96 位唯一标识 (Unique ID): 有效防止芯片被复制或盗用 专利的片上闪存加密存储机制 : 对 Flash 存储数据自动进行硬件加密, 每颗芯片的实际存储内容都确保唯一, 增强使用安全性
丰富全面的接口组合 接口类型 USART IrDA SPI I2C USB 2.0 FS Device/host/OTG CAN 2.0 B LIN I2S Ethernet MAC 速率 4.5 Mbit/s 115200 bit/s 18 Mbit/s 400 Kbit/s 12 Mbit/s 1 Mbit/s 3 Mbit/s 8KHz-192KHz (Sampling Rate) 10/100 Mbit/s
GD32F1 Dhrystone 测试结果 Flash 访问为零等待周期时,CPU 能达到的性能与频率呈线性关系 GD32F1 在最高主频 108MHz 下的处理性能可达 110DMIPS 160 Dhrystone Performance (DMIPS) 140 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Up 21% @72MHz Competitor A GD32F1 性能与频率相匹配 等待周期影响性能 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Operating Frequency (MHz)
GD32 MCU 产品优势分析 比市场同类产品的主频提高 50% 相同主频下代码执行效率高 30-40% MCU 相同主频下工作电流降低 20-30% 最高主频下的运行功耗仅 1.05mW/MHz gflash 专利技术,Flash 访问零等待 专利加密存储技术, 多重安全使用保障
GD32 典型应用领域 读卡器 IC 卡和 RFID 读卡器 门禁考勤 电子不停车收费系统 新能源控制 充放电控制 LED 路灯, LED 显示屏 太阳能电站和 MPPT 工业控制 电机控制 变频器 工业 PLC 安防和监控报警 门禁控制和报警 视频监控高速球机 火灾和 CO 监控报警 微型打印机 POS 机 嵌入式工业微打 电子支付与便携应用 医疗及健康设备 血氧仪, 心电图仪 高性能血压计 便携式及家用医疗设备
GD32 主要应用市场 大类市场细分 工业控制 消费应用 新型特定应用 工业自动化测试, 测量楼宇安防 / 消防, 通风通信消费类产品医疗销售节点及库存管理电机控制触摸和手势控制环保新能源物联网 工业网络, 中低端 PLC, 分布式控制, 矢量控制, 机器人等 数据采集, 便携测试设备, 行车记录仪, 智能电网等 报警控制面板, 温控器, 电量计量, 报时 / 考勤, 生化特性识别, 监视 / 照相机等 桥接协议, 办公室电话, 以太网络设备等 家电, 家用音响, 电子玩具, 汽车 GPS, 电动自行车等 血压计, 血氧仪, 心电图仪, 监护仪, 健身器械等 收银机和 POS 终端, 读卡器, 条码扫描器, 验钞机, 自动售货机, 货物跟踪, 终端打印机, 移动支付等 步进电机, 永磁同步电机, 交流感应电机等 触摸按键, 触摸屏, 空中鼠标, 操作界面等 太阳能逆变器控制, 电动汽车充电控制,LED 照明及显示屏等 智能楼宇, 智能家居, 电子标签等
GD32 市场策略 不断持续扩大产品线 更多种类 Cortex-M 内核 主流及高低端应用全覆盖 产品升级全兼容 开发环境及工具兼容 发挥服务与支持优势 专业快速的技术支持 充足产能, 交货能力保障 打造丰富的集成应用环境 更多开发工具支持 更多增值服务商 (VAR) 和设计公司 (IDH) 配合 提供系统级参考设计和解决方案
GD32 开发应用生态 GD32 MCU 全功能评估板系列 完整全面的评估 GD32 系列多种 MCU 的片上功能, 包括接口 外部总线扩展及 LCD 等 所有外设和 GPIO 端口都已引出供用户评估 GD32 MCU 入门学习板系列 基于 GD32 系列多种 MCU 的入门级评估板, 所有管脚均已引出, 板上提供了常用接口供快速入门学习与评估制作样机 多种仿真器均可在此板上调试软件 构建 GD32 应用生态系统, 多种开发量产工具及软件兼容
多种软件开发工具 GigaDevice MCU ISP Programmer 支持在线 (ISP) 串口烧录, 速度快 程序下载, 空间檫除, 内容读取, 型号读取 支持在线检测更新, 文件小巧 (<1MB) 直接运行, 无需安装 GD32 MCU DFU Tool 支持 USB 设备固件升级 通过 MCU 系统存储区中的引导加载软件, 实现对微控制器闪存的各项操作 文件小巧, 直接运行, 无需安装
GD32 线上门户网站 www.gd32mcu.com GD32 MCU 线上资源门户 2013 年 12 月正式开通运行 产品信息汇总, 产业新知 产品资料下载, 方案分享 论坛技术交流, 活动通知
GD32 MCU 应用支持中心 ( 合肥 ) 位于合肥国家高新技术产业开发区 将于 2014 年 4 月正式投入使用 占地 2 千平米, 工程师团队超百人 GD32 技术支持与应用方案设计
使用 GD32 轻松应对产业挑战 丰富的产品体系最佳的外设组合 充足的产能迅捷的交期 各系列全兼容易用性灵活性 更高性能更优价格
GD32 MCU 应用实例
热网无线控制 应用需求 Power AT86RF212 780M ZigBee GD32 SPI I/O UART 温控器 应用于城市供热管网无线远程监测 调度以及报警, 结合热表监测管网压力 流量 温度等物理量, 负责数据采集 系统控制 无线传输 主动控制 : 采集 数据封包 传输 休眠 定时采集管网数据并无线发送 整网节点同步休眠 应用优势 GD32 平台移植方便, 升级容易处理效率高且功耗更低性价比高, 稳定性好, 适合工业控制至秋季已有出货量 >200Kpcs 压力阀控制
指夹式血氧仪 应用需求 通过测量光线穿过血液的衰减程度来换算血氧饱和度 在电池供电设备中实现精准 快速的测量结果 电池电量的精确测量 OLED Display 应用优势 数字光电检测管 红外发射管 SPI GD32F103 MOSFET ADC 电量检测 BAT 2*AAA GD32 提供了更高的处理频率 (108MHz), 完成复杂的处理算法, 使血氧测量值更快速有效 更高的主频对 ADC 采样值快速处理, 相当于提升了 ADC 的应用性能 丰富的接口组合提高了系统集成度一个行业领先客户已经率先在其出口美国项目上采用
红外触摸屏 应用需求 IR Touch Panel 大尺寸及小尺寸的高分辨率红外多点触摸屏 MCU 驱动并扫描, 对触摸点进行坐标定位从而实现多点识别要求采样效率高, 提高触摸辨识精度和抗外界光干扰能力 IR RX PC ADC USB GD32F103 GPIO SPI IR TX Co-processor 应用优势 2 路高性能 ADC 提供高分辨率采样 80% 芯片引脚都可用作 GPIO 一家国际领先公司已经在项目开发中使用 GD32
行业评价器 LCD 应用需求 Power SPI GPIO Audio 评价窗口行业顾客服务水平支持 LCD 液晶显示智能导航, 语音及文字提示 GD32F103 应用优势 Key GPIO USB PC SPI LAN Memory 内置高精度易用型 RTC 丰富的高集成度外设良好的扩展性与极具竞争力的价格 GD32 平台已应用于国内一个典型用户的评价器, 排队叫号机,LED 显示屏等综合解决方案, 升级更容易
GigaDevice ( 兆易创新 ) 公司介绍 Eric Jin 2013.11.28
关于 GigaDevice 公司成立 :2005 年, 总部设于中国北京 主力产品 :NOR Flash/SPI NAND Flash/MCU 行业地位 :SPI NOR Flash 领域全球最大 fabless 供应商 /SMIC 全球前五大客户全球首颗 WSON8PackageSPINANDFlash 产品创造者 中国首个基于 ARMCortex-M3 架构 32 位通用 MCU 产品供应商专利集群 : 申请国际国内专利共 200 余件研发力量 : 研发技术人员比例超过雇员总数 62% 分支机构 : 北京上海深圳香港台湾韩国美国日本
GigaDevice 公司分布 韩国办事处 日本办事处 美国办事处 北京总部 上海子公司 深圳分公司 香港子公司 台湾办事处
公司发展概要 两个首创 全球首颗 WSON8 Package SPI NAND flash 面市 中国首个 ARM Cortex TM -M3 MCU 系列产品面市 世界第三 世界第五中国第一 最佳市场表现 规模量产 SPI NOR Flash SPI NOR Flash 产品月销量首次突破 70KK 生产工艺提升至 65nm 串行闪存领域世界排名第三 生产工艺提升至 90nm 64Mb/ 128Mb 产品实现量产 串行闪存领域世界排名第五, 中国市占率第一 截至 2010 年底,SPI NOR Flash 产品累计出货超过 1 亿颗 512Kb~32Mb 产品全部实现量产 率先打入手机领域, 销量第一 量产中国第一颗 SPI NOR Flash 产品, 引起业界反响 8Mb/16Mb Serial Flash 均实现量产 中国首款 SPI NOR Flash 产品面市, 开创行业先河 2005 2008 2009 2010 2011 公司成立 通过 SGS ISO9001 和 ISO14001 认证 2012 2013
Flash 全球市占率 SPI NOR Flash 22.4% 9.76% 4.76% sample 1.08% 2008 2009 2010 2011 2012 Source: IHS isuppli
Flash 中国市占率 83% 65% 58% 来源 : GigaDevice 依据出货量统计
Flash 部分主控认证厂商
Flash 部分客户应用 PC TV STB Networks Mobile DVD
产业合作伙伴 全球领先的芯片代工企业 中国内地规模最大 技术最先进 合作伙伴均为全球领先企业 多家企业总部设于台湾, 拥有先进的封测技术 封测企业均为上市公司, 所获资质通过我公司的严格审核, 确保产品质量