近日，北京君正隆重發(fā)布MPU芯片新產(chǎn)品X2600。該產(chǎn)品以商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用的數(shù)個(gè)細(xì)分領(lǐng)域?yàn)橹攸c(diǎn)目標(biāo)市場(chǎng)，兼顧通用處理器應(yīng)用需求。無(wú)論從CPU結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，還是專門控制器和接口的配備，都體現(xiàn)了北京君正MPU團(tuán)隊(duì)“技術(shù)路線上追求自主跨界，產(chǎn)品定義上堅(jiān)持平衡穩(wěn)健，客戶支持上踐行長(zhǎng)期共贏”的務(wù)實(shí)理念。

X2600產(chǎn)品介紹

X2600芯片功能框圖

● X2600采用22nm制程工藝生產(chǎn)；

● X2600是工業(yè)級(jí)芯片產(chǎn)品，工作溫度-40~85℃；

● X2600是系列產(chǎn)品，不同的產(chǎn)品型號(hào)有不同的封裝和/或不同的內(nèi)置DRAM容量。

● X2600繼承和發(fā)展了北京君正芯片低功耗的技術(shù)特點(diǎn)。芯片典型功耗<0.5W。

X2600發(fā)布后，君正MPU的產(chǎn)品路線圖更加清晰。

1 特色技術(shù)路線

北京君正自主研發(fā)的CPU 系列技術(shù)是君正微處理器業(yè)務(wù)（MPU）發(fā)展的出發(fā)點(diǎn)和最重要基礎(chǔ)。X2600繼續(xù)以君正自研的CPU內(nèi)核為計(jì)算核心，主要外圍IP核（包括DDR控制器、VPU、2D GPU、打印機(jī)控制器、CAN總線控制器等）也都體現(xiàn)獨(dú)特的技術(shù)特色。

多核架構(gòu)新突破

CPU是計(jì)算機(jī)設(shè)備的運(yùn)算和控制核心，負(fù)責(zé)指令讀取、譯碼與執(zhí)行，因其研發(fā)門檻高、生態(tài)構(gòu)建難，被認(rèn)為是集成電路產(chǎn)業(yè)中的“珠穆朗瑪峰”。君正的自主研發(fā)技術(shù)恰恰從自研CPU核起步。X2600的CPU核的獨(dú)特設(shè)計(jì)更是君正掌握CPU核心技術(shù)、靈活創(chuàng)新應(yīng)用的典范之作。

X2600的CPU內(nèi)核采用XBurst2邏輯雙核+Victory0+XBurst0的多核結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品兼有應(yīng)用處理器的出色算力和微控制器的實(shí)時(shí)控制、低功耗的特點(diǎn)。其中，XBurst2支持系統(tǒng)管理和復(fù)雜計(jì)算，Victory0支持實(shí)時(shí)控制。

XBurst是北京君正完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的32位RISC CPU內(nèi)核，兼容MIPS架構(gòu)；XBurst2是最新一代技術(shù)，支持128-bit SIMD指令、硬件浮點(diǎn)運(yùn)算單元、內(nèi)存管理單元等；XBurst2計(jì)算能力突出，基于SMT（同步多線程）技術(shù)，支持邏輯雙核。

Victory0則是北京君正完全自主研發(fā)的RISC-V CPU內(nèi)核，主頻600MHz；支持 JTAG 調(diào)試接口；可以訪問(wèn)片內(nèi)DRAM。該CPU內(nèi)核具有高性能、低功耗和實(shí)時(shí)控制能力突出的特點(diǎn)。

X2600多核架構(gòu)中的第三核XBurst0 MIPS小核繼續(xù)承擔(dān)安全系統(tǒng)CPU的職責(zé)。X2600獨(dú)特的CPU多核結(jié)構(gòu)為跨界計(jì)算和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。

多種特色技術(shù)

本次X2600發(fā)布，包含了眾多特色功能IP：

● DDR 控制器支持DDR2和DDR3；支持低功耗運(yùn)行模式；支持自動(dòng)刷新和自刷新；支持可編程時(shí)序控制；支持可編程行、列地址線寬；支持可編程物理地址和邏輯地址映射；支持多設(shè)備訪問(wèn)DDR。

● VPU（Video Processing Unit）支持H.264解碼，解碼能力最高達(dá)1080P@60fps；支持JPEG 編碼和解碼，編解碼能力最高達(dá)1080P@60fps；支持DMA傳輸。

● 2D GPU支持描線、矩形填充、色彩裝換、縮放、裁剪、旋轉(zhuǎn)等功能。

●打印機(jī)控制器支持 1 個(gè)熱敏打印頭控制單元；支持 1 個(gè) 8 路或2個(gè)4路步進(jìn)電機(jī)控制單元。

● CAN 2.0B 總線控制器。支持 CAN 2.0B 協(xié)議 ISO-11898-1:2003；最大傳輸速度 1Mbps；支持 DMA 傳輸。

2 瞄準(zhǔn)三大應(yīng)用場(chǎng)景的芯片定義

多種顯示接口和酷炫的UI設(shè)計(jì)

X2600提供了更加豐富的顯示屏接口，包括：

● MIPI-DSI，分辨率可達(dá)1920x1080@60fps, 24BPP

● LVDS，分辨率可達(dá)1280x800@60fps，24BPP

● RGB，分辨率可達(dá)1280x720@60fps，24BPP

● 60/80-type MCU (SLCD)，分辨率可達(dá)640x7480@60fps,24BPP

● 3/4Wire SPI 屏接口

X2600的以下外圍接口，則可以與上述顯示接口配合，實(shí)現(xiàn)與觸摸屏的通信：

● SSI 控制器（master）x 2

● SSI 控制器（slave）x 1

● GPIO接口

為提供豐富的圖像和視頻信號(hào)，X2600有豐富的多媒體處理硬件模塊可以協(xié)同投入使用：

● 2D GPU控制器

●顯示旋轉(zhuǎn)（Rotator）控制器

●H.264 解碼器，處理能力可達(dá)1080P@60fps

●JPEG 編解碼器，處理能力可達(dá)1080P@60fps

如下圖所示，一種基于X2600的觸摸屏人機(jī)交互界面典型設(shè)計(jì)。

為支持開發(fā)者設(shè)計(jì)各類酷炫的屏顯類應(yīng)用，北京君正提供了豐富的UI設(shè)計(jì)支持：

● 基于LVGL的UI開發(fā)支持

● 基于AWTK的UI開發(fā)支持

●基于QT的UI開發(fā)支持

● 基于OpenHarmony 的UI開發(fā)支持

● 基于HaaS的UI開發(fā)支持

● 常見屏顯應(yīng)用軟硬件實(shí)現(xiàn)和演示系統(tǒng)

跨界計(jì)算與控制

北京君正認(rèn)為，“跨界處理器”(Crossover Processor)一詞準(zhǔn)確描述了X2600的技術(shù)特征。該芯片兼具應(yīng)用處理器（Application Processor）的計(jì)算性能和微控制器(Micro Controller Unit)的易用性、低功耗與實(shí)時(shí)操作。通過(guò)“跨界”，X2600將AP的性能帶到了MCU領(lǐng)域，打破MCU和AP之間的技術(shù)鴻溝。

通過(guò)硬件、軟件配合設(shè)計(jì)，應(yīng)用設(shè)計(jì)師可以在X2600中方便地“劃出”一個(gè)實(shí)時(shí)控制區(qū)。該區(qū)可以獨(dú)享以下資源：

● Victory0 RISC-V CPU 核和TCSM 32KB，主頻可達(dá)600MHz

● GPIO接口

● 熱敏打印機(jī)控制器接口

● PWM，16路

● ADC, 16通道

● 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

如下圖所示，X2600中可以“劃歸”實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)使用的資源。

這種系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)X2600單芯片實(shí)現(xiàn)“邊緣計(jì)算”+“實(shí)時(shí)控制”的跨界應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如下圖所示，此類跨界應(yīng)用的典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

可以支持的典型跨界應(yīng)用有：

● 工業(yè)機(jī)器人

● 掃地機(jī)器人

● 各種打印機(jī)（下有詳述）

支持設(shè)計(jì)多種打印機(jī)

君正MPU可用作打印機(jī)主控已經(jīng)逐步成為一種業(yè)界公認(rèn)。X2600強(qiáng)化了這種應(yīng)用，具體表現(xiàn)在：

● 實(shí)時(shí)控制核Victory0的引入

● 熱敏打印機(jī)控制器

● 豐富的PWM和ADC功能

● 計(jì)算核XBurst2與實(shí)時(shí)控制核Victory0 均可（且同時(shí)）訪問(wèn)片內(nèi)DRAM，極大提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性

可以支持的打印機(jī)有：

● 熱敏打印機(jī)

● 噴墨打印機(jī)

● 激光打印機(jī)

● 3D打印機(jī)

● 掃描、復(fù)印、激光一體機(jī)

3 通用與精深兼顧的客戶技術(shù)服務(wù)

北京君正可為基于X2600的各類應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)提供專業(yè)的技術(shù)開發(fā)支持。

X2600開發(fā)工具包 Halley 7

Halley 7是北京君正為方便客戶圍繞X2600進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)而提供的開發(fā)包。包括：

● 2600硬件開發(fā)手冊(cè)

● Halley 7開發(fā)板參考設(shè)計(jì)

● Linux kernel 4.4.94 和5.10（包括操作系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序）

● OpenHarmony（包括操作系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序）

● U-Boot資源包

● Buildroot 和第三方函數(shù)庫(kù)

● 編譯工具鏈

● USB Flash燒錄工具

系統(tǒng)開發(fā)支持服務(wù)

● 電路參考設(shè)計(jì)指導(dǎo)和查圖

● Kernel和驅(qū)動(dòng)程序源碼提供

審核編輯：彭菁