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)應用的數(shù)個細分領(lǐng)域為重點目標市場，兼顧通用處理器應用需求。無論從CPU結(jié)構(gòu)的設計，還是專門控制器和接口的配備，都體現(xiàn)了北京君正MPU團隊“技術(shù)路線上追求自主跨界，產(chǎn)品定義上堅持平衡穩(wěn)健，客戶支持上踐行長期共贏”的務實理念。

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。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（MPU）發(fā)展的出發(fā)點和最重要基礎。X2600繼續(xù)以君正自研的CPU內(nèi)核為計算核心，主要外圍IP核（包括DDR控制器、VPU、2D GPU、打印機控制器、CAN總線控制器等）也都體現(xiàn)獨特的技術(shù)特色。

多核架構(gòu)新突破

CPU是計算機設備的運算和控制核心，負責指令讀取、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核的獨特設計更是君正掌握CPU核心技術(shù)、靈活創(chuàng)新應用的典范之作。

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

XBurst是北京君正完全自主知識產(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、硬件浮點運算單元、內(nèi)存管理單元等；XBurst2計算能力突出，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；可以訪問片內(nèi)DRAM。該CPU內(nèi)核具有高性能、低功耗和實時控制能力突出的特點。

X2600多核架構(gòu)中的第三核XBurst0 MIPS小核繼續(xù)承擔安全系統(tǒng)CPU的職責。X2600獨特的CPU多核結(jié)構(gòu)為跨界計算和應用奠定了堅實的硬件基礎。

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；支持低功耗運行模式；支持自動刷新和自刷新；支持可編程時序控制；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；支持多設備訪問DDR。

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

●打印機控制器支持 1 個熱敏打印頭控制單元；支持 1 個 8 路或2個4路步進電機控制單元。

● 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 瞄準三大應用場景的芯片定義

多種顯示接口和酷炫的UI設計

X2600提供了更加豐富的顯示屏接口，包括：

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

● LVDS，分辨率可達1280x800@60fps，24BPP

● RGB，分辨率可達1280x720@60fps，24BPP

● 60/80-type MCU (SLCD)，分辨率可達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，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1080P@60fps

●JPEG 編解碼器，處理能力可達1080P@60fps

如下圖所示，一種基于X2600的觸摸屏人機交互界面典型設計。

為支持開發(fā)者設計各類酷炫的屏顯類應用，北京君正提供了豐富的UI設計支持：

● 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

● 常見屏顯應用軟硬件實現(xiàn)和演示系統(tǒng)

跨界計算與控制

北京君正認為，“跨界處理器”(Crossover Processor)一詞準確描述了X2600的技術(shù)特征。該芯片兼具應用處理器（Application Processor）的計算性能和微控制器(Micro Controller Unit)的易用性、低功耗與實時操作。通過“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。

通過硬件、軟件配合設計，應用設計師可以在X2600中方便地“劃出”一個實時控制區(qū)。該區(qū)可以獨享以下資源：

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

● GPIO接口

● 熱敏打印機控制器接口

● PWM，16路

● ADC, 16通道

● 定時器/計數(shù)器

如下圖所示，X2600中可以“劃歸”實時控制系統(tǒng)使用的資源。

這種系統(tǒng)設計結(jié)構(gòu)，為實現(xiàn)X2600單芯片實現(xiàn)“邊緣計算”+“實時控制”的跨界應用奠定了堅實的基礎。如下圖所示，此類跨界應用的典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

可以支持的典型跨界應用有：

● 工業(yè)機器人

● 掃地機器人

● 各種打印機（下有詳述）

支持設計多種打印機

君正MPU可用作打印機主控已經(jīng)逐步成為一種業(yè)界公認。X2600強化了這種應用，具體表現(xiàn)在：

● 實時控制核Victory0的引入

● 熱敏打印機控制器

● 豐富的PWM和ADC功能

● 計算核XBurst2與實時控制核Victory0 均可（且同時）訪問片內(nèi)DRAM，極大提高了系統(tǒng)設計的靈活性

可以支持的打印機有：

● 熱敏打印機

● 噴墨打印機

● 激光打印機

● 3D打印機

● 掃描、復印、激光一體機

3 通用與精深兼顧的客戶技術(shù)服務

北京君正可為基于X2600的各類應用系統(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

● Halley 7開發(fā)板參考設計

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

● OpenHarmony（包括操作系統(tǒng)和驅(qū)動程序）

● U-Boot資源包

● Buildroot 和第三方函數(shù)庫

● 編譯工具鏈

● USB Flash燒錄工具

系統(tǒng)開發(fā)支持服務

● 電路參考設計指導和查圖

● Kernel和驅(qū)動程序源碼提供

審核編輯：彭菁