【产品】主频10~200MHZ的RAL1XX系列自适应芯片，具备32位MCU，支持SPI等多类型接口

时间： 2021-11-04 来源：若贝微电子

技术问答

若贝微电子（Robei）自适应芯片是集成了 CPU（MCU）和可变逻辑阵列的芯片，具备串行与高速并行的特性，比 CPU+FPGA 逻辑密度更大，功耗更低，计算能力更强，可以实现动态重构，编程更容易，实时动态切换逻辑结构更简单。比 CPU+DSP 架构计算性能更高，具备高并行低功耗的特性，同时可以软件定义芯片，实现不同时间对不同任务的实时加速。

其中RAL1XX系列，具备32位MCU，10MHZ~200MHZ主频，CPU采用RISC-VRV32IM指令集，性能接近于ARMCortex-M3，0~192个32位元的可重构计算单元、0~48个FP32计算单元、针对32位数据的最大计算能力38400MOPS（38G0PS）、接口为SPI、QSPI、UART、PWM、I²C、SDRAM（RAL101不含）、可配置GPIO等。

为了便于客户进行选择，我们将不同型号的芯片做了对比，具体详细参照表 1。

表 1 选型参数对比

低功耗控制系列

并行计算

·0~192个并行可变逻辑核心

·每个计算单元都是32位元

·0~48个浮点计算单元

·8KB～32KB数据缓存

·8KB~16KB指令缓存

·110nm工艺

·最大计算能力0.1～38.4GOPS

·支持向量、矩阵、数据流处理

·支持图像卷积运算、插值运算等

CPU

·RISC-V指令集：RV32IM

·CPU频率10MHZ～200MHZ

·CPU总线位宽32bit

·支持操作系统RTOS

·支持编译器GCC

·可用C/C++编程

·3.3V电压

·快速中断响应处理

·指令SRAM：8KB~16KB

·数据SRAM：16KB～32KB

·寄存器抗辐照加固，三选二防止单粒子翻转

·自动检测多位同时翻转的辐照

逻辑门数

·纯MCU预估400万逻辑门

·RAL102预估890万逻辑门

·RAL103预估1600万逻辑门

I/O管脚

·48~144可编程GPIO

·1~2个SPI接口，2个Quad SPI

·2个UART接口

·8-20个PWM接口

·1~2个I2C接口

时钟

·10MHZ~200MHZ运行频率

·可变逻辑内部可以降频

低功耗

·减少取指、译码、取值等操作

·降低对存储的读写操作

·每个可变逻辑单元将值传给下一级直接计算

·不用的计算单元可以将时钟关断

·可降低内部的计算时钟频率，降低功耗

·降低对外设的反复读写操作

动态重构

·指令配置方式，最少16条指令

·重构一次需要几微秒·计算单元10向连接·部分重构不需要重启

·可暂停数据重配置再传输数据

·异构设计，三种不同类型计算单元

·配置寄存器三模冗余防止单粒子翻转。

·自动检测多位同时翻转的辐照，可自动请求重配置翻转位。

产品等级

·A：宇航级/核电级

·M：军品级

·I：工业级

·C：民用级

产品型号

·RAL101M、RAL101I、RAL101C

·RAL102A、RAL102M、RAL102I、RAL102C

·RAL103A、RAL103M、RAL103I、RAL103C

应用领域

·航空航天

·核电

·导弹

·汽车电子

·无人机

·雷达

·人工智能

·监控

·数字信号处理

·机器人

·基站

·智能家电

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奔奔 Lv7. 资深专家 2021-11-10

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