中科本原基于新一代RISC-V架構SummerCore內(nèi)核的BY320RV0025型DSP于近日正式量產(chǎn)，該芯片面向工業(yè)控制、伺服電機、逆變器和變流器等應用領域進行優(yōu)化設計，相比國外對標產(chǎn)品，其在主頻、存儲容量、算法性能、信號鏈處理速度和接口傳輸速率等方面均顯著提升。

?RISC-V架構的SummerCore介紹

圖1 RISC-V架構的SummerCore結(jié)構框圖

SummerCore為本原完全自主研發(fā)的第二代RISC-V架構DSP內(nèi)核，其在150條RISC-V標準指令基礎上，面向工控、新能源和人形機器人等領域算法，擴展242條定制指令，增加三角函數(shù)計算部件、快速整數(shù)除法部件等硬件模塊對上述指令進行高效支持，大幅度提高SummerCore在數(shù)字信號處理領域的計算性能。

?BY320RV0025典型指標

表1：典型指標參數(shù)對比

?BY320RV0025典型算法性能

FOC（Field-Oriented Control，磁場定向控制）是一種高性能的電機控制技術，通過將三相電機的定子電流分解為勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量，實現(xiàn)對電機磁通和轉(zhuǎn)矩的獨立、精確控制。其應用場景廣泛，涵蓋工業(yè)、交通等多個領域，尤其適用于對電機動態(tài)響應、調(diào)速范圍和控制精度等有高要求的場景。

圖2：FOC電流環(huán)實現(xiàn)框圖

FOC算法的電流環(huán)計算（如上圖）對計算性能要求很高，其計算性能直接決定了系統(tǒng)的實時處理能力。RV0025 DSP芯片主頻150MHz，執(zhí)行電流環(huán)計算需要179個周期，執(zhí)行時間約為1.2us，執(zhí)行時間相比國際對標產(chǎn)品縮短約一倍（國外對標產(chǎn)品工作頻率100MHz，電流環(huán)執(zhí)行時間約為2.39us）。

表2:FOC電流環(huán)性能數(shù)據(jù)

?BY320RV0025信號鏈性能

信號鏈（Signal Chain）是指電子系統(tǒng)中用于感知、轉(zhuǎn)換、處理、傳輸和輸出信號的一系列組件或模塊的組合，包括中斷處理、ADC采樣轉(zhuǎn)換、DSP內(nèi)核計算和PWM控制等過程，廣泛應用于有信號采集、處理與傳輸?shù)刃枨蟮母黝愲娮酉到y(tǒng)中，涵蓋工業(yè)、電子、通信等領域，是反應DSP實時處理能力的重要指標。

圖3：信號鏈數(shù)據(jù)流框圖

RV0025 DSP芯片集成高性能模擬模塊，并與DSP內(nèi)核和 PWM 單元緊密耦合，具有信號處理、傳輸和響應的低延遲性，以此提供了更好的信號鏈性能。RV0025 DSP芯片執(zhí)行信號鏈處理需要545個周期，150MHz主頻下所需時間約為3.6us，相比國際對標產(chǎn)品執(zhí)行時間縮短1倍以上（工作頻率100MHz，執(zhí)行時間為7.8us）。

表3: 信號鏈性能數(shù)據(jù)

從上述數(shù)據(jù)比較可見，BY320RV0025是基于RISC-V架構完全自主創(chuàng)新的高性能DSP芯片，相比國外對標產(chǎn)品，其在工作頻率、算法性能等方面均顯著提升，可以更好滿足工業(yè)控制、新能源和人形機器人等領域?qū)Ω咝阅軐崟r處理類型處理器的需求。