【兆易创新RISC-V开发板评测】二评之STM32F103VBT6、GD32VF103VBT6功耗和性能比较

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xinlei

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发表于 2020-1-10 12:25:49

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本帖最后由 xinlei 于 2020-1-12 15:28 编辑

经过上一篇“STM32F103VBT6、GD32VF103VBT6特性比较”一帖，对这两种架构的芯片有了基本的感性认识之后，本篇继续对STM32系芯片与GD系芯片在功耗和性能上进行量的比较。由于手头上有一款MCU型号为STM32F103ZET6的开发板，因此本文就以该平台和申请的兆易创新GD32VF103VBT6开发板平台进行这两种芯片的功耗和性能比较。

1.功耗比较

平台：STM32F103ZET6、GD32VF103VBT6

设备：学生数字电源、万用表

测试情况1：由于两种芯片的开发板板载有其它芯片，这些芯片会产生静态功耗，因此本文将MCU在处于复位状态下开发板消耗的总电流当作开发板的静态电流，复位键释放后，测试MCU在只打开内部8MHz时钟，不运行任何指令时消耗的总电流，两次电流值的差值作为该开发板MCU上电后的运行功耗；

测试情况2：在测试情况1情形下，打开PA1口，将其设置为推挽输出，并在主函数While(1){}中不断翻转PA1口电平，测试此时开发板消耗的总电流，两次电流值的差值作为该开发板MCU的运行功耗。

1.1测量过程

图1和图2分别为两种平台证件照，均已拆除LCD显示屏等明显影响测量结果的器件。

图1 STM32F103ZET6平台

图2 GD32VF103VBT6平台

图3和图4分别为两种平台在复位键按下的情况下开发板的静态消耗电流。

图3 STM32F103ZET6平台静态消耗电流

图4 GD32VF103VBT6平台静态消耗电流

图5和图6分别为两种平台在测试情况1下开发板的消耗电流。

图5 STM32F103ZET6平台在测试情况1下的消耗电流

图6 GD32VF103VBT6平台在测试情况1下的消耗电流

图7和图8分别为两种平台在测试情况2下开发板的消耗电流。

图7 STM32F103ZET6平台在测试情况2下的消耗电流

图8 GD32VF103VBT6平台在测试情况2下的消耗电流

1.2测量结果

平台	STM32F103ZET6	GD32VF103VBT6
静态功耗	13mA	70mA
测试情况1总功耗	21mA	75mA
测试情况2总功耗	17mA	76mA
测试情况1运行功耗	8mA	5mA
测试情况2运行功耗	4mA	6mA

2.性能比较

平台：STM32F103ZET6、GD32VF103VBT6

设备：示波器

代码环境：

STM32：STM32CubeMx + Visual Studio + Visual GDB

主要代码：

while (1) {TEST_GPIO_Port->ODR ^= 0x00000002;}

GD32V：Nuclei Studio

主要代码：

while (1) {GPIO_OCTL(GPIOA)^=0x00000002;}

测试条件：两种平台系统时钟均在8MHz情况下测量IO电平翻转时间。

2.1测量过程

图9和图10分别为两种平台系统时钟波形。

图9 STM32F103ZET6平台系统时钟波形

图10 GD32VF103VBT6平台系统时钟波形

图11和图12分别为两种平台IO口波形。

图9 STM32F103ZET6平台IO口波形

图10 GD32VF103VBT6平台IO口波形

2.2测量结果

平台	STM32F103ZET6	GD32VF103VBT6
电平翻转时间	1640ns	990ns

3.总结

通过以上对比发现，在功耗方面，STM32F103ZET6与GD32VF103VBT6差别不大，主要原因是打开的外设也不多，测量也比较粗糙，不具有说服力。在性能方面，在相同系统主频下，GD32VF103VBT6比STM32F103ZET6确实有不少的提升，官方难怪敢说相比GD32 Cortex-M3内核产品性能有15%的提升，确实不是吹的。

GD32VF103VBT6这款芯片也有不少其他的优点，比如他的数据手册是中文的，对国内开发者来说友好的不能在友好了，但貌似有些地方阐述错误。固件库也简洁大方，一目了然，外设配置也比较方便，但和STM家族芯片的开发环境相比，简直让人抓狂，希望国内MCU生也越来越好。