2025年7月18日,在第五届RISC-V中国峰会的嵌入式系统分论坛上,芯思原微电子研发总监高挺挺先生发表了题为《基于RISC-V、集成BLE的超低功耗MCU设计及其在大健康领域的应用》的分享。他深入分析了当前中国国民健康的严峻形势,并阐述了“大健康”领域面临的巨大机遇与严峻挑战,并提出以RISC-V为核心,集成BLE与安全模块的超低功耗MCU,是破解行业发展瓶颈的关键技术支点。

图:芯思原微电子研发总监高挺挺
万亿级大健康应用市场的四大“痛点”
高挺挺开场通过一组数据揭示了中国成年人的健康现状:血脂异常1亿人、糖尿病1.48亿、高血压2.45亿,亚健康人群占比超75%。他指出,大健康产业以个人健康为核心,涵盖预防、治疗、康复、养生等全方位需求,预计2025年市场规模突破15万亿元,2028年达20万亿元,未来五年将是行业黄金期。
然而,大健康产品目前面临四大挑战:价格偏高(如连续血糖监测仪14天使用成本数百元、助听器价格高达数千至上万元)、续航能力弱(如心电、脑电、血糖等连续监测设备需要长时间运行,但电池续航能力有限)、实时传输能力弱(数据多本地存储,无法云端实时预警)、隐私安全风险高(健康数据泄露导致骚扰,甚至诈骗)。
针对这些挑战,芯思原提出基于RISC-V架构、集成BLE和安全模块的超低功耗MCU解决方案,重点解决成本、续航、传输和安全问题。
芯思原解决方案:超低功耗RISC-V BLE MCU
芯思原的超低功耗RISC-V BLE MCU基于FD-SOI 22纳米工艺,集成了RISC-V内核、BLE无线传输和安全模块,具备以下核心特性:
首先是采用了RISC-V架构,降低了成本,保障了供应链的安全。RISC-V指令集是开源的,相对Arm指令集产品授权费用更低,降低了芯片设计成本。其模块化、可扩展的特性也允许为特定应用进行灵活定制,且不依赖特定厂商,有助于规避供应链风险。

其次是超低功耗架构,助力产品长续航。针对大监控产品对长续航的刚需,芯思原芯片在系统、架构、寄存器传输级、传输级四个层面进行了低功耗设计。高挺挺表示,通过选择低漏电工艺,并专门设计PMU(电源管理单元)进行全局电源控制,辅以MTCOMS等技术,实现了微安级漏电。此次发布的新款BLE MCU采用FD-SOI 22纳米工艺,支持1.7-3.6V输入电压和0.8V/0.65V核心电压。
三是BLE无线传输与MCU数据处理一体化,实现实时传输。芯片集成BLE无线传输功能,使得健康数据能够实时上传云端,在紧急病情发生时实现零延时上报,争取宝贵抢救时间。同时支持多种医疗设备并行连接,方便家属远程实时掌握家人健康状况,实现更精准的健康管理。
图:芯思原BLE MCU主要特性(来源:芯思原)
四是集成安全模块,保障隐私安全。鉴于健康数据泄露事件频发,芯思原芯片内置专用安全模块,包含真随机数发生器,支持各种对称和非对称加密算法,并可满足国密标准,以符合FDA针对IoT医疗设备设定的SESIP安全标准,全面保护用户隐私。
五是丰富外设支持。芯片集成CANFD、LIN、USB2.0等多种外设接口,支持多传感器数据采集与处理,适配多样化健康监测场景。
总结
高挺挺进一步展示了这款超低功耗BLE MCU广阔的应用前景,覆盖了从可穿戴设备、便携式医疗终端到环境与健康监测等多个领域。
“无论是用于改善睡眠的脑电监测、需要长期佩戴的动态心电图,还是当下火热的连续血糖监测产品,”他介绍道,“都可以通过我们的BLE MCU搭配外围传感器来实现。”此外,在智能家居与智慧健康的融合趋势下,该芯片同样能应用于空气监测、智能灯光调节和老人安全看护等场景。
最后,高挺挺总结道:“以RISC-V为核心,集成BLE和Security的超低功耗MCU,可以为大健康领域的产品落地提供一个重要的支点。” 这一创新方案,无疑为应对国民健康挑战、推动大健康产业高质量发展,注入了强劲的“芯”动力。
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