STM32 clone GD32 kwaliteit

Ik zou acuut een andere leverancier zoeken.

Als ik STM32 op de stuklijst zet, verwacht ik STM32. Als die niet leverbaar is mag een leverancier best een alternatief voorstellen. Maar zeker niet op eigen initiatief veranderen.

Wellicht dat je de puinhoop nu kunt beperken met fw-updates en damage-control, maar als het om een installatie van een paar miljoen gaat lijkt me dat een bezoekje aan de installatie en vervanging van de desbetreffende PCB voor een PCB met de juiste MCU al snel betaalbaar is.

Los daarvan is die GD32 volgens mij best een redelijke chip. Alleen je moet niet de fout maken te denken dat het een STM32 is. Hij lijkt erop, maar is niet hetzelfde. Ik zou hem nooit als drop-in replacement accepteren in iets anders dan een lab/test model. En eigenlijk daar ook liever niet, ik maak of een product op basis van een GD32, of op basis van een STM32. Of op basis van een ATSAM.

Maar dat laatste is het punt: Je moet de GD32 zien als een andere ARM Cortex MCU. Net als een ATSAM een andere ARM cortex MCU is. Alleen heeft die ook een andere pinout.

Is het niet makkelijker/goedkoper om bij bestaande installaties met problemen de processor te vervangen, dat is hooguit een kwartiertje werk. Als mogelijk eerst vervangen en dan ter plaatsen het board omwisselen.

Ha blurb,

Dank voor je reactie! Je beschrijft exact mijn gevoel!

De processor is als drop-in vervanger ingezet in een design dat al jaren goed draaide op een STM32. Ik las op fora al dat bijvoorbeeld de analoge performance beroerd is, de memory configuratie anders is maar dat de registerindeling etc. identiek (gekopieerd) is.

Dit zet toch aan het denken, waarom zou GigaDevice zoiets doen, anders dan marktaandeel van ST afsnoepen en wellicht profiteren van supplychain issues van deze fabrikant. Maar hoe moet je zo'n GD32 dan inschalen, als een 'best redelijke chip' van een 'best redelijke fabrikant' of toch meer als 'knollen voor citroenen verkopen'

En wat doet zo'n actie met de geloofwaardigheid van de fabrikant en hoe zit dit qua productaansprakelijkheid. Ik voel weerstand bij de fabrikant om de pcb's te wisselen maar jouw reactie is daar helder over.

@Fred101: Het betreft meerdere honderden pcb's in tientallen installaties. FW updaten kost 4-5 min per pcb, daar ben je dus dagen tot weken mee bezig en het vervangen van de producten kost ook weken. Daarbij wordt natuurlijk de vraag gesteld, wie draait op voor de kosten van de nieuwe pcb's en wat gebeurd er met de oude.

En dan heb je het voor de korte termijn wellicht opgelost, maar wat is de levensverwachting van zo'n fix... is het wel dezelfde kwaliteit of gaan deze pcb's eerder defect.

Afgezien van het directe probleem zit hier mogelijk een les in op het gebied van de organisatie van het verkrijgen en quality control van dit board. Er wordt geen context gegeven (welke afspraken, eigen ontwerp of niet, etc.), dus mogelijk slaat dit in dit geval nergens op, maar;

De producten van mijn bedrijf zijn een 10 dB goedkoper, maar nog altijd geen consumentenspul en ze worden gemaakt in kleine aantallen.
Wij houden de elektronica productie zelf in de hand. Behalve de productietijd gaat echter zeker 25% van onze lab-tijd in zitten in het onderhoud van bestaande elektronica ontwerpen. Vervangende componenten vinden, problemen in het veld onderzoeken en oplossen, de klimaatkast in etc.
Dat is gewoon veel werk, er worden voortdurend prototypes gemaakt, etc.

Bij ons is de elektronica bepaald speciaal, maar voor een meer normale toepassing waar het meer een bijzaak is en mogelijk standaardoplossingen zijn zou ik goed overwegen of het wel de moeite is om het op dit niveau zelf te doen.

@Aart, dank voor je reactie! Je antwoord slaat wel degelijk ergens op. Voor de volledigheid, het is een board dat verwerkt zit in een compleet product dat wij inkopen (tegen een forse prijs, dus je verwacht wel kwaliteit), vervolgens inbouwen in een installatie en die weer verkopen. Ik heb dus zowel de rol van klant als van leverancier. Ik wil mijn leverancier niet onnodig op kosten jagen maar zeker ook mijn klant niet een lagere kwaliteit leveren dan wat hij mag verwachten en gewend is.

Er ging wat mis

[Bericht gewijzigd door fred101 op vrijdag 12 januari 2024 10:31:08 (97%)]

Op vrijdag 12 januari 2024 10:08:22 schreef elektrohenri:

@Fred101: Het betreft meerdere honderden pcb's in tientallen installaties. FW updaten kost 4-5 min per pcb, daar ben je dus dagen tot weken mee bezig en het vervangen van de producten kost ook weken. Daarbij wordt natuurlijk de vraag gesteld, wie draait op voor de kosten van de nieuwe pcb's en wat gebeurd er met de oude.

En dan heb je het voor de korte termijn wellicht opgelost, maar wat is de levensverwachting van zo'n fix... is het wel dezelfde kwaliteit of gaan deze pcb's eerder defect.

Ik bedoel de processor vervangen door een originele STM32. Ja dat kost geld, maar installaties die regelmatig problemen geven zijn niet echt goed voor je reputatie. Het is blijkbaar niet alleen de firmware, want dat kun je oplossen maar als ze ook onbetrouwbaar in prestatie en kwaliteit zijn zou ik het toch niet zo laten doorgaan. Als jou auto een ontwerp/fabrikage probleem heeft dan verwacht je ook een terug-roep actie.

Hoeft toch ook niet allemaal tegelijk, als jullie naar een klant moeten omdat het ding stilstaat neem je een nieuw board mee. Dan hoef jer geen weken durende firmware update te doen en geen testen/proefdraaien

@Fred101: Je hebt gelijk, zo denk ik er ook over. Goed oplossen en geen halve maatregelen accepteren. Maar ik heb zelf geen ervaring met GD vandaar dit topic.

Ervaring met high volume hier waar kwaliteit heel belangrijk is om dit soort problemen te voorkomen, een van mijn laatste designs is met 40.000 stuks per maand in productie, kun je je indenken wat zoiets zou kosten.

Wat zijn je afspraken? Je hebt een contract waarin voorwaarden staan. En je toeleverancier heeft voorwaarden. Zo hanteer ik die van metaalunie waarin o.a. garantie en aansprakelijkheid geregeld is. Maar echt nut heeft dit pas als je gaat claimen. Je kunt het wel gebruiken om ze erop te wijzen dat ze niet goed bezig zijn.

Want dat is duidelijk. Ze hadden moeten overleggen.

Je kunt wel iets eenvoudigs als een weerstand vervangen als je van tevoren een lijst met alternatieven had gemaakt. Dat is heel normaal, alternatieven zodat tijdens productie altijd het goedkoopst kan worden ingekocht. Maar wel moeten alle alternatieven ook alle testen ondergaan hebben. O.a. op EMC, op ESD, op temperatuurbereik, op klimaatkast/vochtigheid, op alles wat je nog meer meeneemt. Juist bij zo'n belangrijk onderdeel kan veel omvallen. Zelfs weerstanden kun je niet zomaar vervangen, er zijn SMD weerstanden die 200V aankunnen waar Panasonic een serie in dezelfde maat heeft die 400V aankunnen. Zelfs een weerstand kan al niet zomaar vervangen worden zonder (kort) onderzoek

Daar zit het probleem: die processor stond vast niet in de lijst met vervangingscomponenten. Dus had die processor ook het volledige, dure, testtraject moeten doorlopen. Zeker al omdat het een key-component is. Was dat wel gebeurd, dan waren vast de problemen opgemerkt.

Wat me opvalt, is dat er na een paar weken uitvallen. Het is digitaal, dus het verandert niet. Hoe kunnen ze dan uitvallen? Ik vind dat verdacht en zou dat zeker nader onderzoeken.

Het nadeel van patchen zonder onderzoek is dat je de snel optredende fouten vindt. Iets wat meteen crasht zie je meteen. Wat na een maand crasht zie je niet want dan staat het al bij de klant.

Bij Chinese bedrijven zie je het zomaar vervangen wel vaker, vandaar dat je dit soort beslissingen niet aan hen mag overlaten.

Zomaar een component in een bord prikken en zeggen "hij doet het" slaat nergens op. Je moet het volledige gebruik testen, klimaattesten en al. Dat doe je tijdens ontwikkeling toch ook?

Wat de processortechniek betreft: het is moeilijk te zien aan de buitenkant wat de kwaliteit van een processor is. Marktgegevens en onderzoek kunnen dat wel uitwijzen, maar dat gaat hier te ver. Het probleem is niet of de processor wel of niet goed is, het probleem is dat je geen controle erover hebt. Bij ST/NXP/etc kun je claimen, die doen dan zelfs onderzoek (bij belangrijke klanten) en ze brengen workarounds uit. Ik weet niet of die Chinees dat doet want bij hen is dat gezichtsverlies, problemen toegeven.

Conclusie:
Ik zie nog steeds een risico, ook als het nu werkt. Wat als het over 3 maanden allemaal weer uitvalt? Je moet onderzoek doen, oorzaken bekijken en een structurele oplossing zoeken. Geen pleisters plakken.

Op vrijdag 12 januari 2024 10:08:22 schreef elektrohenri:
Maar hoe moet je zo'n GD32 dan inschalen, als een 'best redelijke chip' van een 'best redelijke fabrikant' of toch meer als 'knollen voor citroenen verkopen'

Mijn insteek daarin is wellicht wat streng, maar denk ik wel verstandig: Het is een andere chip. Dat ie voor 99% (of 99.999%, whatever) overeenkomt met een STM32 chip is voor mij gewoon "toeval"/

Ik weet natuurlijk ook wel dat GigaDevices op die manier wil profiteren van de populariteit van ST's devices, maar dat is wat mij betreft een zaak voor GD en ST, daar wil ik buiten blijven.

En wat doet zo'n actie met de geloofwaardigheid van de fabrikant en hoe zit dit qua productaansprakelijkheid. Ik voel weerstand bij de fabrikant om de pcb's te wisselen maar jouw reactie is daar helder over.

En en ander hangt natuurlijk af van wat je precies afgesproken hebt, hoe je je PCB gespecificeerd hebt.
Maar in het algemeen zou ik altijd zo specifiek mogelijk willen zijn in de technische documentatie op basis waarvan een PCB gemaakt word.

En dan zou ik elke afwijking die niet vooraf goedgekeurd is ook volledig afwijzen: Niet het product dat besteld is, graag alsnog juiste product leveren.

Nadeel is wel dat je dat dan ook altijd moet controleren. En ze jouw job rustig een dag of langer ophouden omdat een ontkoppel-c van Kemet niet voorradig is, en jij nog geen toestemming hebt gegeven AVX of Murata te gebruiken.

Productaansprakelijkheid (en gevolgaansprakelijkheid) wordt vaak contractueel (of via algemene voorwaarden) afgewezen, omdat het onmogelijk is om je daarvoor te verzekeren.

Is ook uit verhouding natuurlijk, als je als fabriek voor 10.000 euro controller-PCB'tjes maakt, en je loopt een risico om voor 10 miljoen schade door machine-stilstand aangeklaagt te worden.

Succes ermee (en vraag geen juridisch advies op een forum )

Voor de volledigheid, het is een board dat verwerkt zit in een compleet product dat wij inkopen (tegen een forse prijs, dus je verwacht wel kwaliteit), vervolgens inbouwen in een installatie en die weer verkopen.

Ok! Goed samenwerken en meedenken met leveranciers (en klanten) is natuurlijk belangrijk en voordelig voor iedereen, maar toch zou ik voorzichtig zijn in dit geval zelf dan zo diep in de elektronica te duiken.

Mee eens, ik denk dat als je met een leverancier gaat discussiëren over hun kerncompetentie je toch tegen de helling op aan het vechten bent. Wat mij betreft is het duidelijk dat de chips/modules op termijn allemaal vervangen moeten worden omdat de fout blijkbaar na indienststelling nog steeds op kan komen, en dat vormt wat mij betreft een groot risico. Het enige wat er dan nog besproken moet worden is wie ervoor betaalt. In dit geval zou ik je eigen bedrijf ook alvast voorbereiden op wat extra kosten om de reputatieschade die je gaat krijgen van stil blijven of alleen vingerwijzen voor te zijn. Dat is mogelijk erger dan alle kosten die je hier kan oplopen, al moet dat intern met overzicht van alle kosten worden afgewogen.

Er waren in het verleden wel issues met Arduino's van AliExpress die in specifieke omstandigheden problemen hadden met de STM kloons waar ze mee geleverd werden. Een Arduino kan je echter als speelgoed behandelen en dan is het alleen irritant als ze eens niet werken, er is dan geen hele leverketen met kosten en machines die niet werken. De details van het probleem komen in de hobby-sfeer soms boven water, maar meestal niet. Voor langere leverketens en commerciële apparatuur wordt het snel onacceptabel om componenten van onbekende oorsprong te gebruiken. Complexe componenten als moderne microcontrollers zijn lastig in elk mogelijk scenario te testen op het identiek werken.

Op vrijdag 12 januari 2024 10:08:22 schreef elektrohenri:

Dit zet toch aan het denken, waarom zou GigaDevice zoiets doen, anders dan marktaandeel van ST afsnoepen en wellicht profiteren van supplychain issues van deze fabrikant. Maar hoe moet je zo'n GD32 dan inschalen, als een 'best redelijke chip' van een 'best redelijke fabrikant' of toch meer als 'knollen voor citroenen verkopen'

Marktaandeel afsnoepen en supply chain helpen veiligstellen, is "second sourcing" en al heel lang gebruikelijk in de halfgeleiderindustrie. Probleem is alleen dat het geen 1:1 kopie is dus geen echte second source. Mogelijke oorzaak kan zijn dat ze geen toestemming hebben van ST en dus alleen een functionele kopie konden maken, geen 1:1 kopie.

Zoals ik het begrijp uit een snelle lezing, is het probleem niet altijd onmiddelijk na ingebruikstelling aanwezig; er gaat dus iets "stuk". Is het 100% zeker dat dat in de software gebeurt?

Op managementniveau, dus zonder precies te weten wat er gebeurt op softwareniveau, zou ik een FW update als tijdelijke workaround beschouwen totdat alle processorkaarten in het veld omgeruild zijn. Bij apparaten die miljoenen kosten, is geen vreemde oplossing. Kost misschien 1000 euro, dus <0,1% per machine. Een spotgoedkope verzekering tegen onaangename verassingen en verrassingen.

En de leverancier ontslaan en uitzoeken of er wat te claimen is; dit zijn geen wijzigingen die je aanbrengt zonder ruggespraak met engineering en quality control.

Op vrijdag 12 januari 2024 13:18:30 schreef maartenbakker:
is "second sourcing" en al heel lang gebruikelijk in de halfgeleiderindustrie.

Second sources waren vroeger nog wel gebruikelijk, toen halfgeleider fabrikanten klanten hadden die vele malen groter waren en eisen konden stellen.

Tegenwoordig komt het bijna niet meer voor dat er een chip geintroduceerd wordt die een second source heeft. Hooguit dat TI en AD allebei een opamp introduceren die toevallig dezelfde pinout heeft als een TL071.

Of er moet een industrie-afspraak zijn, zoals bijvoorbeeld voor memory devices nog wel gebruikelijk is.

Maar second sources voor processoren hebben we sinds de 80386 eigenlijk niet meer gezien.

Iedereen bedankt voor de reacties! Duidelijk is dat de chip als second source is ingekocht en te achteloos is ingezet als 1:1 vervanger van STM32 met alle gevolgen van dien. Dit had nooit de QC van de betrokken partijen door mogen komen maar kennelijk kan dit dus wel en lopen wij als klant er als eerste tegenaan.

Er heeft nog niemand gereageerd die zelf ervaring heeft met deze chip of iets kan zeggen over de kwaliteit / betrouwbaarheid op lange termijn. Betekend dit dat er weinig (professionele) ervaring is of wordt het vaker gedaan met goed resultaat?

Ik heb nog onvoldoende gevoel bij hoeveel moeite er in de bestaande pcb's gestoken moet worden of dat ze het beste vernietigd moeten worden.

Onlangs kwam ik er achter dat mijn STM32 boardjes met rode print ('red pill') voorzien zijn van imitatie STM32 chips. In een kritische schakeling bleken ze totaal anders te reageren als de originele STM32 chips. Ik heb een aantal 'blue pill' printjes besteld en die werken feilloos.

De rode printjes had ik eerder al voor andere doeleinden gebruikt en leken wel te werken.

Dus zelfs chips met ogenschijnlijk originele opdruk kunnen 'nep' zijn.

Op woensdag 17 januari 2024 13:27:35 schreef elektrohenri:
Er heeft nog niemand gereageerd die zelf ervaring heeft met deze chip of iets kan zeggen over de kwaliteit / betrouwbaarheid op lange termijn.

Ik heb er een paar gekocht om "een keer te testen".

Ik had de indruk dat het programmeren anders moest en ben toen een beetje gestopt.

Ik zou verwachten dat de chips, als je ze gewoon binnen hun datasheet-grenzen gebruikt gewoon betrouwbaar zijn.

Als je een "oeps, foutje" in je PCBs hebt, waardoor de chip incidenteel aan "buiten-spec" omstandigheden wordt blootgesteld, dan loop je het risico dat je STM chips veel langer blijven werken dan de GD chips. Of andersom. Kan je lastig wat van zeggen.

Ik heb een print waarbij mijn voltage regulator niet optimaal reageert op het plots afschakelen van een belasting. De CPU krijgt dan even > 4V voor z'n kiezen. Tja, daar kunnen op de lange duur de STM chips niet tegen. Of de GDs daar langer of korter tegen kunnen: wie zal het zeggen?

Ik heb in hetzelfde schuitje gezeten,tijdens de covid peride.STM32's van geneen type te krijgen.
Ook gestruikeld over o.a. Gigadevice ja, maar verstandelijk links laten liggen , nadat ik een chip-decap had gezien op zeptobars.
https://zeptobars.com/en/read/GD32F103CBT6-mcm-serial-flash-Giga-Devic….

Die gasten hebben gewoon een flash-chip bovenop een gate-array geplakt , en lopen te stoefen dat-ie nog sneller is ook.

Wij hebben gekozen om de software te porten naar een andere MCU , hetgeen eigenlijk makkelijker bleek dan altijd gedacht.
Voor die tijd zouden we dat nooit gedaan hebben,maar nu we weten dat het niet z'n grote effort is....
Andere tijden dus.

Let wel. het ging bij ons niet om de specifieke STM32F103 , maar zo'n plaatje zegt veel over een fabrikant.
Het (chinese) datasheet kan er nog zo gelikt uitzien....

Bij ST bleek het zo te zijn dat produktiecapaciteit door de italiaanse regering was opgevorderd om de auto-industrie aldaar niet te laten stilvallen.

Cha bu duo = Chinees voor 'not off by too far' hoewel mijn eerste reactie eigenlijk meer "Holy crap" is...

En ik kan me de reactie van de Italiaanse regering opzich ook wel weer voorstellen.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op donderdag 18 januari 2024 23:41:12 (19%)]

Het feit dat ze hebben gekozen voor een dual-die configuratie binnen de chip hoeft nogniets te zeggen over de kwaliteit. Ik vind het een prima zet: ST heeft voor iedere flash-size dus een andere die nodig, zeg 30 verschillende chips met ieder 5 flash-sizes = 150 verschillende dies.

GD heeft, als ze ook 30 chips met ieder 5 flash sizes zouden heben mnaar ongeveer 30+15 dies nodig. Wel een iets ingewikkelder proces om de boel in een huisje te zetten, maar kennelijk komen ze uit de kosten. 15 = 15 verschillende flash sizes over de hele product range.

GD koopt gewoon de Cortex Mx core bij ARM, net als ST. Je kan dan volgens mij kiezen of je de "HDL" (hardware definition language) wil hebben of de "layout". Als je voor HDL kiest en je chip-synthesizer het wekr laat doen dan krijg je zo'n standard-cell layout.

Best slim gedaan inderdaad. En ze hebben een stukje logica toegevoegd dat bij powerup de programmacode uit de flash chip kopieert naar een blok SRAM op de ARM chip. Eigenlijk dezelfde techniek die je vaak bij FPGA's ziet, de configuratie staat daar meestal ook in een externe flash chip.

Als je bij ARM een "layout" kan bestellen zul je ze het exacte productieproces en bijbehorende cell library moeten geven. Allicht bieden ze die mogelijkheid inderdaad.

[Bericht gewijzigd door PE9SMS op vrijdag 19 januari 2024 11:41:24 (23%)]

Mee eens, dit is gewoon 'die stacking', en wordt soms voor best 'high end' toepassingen gebruikt. Een groot aantal Raspberry pi's gebruiken de technologie, en AMD gebruikt er een variant van voor hun X3D processoren. Niet exact hetzelfde, maar op zichzelf niets mis mee. Op zich moet ik het de Chinezen nageven dat ze het in de halfgeleiderindustrie nog best aardig doen met de middelen die ze hebben. Dat ze niet aan de meest recente technologie kunnen komen doet niet af aan het feit dat ze zeker voor het geld dat ze rekenen best wat leveren.

Op woensdag 17 januari 2024 13:27:35 schreef elektrohenri:
Iedereen bedankt voor de reacties! Duidelijk is dat de chip als second source is ingekocht en te achteloos is ingezet als 1:1 vervanger van STM32 met alle gevolgen van dien. Dit had nooit de QC van de betrokken partijen door mogen komen maar kennelijk kan dit dus wel en lopen wij als klant er als eerste tegenaan.

Er heeft nog niemand gereageerd die zelf ervaring heeft met deze chip of iets kan zeggen over de kwaliteit / betrouwbaarheid op lange termijn. Betekend dit dat er weinig (professionele) ervaring is of wordt het vaker gedaan met goed resultaat?

Lastig te zeggen, ik heb er zelf in elk geval geen ervaring mee. Mijn bedrijf zat toen wel in een vergelijkbare situatie als leverancier in een langere leverketen van dure machines waar het chiptekort best belemmerend was, zeker omdat elk herontwerp door een certificaringsprocedure moest. De overweging om chips van onbekende oorsprong te gebruiken is er niet serieus nagejaagd.

Dat is deels omdat het uitmaakt of je weet met wie je van doen hebt, maar natuurlijk ook deels een soort voorzichtigheid waar je geen getallen kan geven aan de kosten/baten. Dat zie je ook als het gaat om elco's: nadat het in de jaren '00 zo mis ging met de 'capacitor plague' vertrouwt niemand nog merken waar men niet van heeft gehoord. Dat is niet per definitie omdat het altijd bagger is als het niet uit Japan komt, maar ook omdat je de kwaliteit niet kent of vertrouwt, en dat is geen exacte wetenschap. Onverwachte uitval is redelijk onschuldig als je LED-lampen maakt, maar risicovol als je bijvoorbeeld vliegtuigonderdelen maakt. Je moet je dan bij jezelf afvragen waar op het spectrum je zelf zit, maar ik schat dat je vrij ver van de LED-lampenkant zit.

Ik heb nog onvoldoende gevoel bij hoeveel moeite er in de bestaande pcb's gestoken moet worden of dat ze het beste vernietigd moeten worden.

Je kunt de chips ook vervangen, dat is op zich te doen voor QFP's, maar de details maken uit. Ik denk dat het beide voor het bedrijf zelf en voor de klanten een beter is als je ze goed herwerkt of vernietigt, geen tussenweg. Het voelt jammer, maar het is een beetje als het bewaren van een gebruikte distributieriem omdat "er nog kilometers op zitten": voelt jammer, maar je houdt jezelf voor de gek als je denkt dat iemand er nog wat aan heeft.

Op vrijdag 19 januari 2024 11:39:06 schreef PE9SMS:
Als je bij ARM een "layout" kan bestellen zul je ze het exacte productieproces en bijbehorende cell library moeten geven. Allicht bieden ze die mogelijkheid inderdaad.

Dat kan volgens mij ook. Heeft "raspberry pi inc" gedaan voor de RP2040. Ze hebben er zelf de peripherals bijgeprutst of bijgekocht. (USB is gekocht, PIO is zelf geklust, of SPI, UART, I2C, PWM zelf gemaakt zijn weet ik niet).

Maar kijk dan eens naar de die fotos. Een PIO module is even groot als een ARM CORE!!!!

Mijn reactie van verbazing was meer omdat het erop lijkt dat ze de gestackte die er gewoon met een klodder kit op hebben geplakt. Dat ziet er niet betrouwbaar uit, maar opzich kan het dat wel zijn.