最適合、高性價(jià)比MCU受寵

瑞薩電子(中國(guó))有限公司通用產(chǎn)品中心副總監(jiān)吳曉立認(rèn)為，2013年MCU產(chǎn)品的熱門關(guān)鍵詞是低功耗、聯(lián)網(wǎng)特性以及安全性。

從為客戶創(chuàng)造價(jià)值這個(gè)角度而言，“最適合”的MCU、性價(jià)比高的MCU將是中國(guó)市場(chǎng)上長(zhǎng)期存在的產(chǎn)品。

工藝與創(chuàng)新是主旋律

英飛凌科技亞太有限公司工業(yè)與多元電子市場(chǎng)部高級(jí)經(jīng)理黃志鴻談到了兩點(diǎn)：

新工藝。過(guò)去兩年宣布推出新器件的公司今年正步入大規(guī)模生產(chǎn)階段。我們將見(jiàn)證新一代技術(shù)變革的實(shí)際成果。越來(lái)越多芯片廠商進(jìn)軍納米科技領(lǐng)域。90納米和65納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)成為芯片研發(fā)與制造的新趨勢(shì)。

創(chuàng)新。由于越來(lái)越多的芯片采用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核，外設(shè)的創(chuàng)新將是各個(gè)廠家展示其產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)的重要武器.新的模擬模塊，PWM模塊和內(nèi)置一些外部關(guān)鍵模塊等都將是新的趨勢(shì)。

質(zhì)量、方便、快速

上海海爾集成電路的銷售總監(jiān)唐群認(rèn)為，低功耗、高效、32位MCU將繼續(xù)受到重點(diǎn)關(guān)注。“質(zhì)量”、“方便”、“快速”也將是客戶看中的，同時(shí)這也是上海海爾集成電路一直堅(jiān)持的服務(wù)宗旨。2013年上海海爾會(huì)努力提供高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)，打造“國(guó)產(chǎn)MCU第一品牌”。在產(chǎn)品種類上，也會(huì)豐富，如低功耗產(chǎn)品、32位MCU產(chǎn)品也都會(huì)陸續(xù)發(fā)布。

易用、低功耗與高性能

瑞薩電子仍然認(rèn)為客戶選擇MCU的門檻是易用性、功耗、性能。

易用性

就易用性而言，瑞薩為客戶準(zhǔn)備了足夠多的應(yīng)用范例，客戶可以非常容易地從瑞薩網(wǎng)站下載到整套參考設(shè)計(jì)并購(gòu)買樣片。

瑞薩電子也有非常有特色的代碼生成工具，例如用于RL78系列的Applilet和用于RX系列的PDG(PeripheralDriverGenerator)。工程師可以利用這些工具自動(dòng)生成使用片上外圍設(shè)備的代碼，從而大大減低了開(kāi)發(fā)周期和開(kāi)發(fā)費(fèi)用，降低了從其他平臺(tái)移植到瑞薩平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)。

低功耗/超低功耗

對(duì)于嵌入式設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，最大程度延長(zhǎng)電池壽命是另一個(gè)重要考量。要在降低功耗的同時(shí)提供可接受的性能是一種挑戰(zhàn)，因?yàn)榈凸暮透咝阅芡窍嗷ッ艿?。Microchip的超低功耗(XLP)PIC單片機(jī)采用小封裝，具有業(yè)界最低的工作和休眠功耗，并且具有較高的集成度和性能。XLP技術(shù)允許Microchip采用更先進(jìn)的工藝，同時(shí)保持低休眠泄漏電流。最近，Microchip進(jìn)一步降低了其產(chǎn)品的工作功耗，以最低的總功耗為設(shè)計(jì)人員提供了兩全其美的解決方案。

SiliconLabs資深MCU市場(chǎng)經(jīng)理ShahramTadayon稱，超低功耗(ULP)MCU廣泛用于各種對(duì)功耗敏感的嵌入式應(yīng)用，尤其是各種由電池供電的、需要很長(zhǎng)電池壽命的設(shè)計(jì)。所有主要的MCU供應(yīng)商都認(rèn)識(shí)到ULP技術(shù)的重要性，而許多從事于低功耗設(shè)計(jì)的廠商都通過(guò)聲稱其休眠模式和運(yùn)行模式最低的功率技術(shù)參數(shù)，有意無(wú)意地用技術(shù)參數(shù)來(lái)誤導(dǎo)用戶。SiliconLabs認(rèn)為ULPMCU應(yīng)該在大多數(shù)時(shí)間保持休眠模式，同時(shí)盡可能快地進(jìn)入運(yùn)行模式。運(yùn)行模式和休眠模式的優(yōu)化使ULPMCU實(shí)現(xiàn)盡可能低的功率消耗。系統(tǒng)級(jí)的功率消耗也取決于除MCU自身以外的多種變量。比如，一個(gè)帶有片上DC-DC轉(zhuǎn)換器的ULPMCU同時(shí)優(yōu)化了MCU以及連接到該MCU的外部元器件的功率消耗。從本質(zhì)上說(shuō)，實(shí)現(xiàn)MCU設(shè)計(jì)的超低功耗的關(guān)鍵是混合信號(hào)的集成。

能感知功率的工具

MCU供應(yīng)商僅僅為客戶提供超低功耗MCU是不夠的。他們還必須提供“能感知功率的”軟件工具，使開(kāi)發(fā)人員能夠?yàn)樽畹偷南到y(tǒng)級(jí)功耗而優(yōu)化其設(shè)計(jì)。以SiliconLabs為例，該公司提供了一種基于Eclipse的IDE特色功率感知監(jiān)控工具，用于估算功率消耗，并提供配置指導(dǎo)來(lái)使功耗降到最低。這些工具包括了PowerEstimator功率估算工具，此工具用圖解的方式表現(xiàn)了電源電流和啟用外圍設(shè)備所需的附加電流。每一個(gè)外圍設(shè)備的原始電流值顯示了功率是在哪里被消耗的，并用一個(gè)統(tǒng)計(jì)餅圖表來(lái)顯示每一個(gè)外圍設(shè)備的功率使用占整體電流的百分比。第二個(gè)工具是PowerTips功率小貼士，它提供了一種軟件配置指導(dǎo)，可幫助開(kāi)發(fā)者把電流消耗降到最低。在配置MCU的時(shí)候如果能看到功率優(yōu)化小貼士，可極大地節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間。

高性能

⒈無(wú)線連接

Microchip全球銷售和應(yīng)用副總裁MitchLittle認(rèn)為，在嵌入式領(lǐng)域中，集成無(wú)線連接功能的應(yīng)用范圍不斷地快速擴(kuò)大，包括正在發(fā)展的由低功耗Wi-Fi支持的物聯(lián)網(wǎng)，以及其他一些聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。同樣，許多兼具成本效益的解決方案也在不斷涌現(xiàn)，來(lái)幫助設(shè)計(jì)人員完成無(wú)線連接集成。Microchip致力于提供獨(dú)特而完整的無(wú)線解決方案，使產(chǎn)品真正做到使用便捷、實(shí)現(xiàn)迅速并涵蓋所有主要的標(biāo)準(zhǔn)。除了提供標(biāo)準(zhǔn)的Wi-Fi和ZigBee協(xié)議棧外，Microchip還針對(duì)802.15.4的設(shè)計(jì)人員以及無(wú)需許可證的ISM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(不想因使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議而增加成本和復(fù)雜度)開(kāi)發(fā)了專有的簡(jiǎn)化MiWi協(xié)議棧。上述所有協(xié)議棧均能與Microchip經(jīng)過(guò)機(jī)構(gòu)認(rèn)證的模塊以及無(wú)線收發(fā)器配合工作。該公司還注意到Bluetooth(藍(lán)牙)連接功能在嵌入式應(yīng)用中的需求不斷增長(zhǎng)，因而收購(gòu)了RovingNetworks及其豐富的藍(lán)牙解決方案。此外，收購(gòu)Roving引入了一些集成TCP/IP協(xié)議棧的模塊，支持與任何MCU串行連接，從而擴(kuò)展了其Wi-Fi功能，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。對(duì)于那些需要更高權(quán)限來(lái)配置協(xié)議棧的設(shè)計(jì)人員，Microchip現(xiàn)有的Wi-Fi模塊可能更適合，因?yàn)閰f(xié)議棧存儲(chǔ)在MCU中。

⒉混合信號(hào)MCU

SiliconLabs發(fā)端于采用CMOS工藝來(lái)進(jìn)行混合信號(hào)創(chuàng)新這一原則，研發(fā)出了一系列應(yīng)用專利技術(shù)的混合信號(hào)IC產(chǎn)品，這些產(chǎn)品將模擬和數(shù)字兩個(gè)領(lǐng)域連接起來(lái)，并使敏感的模擬電路和有噪聲的數(shù)字電路在不需要犧牲性能、功耗、面積和成本的前提下共存。SiliconLabs是業(yè)界最早提供混合信號(hào)MCU產(chǎn)品的廠商之一。SiliconLabs的混合信號(hào)32位和8位MCU集成了一種模擬外設(shè)，比如各種ADC、DAC、PLL、溫度傳感器、比較器和電容觸摸傳感器；同時(shí)還集成了一系列的數(shù)字外設(shè)，包括外部存儲(chǔ)接口、定時(shí)器、可編程控計(jì)數(shù)器陣列(PCA)模塊、UART、USART、SPI、I2C/SMBus、I2S等等。由于大多數(shù)的MCU供應(yīng)商都在將與內(nèi)核相關(guān)的處理技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，比如32位采用ARM和8位采用8051，“就像SiliconLabs提供的那些混合信號(hào)集成和高性能的外設(shè)，已經(jīng)成為當(dāng)今MCU市場(chǎng)差異化和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的來(lái)源之一。”

⒊智能的接口芯片

智能接口也被稱為“橋接芯片”，是嵌入式世界中無(wú)處不在的主力，可使開(kāi)發(fā)人員最大程度地降低開(kāi)發(fā)成本、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并加快產(chǎn)品上市時(shí)間。這些基于MCU的混合信號(hào)IC產(chǎn)品覆蓋不同的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，支撐了不同的設(shè)備、功能和接口之間方便的、即插即用的通信。在最廣泛使用的智能接口中，全功能的USBMCU和固定功能的USB接口器件簡(jiǎn)化了USB的集成，也簡(jiǎn)化了USB到UART、HIDUSB到SMBus/I2C、USB到I2S數(shù)字音頻的連接。

熱門應(yīng)用領(lǐng)域

定位通用MCU的企業(yè)，也在關(guān)注一些熱門領(lǐng)域。意法半導(dǎo)體(ST)中國(guó)區(qū)MCU高級(jí)市場(chǎng)部經(jīng)理曹錦東稱，雖然2013年整體經(jīng)濟(jì)不太明朗，我們依然看到一些應(yīng)用正在積極儲(chǔ)備和發(fā)展。這包括新興的應(yīng)用領(lǐng)域：物聯(lián)網(wǎng)，數(shù)字能源，以及一些傳統(tǒng)的應(yīng)用正在升級(jí)，比如電表智能化，熱表、水表電子化和無(wú)線化。

特別要提到的應(yīng)用是醫(yī)療電子消費(fèi)化、家庭化和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化。隨著智能手機(jī)越來(lái)越普及，人們對(duì)身體質(zhì)量的關(guān)注，通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)身體的狀況，通過(guò)手機(jī)上傳到云端處理，形成系統(tǒng)性、周期性的跟蹤監(jiān)測(cè)，讓人們對(duì)自己的身體狀況進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)。

在上述應(yīng)用中，MCU是系統(tǒng)的核心，MCU外圍的傳感器和外圍器件都是必不可少的。ST在MCU、傳感器和外圍器件方面有很多產(chǎn)品，“目前，ST正和一些合作伙伴相互配合開(kāi)發(fā)不同的方案，以便讓客戶快速上市。”曹錦東說(shuō)。

ADI公司精密ADC產(chǎn)品線產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)理魏科認(rèn)為，更低成本、更低功耗、更小尺寸始終是業(yè)界不懈追求的目標(biāo)?？v觀MCU領(lǐng)域在近幾年的發(fā)展歷程，多核技術(shù)、高性能DSP、MCU/模擬整合、Cortex-M等一直都是熱門，數(shù)字革命的推動(dòng)令MCU/DSP產(chǎn)品在音響、輔助駕駛、電機(jī)控制、智能監(jiān)控、生物識(shí)別、生命維持和救護(hù)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，同時(shí)廣泛的應(yīng)用又拉動(dòng)了MCU/DSP產(chǎn)品的增長(zhǎng)。

可以預(yù)見(jiàn)，2013年，隨著無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施、汽車電子、智能視頻監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)化控制和航空航天等嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)需求的推動(dòng)，DSP和其他一些處理器等不同技術(shù)將繼續(xù)走向融合。