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行家看MCU技術(shù)升級:高集成高性能低功耗

發(fā)布者:等放假的zr0最新更新時間:2008-06-10 來源: 中國電子報關(guān)鍵字:MCU  低功耗  性能  集成 手機看文章 掃描二維碼
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      MCU(微控制器)市場“群雄逐鹿”,MCU企業(yè)為數(shù)眾多。盡管如此,由于MCU產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,各種檔次的產(chǎn)品也有相應(yīng)的消費群體,因此諸多競爭者可以采取各不相同的競爭策略,充分發(fā)揮自身優(yōu)勢,在鞏固現(xiàn)有“基本盤”的前提之下謀求更大的市場份額。

ST大中國區(qū)微控制器產(chǎn)品部高級技術(shù)經(jīng)理梁平: 保持設(shè)計連續(xù)性有利于降低研發(fā)成本。

      在高性能的通用器件中,以ARM926為代表的ARM9內(nèi)核最為引人注目,但以ARM926為內(nèi)核的器件通常適用于以計算為主的產(chǎn)品,而ST(意法半導(dǎo)體)的MCU則強調(diào)以控制為主,以計算為輔,因此STM32系列產(chǎn)品以Cortex-M3為內(nèi)核是符合ST產(chǎn)品特色的。ST將持續(xù)提升STM32的計算性能,但仍將面向以控制為主的應(yīng)用。

      ST于2007年6月發(fā)布了32位的STM32系列產(chǎn)品,并將在近期發(fā)布面向8位MCU市場的STM8產(chǎn)品。ST的中期目標(biāo)是保持STM8和STM32這兩個產(chǎn)品線,不會再發(fā)展16位的MCU產(chǎn)品。STM32系列產(chǎn)品的目標(biāo)是占領(lǐng)目前16位MCU的市場和以控制為主的32位MCU市場,并且隨著成本的進一步降低,還將擠占高端8位MCU的市場。

      在STM32和STM8之間,ST將保持設(shè)計上的連續(xù)性,也就是說,STM8的外設(shè)盡量保持跟STM32一致,從而有效地降低客戶的研發(fā)成本。如果將來客戶需要從STM8升級到STM32,可將原有的軟件移植到STM32上繼續(xù)使用,這樣就在降低開發(fā)成本的同時縮短了新產(chǎn)品的研發(fā)周期。其實,這也是與終端產(chǎn)品的發(fā)展路線相匹配的。因為一種產(chǎn)品最初投入市場時其功能總是相對簡單的,而隨著市場的成熟、競爭者的增加,企業(yè)就必然會尋求高端的、差異化的產(chǎn)品,這就需要性能更高的MCU產(chǎn)品。

德州儀器DSP/MCU產(chǎn)品事業(yè)部亞洲業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Eldon Teng:兼顧高端與低功耗兩大領(lǐng)域。

      TI的MSP430 MCU是業(yè)界低功耗MCU產(chǎn)品的杰作。我們在超低功耗市場擁有最高的市場份額,這主要歸功于我們專有的MCU架構(gòu)和芯片設(shè)計,以及最新的工藝技術(shù)。此外,MSP430已在便攜式醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用,例如血糖儀、血氧儀等。

      在馬達控制領(lǐng)域,傳統(tǒng)MCU不是很好的選擇,尤其在高端應(yīng)用方面表現(xiàn)不佳,局限性較大,難以滿足創(chuàng)新要求。TI的C2000 MCU堪稱該應(yīng)用領(lǐng)域的最佳選擇。

      目前,MCU產(chǎn)品傾向于集成更多的功能,TI的MCU集成了ADC、LCD驅(qū)動器以及片上時鐘等眾多組件,有助于客戶高效創(chuàng)新。

      2008年,TI的戰(zhàn)略將保持不變,即一如既往地使MSP430面向超低功耗與高集成度應(yīng)用市場,C2000面向控制市場、能源轉(zhuǎn)換以及高級傳感應(yīng)用領(lǐng)域。

NEC大中華區(qū)微控制器產(chǎn)品市場經(jīng)理黃延球:多路出擊開拓中國市場新領(lǐng)域。

      NEC電子在加強目前市場占有率的基礎(chǔ)上尋求穩(wěn)步增長,并且將針對中國市場推出一系列全新的MCU定制產(chǎn)品,力求在中國市場開拓一些新的市場應(yīng)用領(lǐng)域。

      針對中國市場,NEC電子今年將推出8位到32位的新產(chǎn)品來滿足市場的需求。

      對于8位MCU,NEC電子將推出少管腳、超低功耗系列,根據(jù)其超低功耗的特點,這些新產(chǎn)品將用于樓宇管理和無線控制等領(lǐng)域

      為了擴充16位MCU產(chǎn)品陣營,NEC電子今年推出了馬達控制專用系列的16位MCU。基于產(chǎn)品的低功耗、高性能、功能強大并且使用靈活的電機控制定時器的特點,本系列新產(chǎn)品將極大地滿足馬達控制應(yīng)用的需求。

      與此同時,為適應(yīng)市場的需求,NEC電子也推出了32位MCU增強型系列產(chǎn)品,這幾個系列的產(chǎn)品在低電壓運行、低功耗工作、集成多個功能模塊等方面都有大幅度的提高,這些系列的產(chǎn)品將主攻數(shù)碼影音、工業(yè)控制和安防控制等高端應(yīng)用領(lǐng)域。

華邦電子股份有限公司微控產(chǎn)品營銷企劃處副處長謝式富:利用新技術(shù)降低功耗和成本。

      今年7月,華邦電子旗下邏輯IC事業(yè)部將成為獨立公司,新公司名稱在中國大陸為“芯唐”,在臺灣地區(qū)為“新唐”。華邦電子的MCU業(yè)務(wù)將劃歸新成立的公司經(jīng)營。

      華邦(芯唐)早在一年半以前即已開發(fā)出“Green Cell”技術(shù)來降低功耗及成本,目前所有新產(chǎn)品都已采用此設(shè)計,功耗及芯片尺寸均可減少一半,具備雙重優(yōu)勢。在內(nèi)核選擇方面,華邦(芯唐)目前以80C51為內(nèi)核。

      在2008年,華邦(芯唐)的MCU新產(chǎn)品將突出兩大主題:一是將一般8051標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品提升至工業(yè)規(guī)格,同時改進并提升保密功能;二是LPC(低管腳)產(chǎn)品的推廣,此類技術(shù)將在小家電、電源管理、電動自行車、電動工具和馬達控制等領(lǐng)域都會有相對應(yīng)的MCU產(chǎn)品推出。

義隆電子股份有限公司MCU市場部經(jīng)理蕭秉毅:高速控制MCU應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。

      義隆的8位MCU有三個主攻方向:在小家電領(lǐng)域,主要采取低成本策略,在低功耗、工規(guī)領(lǐng)域占有相當(dāng)大的市場;在高速控制的應(yīng)用領(lǐng)域,義隆的40MIPS高速8位微控制器EM77910/930/950系列具有高性價比,適用于二維條形碼閱讀、游戲鼠標(biāo)、高速傳輸器、指紋識別、移動檢測、USB音頻、機器人控制、無線傳輸?shù)雀鞣N應(yīng)用。此外,電容式觸控技術(shù)也是義隆關(guān)注的重點,觸控板技術(shù)可提供多國文字輸入,這種人機界面技術(shù)能應(yīng)用于未來的數(shù)字電子產(chǎn)品之中。

      義隆16位MCU產(chǎn)品目前以音頻處理和控制為主,隨著32位MCU逐漸拉近與16位之間的成本差距,義隆將發(fā)揮現(xiàn)有的技術(shù)優(yōu)勢,提供平價、便于快速上手的開發(fā)工具,以協(xié)助客戶開發(fā)32位產(chǎn)品。

      2008年,義隆在中國大陸市場重點推廣的MCU新產(chǎn)品除了許多工規(guī)增強型MCU之外,還有觸控按鍵及Flash(閃存)型系列等。

通泰積體電路股份有限公司副總經(jīng)理李政宗:整合MCU功能需著眼系統(tǒng)架構(gòu)。

      通泰一直致力于在MCU中集成更多的功能,使客戶盡可能地簡化生產(chǎn),減少PCB周邊元器件,進而減小PCB的尺寸。

      為了讓MCU實現(xiàn)更多的功能,除了設(shè)計中“硬碰硬”地集成之外,還應(yīng)該從系統(tǒng)的架構(gòu)著手,基于對產(chǎn)品系統(tǒng)的全面了解,推出整合性更高的微控制器產(chǎn)品。例如針對電磁爐,通泰推出了帶有另類A/D(模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換)功能的整合型MCU以取代通用MCU,該產(chǎn)品還可提供保護功能,避免在異常狀態(tài)下由于電流過大而將昂貴的IGBT燒掉。

      通泰的紅外線遙控產(chǎn)品特色是OTP(一次可編程)技術(shù)和MASK(掩模式)特性完全兼容,最低工作電壓為1.8V,而且內(nèi)置了驅(qū)動器,為客戶節(jié)省附加的晶體管。該產(chǎn)品的另一個優(yōu)點是:只要內(nèi)置RC(電阻-電容)振蕩器能做到振蕩誤差小于±2%,就可以把周邊的晶振也集成到MCU中。

      PIR(熱電紅外)傳感器是通泰重點關(guān)注的利基產(chǎn)品,主要應(yīng)用在燈控、自動門及安全監(jiān)控等領(lǐng)域。通泰可向業(yè)界提供專有的PIR OTP和MASK MCU,以便滿足多種功能的需求。

十速科技股份有限公司總經(jīng)理王永耀:MTP節(jié)省硬件資源。

      低功耗是十速科技MCU產(chǎn)品最重要的優(yōu)勢所在,因此十速科技的4位MCU廣泛地應(yīng)用于便攜式產(chǎn)品之中,既能延長產(chǎn)品的待機時間,又能有效地延長電池的使用壽命。十速科技的8位MCU則更側(cè)重工業(yè)控制和家電領(lǐng)域。

      十速科技今年將推出的重點產(chǎn)品是MTP(多次可編程)MCU。與OTP相比,MTP可以重復(fù)多次嵌入程序,如果現(xiàn)有的嵌入程序有瑕疵,則可以清除之后重新嵌入,可以節(jié)省大量的硬件資源;其成本雖然略高于MASK ROM和OTP,但遠低于FLASH型MCU。

      目前,十速科技在中國大陸派駐了營銷團隊和FAE(現(xiàn)場應(yīng)用工程師)團隊,主要集中在華南、華東地區(qū)。在十速科技未來的規(guī)劃中,還將繼續(xù)開拓中國大陸中、西部地區(qū)的市場。

瑞薩科技(北京)有限公司單片機市場中心總經(jīng)理上村省一:低功耗成MCU產(chǎn)品首要課題。

      在電力儀表領(lǐng)域,瑞薩推出了H8/SLP系列以應(yīng)對低電壓、低功耗要求,并取得良好成績。瑞薩將針對閃存MCU領(lǐng)域開發(fā)更高規(guī)格的低電壓、低功耗產(chǎn)品。

      用于高端產(chǎn)業(yè)的逆變器控制機已經(jīng)開始使用100M赫茲以上的CPU了,家電領(lǐng)域的逆變器空調(diào)室外機也在使用20M赫茲~50M赫茲的高速CPU。為滿足今后的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩、靜音、精密轉(zhuǎn)彎等性能要求,需要更加高速的CPU。

      單純提高時鐘頻率當(dāng)然很簡單,在數(shù)十兆赫茲以上的高速CPU的工作環(huán)境下,必須要克服散熱的問題,也就是說,MCU自身的低功耗成了需要首先解決的課題。

      瑞薩的SH/Tiny系列具有32位RISC CPU的高速演算性能,內(nèi)置多項高性能的周邊電路,能通過一個芯片實現(xiàn)家電及其他機器發(fā)動機控制和系統(tǒng)控制功能。如果今后無刷發(fā)動機在各種家電產(chǎn)品中的應(yīng)用得到普及,演算性能和順序控制能力都具有優(yōu)勢的CISC MCU(R8C/M16C)的需求量將會增大。

恩智浦半導(dǎo)體多重市場大中華區(qū)高級產(chǎn)品營銷經(jīng)理金宇杰:32位MCU是廠家必爭之地。

      去年恩智浦公司32位MCU的銷售增幅達到60%。隨著成本的進一步降低,32位MCU也已進入許多傳統(tǒng)上由8位MCU獨占的大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域,如消費類產(chǎn)品、白色家電等。然而這并不意味著8位和16位MCU會逐漸退出市場。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新,8位MCU的新品在低功耗、額外性能以及更小尺寸等方面不斷突破,幫助其不斷開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域。

      從8位MCU的價格趨勢上看,它對成本的要求也更加嚴格。由于應(yīng)用市場的細分、對價格承受力的不同以及高性能產(chǎn)品的出現(xiàn),8位MCU的價格將穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。而32位MCU是MCU總市場上的一個重要熱點,是MCU廠家的必爭之地。

      從MCU的市場表現(xiàn),我們可以預(yù)見MCU的廣泛使用將使智能化的產(chǎn)品無所不在。恩智浦正是基于這樣的產(chǎn)品理念去完成它的新產(chǎn)品開發(fā),其關(guān)注力放在8位和32位MCU上。更高性能、超低功耗、豐富的接口電路及應(yīng)用導(dǎo)向是我們的新產(chǎn)品設(shè)計理念。

愛特梅爾微控制器市場推廣總監(jiān)Philippe Faure:多管齊下降低MCU功耗。

      要最大限度地降低MCU器件在整個使用周期的功耗,必須同時采取多種措施:通過工藝優(yōu)化,降低晶體管在沒有進行開關(guān)時的泄漏電流,可以使靜態(tài)功耗最小化;通過降低晶體管的瞬態(tài)電流,以及在設(shè)計器件時把執(zhí)行一項任務(wù)所需的時鐘頻率降至最低,就可以使動態(tài)功耗最小化;器件必須能夠進入不同的工作模式,確保以最小的功耗執(zhí)行各種不同任務(wù);器件可以劃分為多個時鐘和功率島,這些被稱為“島”的部分可以在盡可能小的時鐘頻率下工作,或者在不需要時進入掉電狀態(tài)。

      愛特梅爾在上述領(lǐng)域均具有優(yōu)勢。最新推出的基于ARM9的微控制器的時鐘頻率為前一代產(chǎn)品的一倍,但功耗卻減少了一半。

      在8位MCU領(lǐng)域,AVR微控制器是超低功耗特性的領(lǐng)導(dǎo)者,這些芯片的工作電壓只有1.8V,32kHz實時時鐘頻率下的電流消耗僅為500nA;在掉電模式下電流消耗只有100nA。在32位領(lǐng)域,AVR32 UC3閃存微控制器的功耗僅為1.3mW/MHz,在低功耗方面創(chuàng)造了新的紀(jì)錄。

 

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