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TI深耕工控市场 以FRAM MCU创造优势

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TI营销与应用嵌入式系统总监詹勋琪表示,TI的通用型MCU产品未来都将采用FRAM。DIGITIMES

工业领域近几年开始走向智能化,吸引了多数科技业者投入,不过此一领域对于效能与稳定度,都有别于一般消费性产品,因此要能达到工规需求并不容易,MCU作为这两类系统中的重要处理单元,除了稳定度与效能外,在功耗、实时、连结性方面也会有进一步要求,TI营销与应用嵌入式系统总监詹勋琪表示,TI投入工业领域已久,过去早已有完整的MCU产品布局,而凭借过去在此深耕的技术经验,在市场快速启动后,将可提供更高质量的对应产品。

TI在工业领域的主力产品包括FRAM(铁电随机存取存储器)MCU、DSP、无线IC等三大部分,透过这三大产品线,打造出完整的生态系统,而在全球IC厂商中,只有TI同时拥有FRAM与MCU技术,未来其产品策略也将持续朝FRAM MCU方向走。

会有此策略的原因在于,相较于采用其它存储器的MCU,FRAM MCU在资料稳定性、读写次数、低功耗与设计弹性上都远较现行的其它存储器技术更佳。在资料稳定性方面,由于FRAM为非挥发性存储器,其运行方式是将电能转换为磁位元,不会因失去电源导致资料遗失,在追求稳定性的工业系统中,只要不覆盖,资料就可持续保存在元件中。FRAM MCU第二个好处是读写次数,一般快闪存储器只有1万~10万次,FRAM则是10的15次方,已达1千兆次,几乎等于无限次,使用寿命极长,因此即便是需要不断重复读写的大型工控系统,FRAM MCU也能轻易胜任。

第三个优点在于FRAM为磁性储存,因此采用FRAM MCU不需要透过电荷泵(charge pump)的高电压作为资料的抹除与更新,其写入的电压相对较低,低电压除了让功耗同步降低外,资料盗拷也不容易。最后则是FRAM也可同时扮演EEPROM、快闪存储器、SRAM角色,因此工程师以FRAM MCU为核心开发系统时,不必先行配置存储器的区块用途,开发中有需求出现时再行规划调配,此一特色让工程师在分配资源时更具弹性。

TI发展FRAM MCU已有多年,其产品线已相当完整,从0.5KB到256KB均有对应产品,主要应用则为对功耗需求较敏感的传感器节点,而传感器与MCU的集成已成为业界的未来发展重点,因此接下来TI也将推出集成两者的系统单芯片(SoC),此一类型产品适用于各种低功耗、高稳定度的系统。詹勋琪以应用于工控系统的MSP430FR25系列产品为例指出,这款FRAM MCU产品集成了电容元件,除了可透过FRAM MCU处理与储存资料外,其电容侦测可取代过去的人机接口上的按键,以触控方式操作机台,提升其工作效率。

另一款产品则是MSP430FR6047 SoC超音波雷达,这一产品也是以FRAM MCU为基础,另外再加入超音波元件,主要应用于对低功耗与长生命周期的各类型智能表类,开发人员可利用完整的波形捕捉功能,与类比转数码转换器(ADC)的讯号处理,为流量计增加更多智能功能。这种技术的精密度相当高,在流速低于1公升/小时的情况下也可达25皮秒。此外MSP430FR6047元件可将水表系统元件数量减少50%,功耗降低25%,水表在没有电池充电的情况下可运行超过10年以上,透过此一类型不同专业领域的设计应用,创造出市场差异。

除了特定领域专用的MCU产品之外,泛用型部分也一直是TI MCU的主要方向,这类型MCU的设计中,除了常用功能外,TI也积极扩展其易用性,以2018年刚推出的MSP430FR235为例,一般MCU的操作温度上限多为75℃~85℃,此款产品则一举将之提升到工规等级的105℃,让工程师在设计时不必另外考量系统的可运行温度限制,另外此一产品也加入smart analog combos,内含ADC、DAC、比较器...等,内部元件可以工程师需求自行设定选用。

詹勋琪指出,近年来智能化成为制造业的重要趋势,然而智能化必须根基于稳定的自动化技术,TI长年深耕工业控制与MCU两大领域,提供工业系统稳定、低功耗且高效能产品,除此之外,在DSP与无线模块方面,TI也是业界指标级厂商,透过相关产品布局形成的完整生态系统,成为工业系统最有力的技术后盾。

 

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