微控制器技术与应用论坛专刊 MCU市场及技术新观点-MCU 2.0时代来临 智能应用 影音
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微控制器技术与应用论坛专刊 MCU市场及技术新观点-MCU 2.0时代来临

  • 高鸣矫

什麽是MCU呢?依照业界通识的定义,它是在1颗单芯片上的小电脑,同时包含1颗相对简单的CPU核心,也有很简单的周边,功能大约包括计时器、watchdog、串流和类比I/O等,存储器为内建于芯片的NOR flash或OTP ROM等。简而言之,MCU即是用于小而特定的应用。

然而随着时间过去,事情总有些改变,特别在科技领域更是明显。上面提到的「小」和「简单」都是相对来说的词,也就是说,现在的小和简单,已经不像过去那麽小,那麽简单了。

晶心科技(Andes)CTO暨研发企划副总经理苏泓萌博士。

晶心科技(Andes)CTO暨研发企划副总经理苏泓萌博士。

过去,我们可以用MCU1.0时代来表示,MCU(Micro Control Unit)可定义为,Micro:简单的4、8或16位元CPU,Control:串流I/O和类比I/O,应用则包括工业、消费性和汽车电子领域。

MCU 1.x演进的过程中,可以发现已经有些内容不是这麽简单了,例如出现了含USB功能的MCU、含以太网络功能的MCU、含无线通讯功能的MCU、网际网络功能的MCU、有DSP运算能力的MCU、多媒体MCU、多核心MCU、或者结合存储、安控、使用者界面、显示功能等等。为何如此?因为更多功能且具高度整合性产品的市场需求大大提升。

MCU市场走向32位元趋势明显,iSuppli估计2009年时,32位元出货金额就会超过16位元,而原本持续占市场大宗的8位元,将在2011年退居市场第三。WATs、IC Insight则是估计32位元的出货金额在2007年已经超过16位元,而到2010年就会进一步超过8位元,成为市场主流。

依IC Insight统计,以应用别来分,MCU 2008年市场规模为141亿美元,其中汽车电子占最大宗36%,可携式消费性电子占28%,工业应用占24%,电脑占8%,通讯产品占4%。

MCU的应用面持续增加,例如汽车电子的停车辅助系统、power train、车用信息娱乐器,消费性电子的HMI、CyWee、GPS手表,工业领域的条码扫描仪、POS、变频马达,电脑领域的无线鼠标、USB token、动态鼠标,通讯领域的ETC、Mega Sim、Walkie Talkie等。家庭用的MCU则含盖了电视娱乐、通讯、自动化及遥控、安控保全等领域。

因应MCU新的市场应用,MCU也须具备更多能力,包括强大的运算能力,例如结合DSP应用及矢量运算,也包括更多的连接,像是USB、WiFi/AigBee/蓝牙和以太网络等,还有像字型数据、IO buffer等都需要更大的存储空间。可携式产品则要求更低的耗电及满足绿色环保趋势,则需要聪明运作及闲置时间更长的设计,并且还要能够实时更新。如何做到这些?32位元MCU就是解答!

云端运算和精简型电脑是未来趋势,大量运算将在线上服务器完成,装置愈来愈小。这些变小的装置像是笔记本电脑、Netbook、智能小型电脑、电子书,或是智能手机,网络相框,或是血压计、超声波、血糖计等个人数码医疗仪器。这些聪明的装置都是32位元MCU的应用市场。

Web从早期PC时代到Web 1.0,Web 2.0,现在甚至Web 3.0、Web 4.0都已经被喊了出来。事实上,MCU也是一样,MCU 1.0已经过去,现在正朝MCU 2.0迈进。

2.0时代,MCU有了更丰富的内涵,M代表了Mixed-signal(混讯),像是AD/DA、MEMS、Sensor等,或代表Memory(存储器),像是ROM、OTP、Flash、SRAM、SDRAM,或代表Media (媒体),像是音讯、显示、存储,或代表Mobile (可携性)。C则代表了Compact (小型化)或Cost (成本),或是Connectivity(连接性)或Cool。U代表了Ubiquitous(无所不在)。

MCU 2.0的CPU需求包括,小型化,即更小的芯片尺寸,且针对各种应用都能组态,和更小的码。亦包括更低的耗电,即动态耗电及漏电的减少,和电源管理。同时包括开发成本缩减,即工具和时间两方面的减少。还有开发环境的改变,即低成本ICE和开发板,丰富的IDE环境,原型机、除错和调整,以及自动化。

晶心提供的MCU解决方案满足了上述这些MCU 2.0的要求,将可和客户共同MCU(Makes Cool Universe)!

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