據(jù)相關(guān)市場(chǎng)調(diào)研公司統(tǒng)計(jì),在過(guò)去十多年中,8位MCU的市場(chǎng)一直處在高速增長(zhǎng)階段,銷售數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)。但由于售價(jià)的不斷走低, 銷售額在去年出現(xiàn)下滑,而32位MCU的份額在不斷擴(kuò)大。這無(wú)疑給市場(chǎng)一個(gè)信號(hào),MCU產(chǎn)業(yè)正由8位向32位轉(zhuǎn)移。
雖然從目前的銷售額與出貨量來(lái)看,8位MCU依然是MCU總市場(chǎng)上最大的一個(gè)分支。但是,由市場(chǎng)表現(xiàn)來(lái)看,隨著16/32位MCU成本的進(jìn)一步降低,16/32位MCU也已進(jìn)入許多傳統(tǒng)上由8位MCU獨(dú)占的大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域,如消費(fèi)類產(chǎn)品、白色家電等。
然而這并不意味著8位MCU會(huì)逐漸退出市場(chǎng)。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, 更多的新興領(lǐng)域呼之欲出,比如智能消費(fèi)類產(chǎn)品、健康醫(yī)療保健產(chǎn)品、安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、能源控制系統(tǒng)以及汽車電子應(yīng)用等,由此帶出新的發(fā)展空間。可以預(yù)見MCU得以廣泛的使用使智能化的產(chǎn)品無(wú)所不在。NXP公司正是基于這樣的產(chǎn)品理念去完成它的新產(chǎn)品開發(fā)。
從8位MCU的價(jià)格趨勢(shì)上看,它對(duì)成本的要求也更加嚴(yán)格。隨著應(yīng)用市場(chǎng)的細(xì)分、對(duì)價(jià)格的承受力不同、以及高性能產(chǎn)品的出現(xiàn),8位MCU的價(jià)格將會(huì)穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。
在新興應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)下,8位MCU需具備一些新的要求,包括:
·高精度。提高內(nèi)部時(shí)鐘、ADC等模擬部件的精度,使之能夠滿足更精確的控制需求。
·超低功耗。很多應(yīng)用,比如監(jiān)控系統(tǒng)等等,往往需要芯片耗電量極低,特別是在低功耗(Power Down)模式下,芯片功耗可以是幾個(gè)μA甚至低于1μA。通過(guò)對(duì)片內(nèi)模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,以及對(duì)電源管理和時(shí)鐘分配進(jìn)行調(diào)整,可以達(dá)到超低功耗設(shè)計(jì)。
·更快的運(yùn)行速度。除了提高時(shí)鐘頻率之外,更多地是采用新的芯片體系結(jié)構(gòu),使芯片完成一條指令的時(shí)間需要的時(shí)鐘周期更少,比如1~2個(gè)時(shí)鐘周期(傳統(tǒng)8位單片機(jī)是單指令12個(gè)時(shí)鐘周期),以提高芯片的MIPS值。
另外,大容量閃存、JTAG口直接編程、更豐富的接口電路、超寬電源電壓等也是8位MCU的新特征。
8位單片機(jī)因其極低的價(jià)格、微功耗以及更小的封裝,可以為幾乎任何應(yīng)用增加智能化。隨著應(yīng)用面的擴(kuò)展,對(duì)接口電路的要求也不斷提高,通過(guò)增加USBOT機(jī)、LCD驅(qū)動(dòng)及記憶卡接口電路,以達(dá)到消費(fèi)類電子產(chǎn)品的要求。CAN的接口使得工業(yè)應(yīng)用及汽車電子應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于工程師和采購(gòu)經(jīng)理來(lái)說(shuō),在選擇8位單片機(jī)時(shí),應(yīng)注重對(duì)下列參數(shù)的考慮:運(yùn)算速度、功耗及電源管理模式、內(nèi)存容量、封裝形式、適用的接口、工作電壓。這里要著重闡明的是,芯片的時(shí)鐘頻率并不代表其運(yùn)算速度,它的MIPS值才是真正代表運(yùn)行速度的參數(shù)。此外電源的掉電模式也影響其整體功能。
例如,NXP公司最新推出的LPC95X系列產(chǎn)品,具有8~16KB閃存,在外部時(shí)鐘頻率下可以達(dá)到1MIPS的運(yùn)行速度,充分考慮了速度和功耗的均衡。芯片提供了JTAG編程接口,使芯片開發(fā)變得簡(jiǎn)單易行,10位8通道ADC能夠提供更高的精度,可以滿足更多應(yīng)用的需要。
從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,8位MCU所面臨的挑戰(zhàn)和沖擊,主要來(lái)自于具有更強(qiáng)運(yùn)算能力和豐富功能的32位機(jī)。隨著32位MCU低成本、低功耗的近一步改善,必將取代部分8位MCU的市場(chǎng)。在傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域,如白色家電、消費(fèi)類電子產(chǎn)品等亦有32位單片機(jī)滲入。因此8位單片機(jī)正向SOC內(nèi)核和智能機(jī)械方向發(fā)展,從而拓展出新的發(fā)展空間,并在提高性能和功能的同時(shí),保持對(duì)32位機(jī)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
孫昌旭編輯整理
金宇杰,NXP半導(dǎo)體多重市場(chǎng)半導(dǎo)體部門中國(guó)區(qū)高級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理