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“MCU+”层出不穷,MCU未来如何演绎?
[发布时间]:2015年8月26日 [来源]:中国电子报 [点击率]:3658
【导读】: 随着物联网、智能制造、汽车电子等加快发展,MCU作为一类成熟的电子产品,展现出许多新的发展趋势:应用领域越来越广,家电、汽车、医疗、工控、照明、物联网……几乎无处不在新的技术趋势不断出现,MCU+...

  随着物联网、智能制造、汽车电子等加快发展,MCU作为一类成熟的电子产品,展现出许多新的发展趋势:应用领域越来越广,家电、汽车、医疗、工控、照明、物联网……几乎无处不在;新的技术趋势不断出现,MCU+传感器、MCU+无线、MCU+FPGA、大小核MCU……未来,MCU还将出现哪些新的应用?厂商将如何进行产品开发方能满足需求?《中国电子报》特邀MCU领域知名企业,就业内广泛关注的热点进行讨论。

  市场:32/16/8位各有需求
  《中国电子报》:2015年市场对MCU呈现何种需求状况?对什么类型的MCU需求较为旺盛?
  谢文录:MCU作为一类通用电子产品,有足够的市场需求。无论应用行业如何变化发展,MCU总体能够保持坚挺。综合权衡来看,我认为16位是一个最为恰当的发展入口。从市场层面,选择16位MCU有着独特的市场定位和稳中有升的市场增长率。在一些特定领域,16位比8位和32位要有优势。例如,在工业仪表及个人医疗应用领域,有超低功耗的需求,也有较高处理能力的要求,同时也有成本的限制。16位是一个好的选择。
  森太郎:2012年,从4位到32位的嵌入式MCU市场状况普遍不是很景气。但是,现在市场已经开始恢复,预期年复合增长率可达3%。在家电领域,随着变频器和快速数据处理功能的数字视听设备的增长,许多以前使用8位MCU的客户正在切换到32位的MCU。预计32位MCU的市场比8位MCU的市场增长要更快。特别是基于ARM Cortex内核的MCU,其市场需求更大。所以东芝现在关注于Cortex-M0、M3和M4的MCU,并将进一步扩张TXZ系列的产品线。
  曹锦东:MCU整体市场需求还在增长,特别是高性能32位MCU部分,这主要归功于可穿戴式和物联网应用的兴起。
  庄文聪:MCU市场应该是保持着平稳增长态势,但是中国市场相对增长较快,预计中国市场年增长在10%左右。就应用类别来看,物联网将是最为旺盛的市场。智能社会必然是由互联互通、精确可控、安全节能的终端所构成的,MCU正是实现这些功能的核心器件。
  Daniel Cooley:8位MCU有很强劲的需求,其对于成本、尺寸和功耗敏感型的应用来说仍然是重要的。尤其是对于物联网应用,超低功耗的MCU越来越重要。除了睡眠和活动模式的数据表规格外,开发人员仍然在想办法去评估众多可选MCU的整体能效。
  吴雄昂:随着物联网的不断发酵,市场对于MCU的需求也日益增加。未来5年,全球市场产值将增长到250亿美元,我们也将通过新的软硬件技术,与产业体系合作伙伴一同提升市场占比。

  技术:降功耗成共识
  《中国电子报》:低功耗是MCU开发的一个发展方向,现在低功耗MCU产品开发上有哪些新的进展?
  Daniel Cooley:我们的EFM32 MCU平台不仅关注工作功耗和睡眠功耗,更重要的是,我们关注如何为客户降低整体系统功耗。当CPU处于睡眠模式时,我们的EFM32 MCU架构允许我们的许多低功耗外围设备自主工作。由于无需CPU参与,外设反射系统(PRS)允许片上的外围设备相互作用。我们的低功耗传感器接口(LESENSE)功能允许用户在消耗μA级电流的情况下感知环境的变化,这一特性对于可穿戴设备来说特别有用。
  对于电池寿命来说重要的是一项应用的整体能耗。如果不能被用于应用中,那么一款MCU在上电模式中的电流消耗无论多低也无关紧要。Silicon Labs正在致力于确保能耗模式的有用性。这允许应用在更多的时间内都处于睡眠模式,实现能耗的大幅降低和电池寿命的增加。
  谢文录:华虹设计的SHC16L系列80251 16位MCU,比标准的80C51处理能力快40倍;具有9种模式的功耗管理系统,其超低功耗表现已经到达国际水准。SHC16L系列面向成本敏感的消费电子市场,被众多工程师认可和接受,其生态系统也较为成熟。
  Alexis Alcott:Microchip始终致力于低功耗领域的创新,在单片机中集成了一些新的模式,比如低电压休眠模式,该模式允许在电流消耗不到1A的情况下保持RAM数据。此外,采用超低功耗(XLP)MCU还能带来许多系统级低功耗优势,比如Vbat功能,可依靠备用电池运行及维持时钟/日历功能。然而,低功耗应用还需要确保可靠的工作,因此我们的XLP MCU提供了一种特殊的低功耗BOR,以便在电池耗尽或更换时保护应用运行。凭借这些特性,应用可以更智能地执行代码,休眠更长时间并使低功耗应用的电池使用寿命最长。
  森太郎:东芝采用65nm工艺设计了新MCU系列,第一批ES计划在2016年第二季度发布。它的一个主要优势就是超低功耗。为了实现超低功耗,采用小型化设计,通用的逻辑门控,致力于低功耗的Flash和Flash接口的开发,追加设计新的模拟IP电路,而且在低功耗模式下,东芝一直充分使用诸如电源隔断电路等公司自有技术和开发资源。通过使用低功耗技术(设计),在运行中实现了功耗60%的下降(东芝内部基准),预计能达到100μA/MHz。
  曹锦东:低功耗产品设计和布局一直是意法半导体MCU的重要策略之一,现在已经形成了以Cortex-M0+、M3和M4为内核的 STM32L0、STM32L1和STM32L4的全系列产品,覆盖从低端到高端的应用需求。
  王均峰:瑞萨电子在低功耗MCU上投入了大量的资源。目前瑞萨电子的主力MCU产品线RL78、RX100、RX200系列都是以低功耗为主打方向。在未来的发展方向上,瑞萨电子在下一代超低电压MCU的产业化方面取得了显著成果,瑞萨已经在DevCon Japan 2014上展示了0.4V供电的MCU样品,并计划推出更多适合不同产业应用的新产品。

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