通用架构下,MCU实现差异化的本质

2012-06-08 14:00:49 来源:电子发烧友 点击:1141

摘要:  在MCU通用内核逐渐受青睐的今天,对于一些公司来说,产品可以借此东风更新换代转入通用平台,与国际大公司同台竞技,角逐新的市场机会。但往往并非总是好事,就如同手机的Android操作系统,大家都在用,就看谁能做得更好。每个MCU厂商都宣称自己的产品基于通用平台开发,

关键字:  MCU,  模拟比较器,  DSP

MCU通用内核逐渐受青睐的今天,对于一些公司来说,产品可以借此东风更新换代转入通用平台,与国际大公司同台竞技,角逐新的市场机会。但往往并非总是好事,就如同手机的Android操作系统,大家都在用,就看谁能做得更好。每个MCU厂商都宣称自己的产品基于通用平台开发,可以做到低功耗,运行地更快,但除此之外,没多少真正的差异化细节。客户也许更需要点干货。

产品差异化体现在哪些方面?

那么究竟该怎样在通用架构下实现差异化呢?当然我们还是从最基本的MCU内部结构入手。

MCU的内部除了通用内核,还包括存储器、数字和模拟IP部分等组件,每个公司都有自己独特的IP和设计方法,但是更重要是如何将内核与这些IP和存储器结合起来协调工作,实现数据实时控制和传输,这里就体现出MCU架构的重要性。

不同的MCU厂商架构又有何不同?这里面又如何实现差异化?恩智浦全球高性能混合信号和标准器件事业部微控制器产品线总监Jan Jaap Bezemer给出一个很形象的比喻:“每个房子都有门和窗,但不一定每个门窗安装的地方一样,熟悉自己的房子不一定熟悉另一个房子。正如不同的MCU架构,它的基本理论是一样,但存在差异性,最重要的是如何在该架构下结合内核、IP发挥出它的最大性能。”

恩智浦全球微控制器产品线总监Jan Jaap Bezemer

现在大家都爱谈生态系统,单拼技术的时代已经过去,单靠设计优势在目前的市场还不足以完全抓住客户的脉搏,必须还能提供配套的工具,设计开发软件以及技术和服务上的支持。

Bezemer用恩智浦两款MCU产品说明如何利用恩智浦的软硬件IP实现产品差异化。一款是基于ARM Cortex-M0内核LPC11A00,LPC11A00内部除了集成32K Flash和8K SRAM,还增加4K EEPROM,很多公司的EEPROM功能只能靠其它存储模仿实现。

同时提供更多的模拟子系统,包括8通道10位ADC,10位DAC,模拟比较器,集成的温度传感器,内部参考电压以及欠压锁定。通过这些模拟IP帮助简化设计,有效提高产品性能。

另一款产品是恩智浦去年推出的M4+M0双核MCU LPC4300,Cortex-M4本身包含控制和DSP浮点运算,被问及为什么还要增加M0做控制时,Bezemer表示:“在客户一些应用中,需要大量计算工作,我们希望M4能专注于计算,而不被其它控制中断,所以我们增加额外的M0用作控制,我们看到有客户需求这样的应用,所以我们提供相应的产品。”

ARM在Cortex-M4加入DSP浮点运算,确实意味深长,MCU和DSP这两个独立的阵营也开始有了交集。当然不只ARM一家做这方面的开发,以DSP为主的ADI也开始加入MCU控制作为辅助功能,很明显,二者开始融合。Bezemer认为虽然双方都在向对方的阵营扩展,但很明显,MCU向DSP方向(也就是MPU)发展的趋势更强烈。

上面提及的主要是模拟IP上的创新,在数字IP上也有创新之处,如恩智浦独有的SPIFI接口技术。由于MCU的空间和成本限制,内部储存一般不大,最多1M,虽然够用,但如果更大,当然更好,更适合一些需要大量数据计算和存储类应用。SPIFI接口技术就是专门开发的一种虚拟内存技术,通过外挂储存方式扩大内部存储,最大可扩展到128M,而且数据传输速度很快,跟内部存储器基本无差别。这样设计,最明显的优势是扩大存储容量,减少板面积和系统成本,而且对内部其它器件无影响。

如何做更符合本土化的产品?

技术不一定是产品成功的保障,有技术不一定有市场。正如手机行业流传的一句话:日本拼技术,美国拼体验,韩国拼外观,中国拼价格。只有清楚自身的优势在哪里,才能“对症下药”,做出符合自己目标市场的产品。

中国市场很大,大到没有哪个公司可以忽视。这基本是整个电子行业的共识,中国市场是兵家必争之地。近日,恩智浦CEO Rick Clemmer在接受采访时更是直言不讳:“今天的恩智浦实际上是一家中国公司。我们至今仍然是一家荷兰公司的唯一理由,是因为我们仍享受着荷兰的税收减免优惠”。这家荷兰公司在中国拥有的员工人数达8,000人,投资在中国的资金比其它任何一个国家都要多。看似一句亲近的玩笑话,更像是表明开拓中国市场的决心。

恩智浦全球微控制器产品线总监Bezemer透露,目前恩智浦的Cortex-M0全部在中国设计研发,技术支持力量也集中在中国地区。

当被问及在中国有些市场,并不需要大而全的产品系列,更需要简单适用,功能单一,高性价比的产品。Bezemer表示,中国Cortex-M0、M3市场潜力巨大,这也是我们在上海建立M0研发中心的原因。我们有专门的部门在收集这些市场需求。另一方面,我们正在与当地一些IDH和大学合作,希望能从合作中感知到市场的需求。

同时,Bezemer指出今年低端32位MCU与8/16位MCU应用市场竞争激烈,主要可以体现在三个方面:一是随着应用变得复杂化,需要增加更多功能,现有的8/16位MCU已经达到瓶颈,被迫要切换到32位MCU平台;二是有些应用,暂时二者皆可用。现在的8/16位暂可以满足需求,但如果转移门槛不高,会选择32位MCU。但有些行业比较谨慎,切换到新平台的设计和认证过程比较繁琐,所以还会停留在8/16位平台;三是快速增长的新应用促进了M0的增长,比如消费电子、智能家居等。他认为,第一类和第三类对M0的市场增长拉动最大,而第二类则会稍慢一些。

低价格高性能的MCU产品是中国市场的第一需求,低功耗高性能的产品并不代表设计就很复杂,引用Bezemer的话说就是:真正好的产品不一定总是设计很复杂的产品,有时候也需要精简设计。正如古语有云,大道至简。

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