演绎极致MCU,用指尖轻松掌控个人世界!

2012-12-13 14:27:08 来源:电子发烧友

摘要:  随着全球逐渐接受通过云计算技术解决个人和企业通信以及数据存储器问题,消费者期待能够无缝连接个人数据和内容,指尖轻松掌控个人世界。技术必需响应市场需求,嵌入式正走向全新的多样化技术演变通道,32位单片机无疑是2012年中嵌入式的主角,而展望未来技术,多核化、功耗控制、存储时间、内部资源、外部接口及外部功能电路的集成等等,都是全球MCU厂商抢进制胜的方向。那么,11月份以来,嵌入式领域都发生了哪些有标志性的事件?哪些技术或厂商新品值得我们重点关注?未来MCU发展之路在哪?诸如此类问题,本文为你全面揭开。

关键字:  嵌入式,  32位单片机,  MCU

随着全球逐渐接受通过云计算技术解决个人和企业通信以及数据存储器问题,消费者期待能够无缝连接个人数据和内容,指尖轻松掌控个人世界。技术必需响应市场需求,嵌入式正走向全新的多样化技术演变通道,32位单片机无疑是2012年中嵌入式的主角,而展望未来技术,多核化、功耗控制、存储时间、内部资源、外部接口及外部功能电路的集成等等,都是全球MCU厂商抢进制胜的方向。那么,11月份以来,嵌入式领域都发生了哪些有标志性的事件?哪些技术或厂商新品值得我们重点关注?未来MCU发展之路在哪?诸如此类问题,本文为你全面揭开。

1 行业聚焦

1.1 32位MCU攻防战开打 全球知名厂商大作战

2012年业已走近尾声,在这一年里,电子或半导体风起云涌,32位MCU厂商更是在这充满竞争的一年中各出奇招,在市场与产品策略中频频上演攻防战。在32位MCU领域,攻者如意法半导体(ST),以咄咄逼人之势推出STM32 F0至F4全系列针对高中低段产业应用,甚至下垂侵蚀8位MCU和16位MCU应用市场,胃口不可谓不大!守者如国外微芯科技(MicroChip) 、瑞萨电子(Renesas),国内如义隆、宏晶、麦肯等。

32位MCU攻防战开打 全球知名厂商大作战

攻防兼备者,如国内MCU厂商合泰半导体(Holtek),正以强大的8位MCU技术产品研发底蕴,积极向32位MCU挺进。合泰在一些细分领域,如工业控制中的电机控制等,正试图抢食意法半导体32位MCU市场,正可谓MCU白热化战场中攻防兼备典范,另外新唐也正式涉足并快速首推32位MCU产品;国外者如恩智浦半导体(NXP),在高端应用产品线稳步推进的同时,前不久强势推出专门针对8位MCU市场应用的低阶32位MCU,其简单易用且功能强大的特性如犀利剑锋直插入庞大而传统的8位MCU市场;而飞思卡尔(Freescale)则与Continental首推四核32位单片机,以核数界定32 位MCU差异化应用。

分析种种市场动态与厂商产品策略,我们都将能从中总结受益匪浅。电子发烧友网对2012年以总结,全面盘点全球32位MCU主流厂商最新技术产品进展与战略部署,供各位业内人士以参考。——电子发烧友网主编

1.2 联发科成功研发八核处理器助力中兴开创八核时代

据台湾科技媒体报道,中国芯片厂商联发科正为通信网络设备商中兴研发基于ARM架构八核处理器,据信,该处理器将应用于智能手机开发平台。

据相关知情人士透露,MT6599基于28纳米先进半导体技术和ARM芯片架构封装制造。

中兴Apache智能手机将同时支持 3G/ WCDMA 和 TD-SCDMA 以及 4G LTE通信制式。

联发科凭借强大的IC设计实力,一举击败来自高通和Nvidia的竞争,从而获得中兴青睐。该八核处理器芯片将在2013年发出样品。

八核处理器芯片

据分析,随着智能手机及平板电脑等智能移动手持市场的竞争持续白热化,以高通、三星、联发科以及Nvidia等为代表的移动芯片巨头均急于打破常规,寻找最具差异化的移动芯片策略,以吸引设备制造商的青睐。随着德州仪器的退出,联发科与展讯为代表的中国移动芯片阵营,具有本地化、低价方案市场优势的同时,相信以后智能手机功能的越发强大驱动下,芯片核数之争将会成为半导体芯片原厂主要竞争战略手段之一。

1.3 Imagination以6000万美元并购MIPS科技

MIPS科技公司已经待售一段时间了,现在这件事算是最终敲定了,这家业界赫赫有名的 MIPS计算机系统半导体设计公司正式被英国Imagination科技公司以6000万美元现金购得【备注:至新闻发布时,据业界报道,Imagination将收购价推升到8000万美金。】。MIPS预计整个交易将在2013年的第一个季度内完成。

MIPS科技公司

此外为家庭娱乐、互联网、移动及嵌入市场提供CPU处理器架构与内核解决方案的MIPS企业已售出其580项专利中的498项,获得总金额3.5亿美元收入。这些专利的主要买家为AST,AST是一个联合体,将所有获得的专利在其26家成员企业传播流通,AST的成员包括了惠普、摩托罗拉、IBM、 RIM、甲骨文、飞利浦。

MIPS表示仍保留了82项MIPS架构的关键专利技术,并且将永久保有免版税使用已售予AST所有专利的权利。MIPS是Android操作系统直接支持的CPU架构之一。MIPS IP的被授权商包括了索尼、东芝、博通(Broadcom)、微芯(Microchip)、晨星半导体(MStar)、联发科技(MediaTek)等。

2 技术潮流

2.1 揭秘64位ARM A57内核先进技术细节

64位ARM A57内核先进技术细节

10月31日,ARM在ARM Tech Con(ARM技术大会)上首次披露了高端64位Cortex A57核心,旨在移动功率电路中提供最大限度的性能,拓展ARM在网络与服务器系统市场。

和32位A15相比,无序设计使得Cortex A57性能提高了25-30个百分点,工作频率为1.7GHz。主架构师Mike Filippo透露,在20nm半导体工艺支持下,计算频率可提高至2.5GHz。

演绎极致MCU

Filippo却拒绝进一步透露性能及架构参数细节,如性能功耗瓦特数。尽管如此,在接下来的一系列关于高端64位Cortex A57核心的其他产品技术细节的曝光,他还是透露了该内核的主要参数。它将能够提供3倍于今天的最高端智能手机的性能。配置有16核的新ARM核心,能够提供10倍于A15的性能。

【详情参阅:全面揭秘64位ARM A57内核先进技术细节】

2.2 14nm ARM成功流片,Cortex-A50还会远吗?

电子设计企业Cadence Design Systems, Inc.借助IBM FinFET晶体管技术,已经成功流片了14nm工艺的ARM Cortex-M0处理器试验芯片。

ARM Cortex-M0处理器试验芯片

Cadence、ARM、IBM三者之间已经达成了多年的合作协议,共同开发14nm以及更先进的半导体工艺,14nm芯片和生态系统就是三方合作的一个重要里程碑。

对于宣布不久的Cortex-A50系列64位处理器来说,这应该是个利好消息。这种处理器计划在2014年推出,届时20nm肯定已经完全成熟,14nm也应该可以用来量产了。

2.3 日本2012先进嵌入式技术:非接触式?是的!

日本的《嵌入式技术2012》(The Embedded Technology 2012)贸易展主要环绕在五大智慧技术相关主题:能源、医疗、农业、汽车和运输系统,以及行动和云端运算。

整个展会现场上充满了各式感测器,应用範围从鞋子到汽车,甚至稻田都包含在内。

嵌入式技术2012

看好感测器和连接网路的未来发展,多家厂商展示了解决方案,并提出了未来部署感测器及连接网路的根本性问题:

如何为新的感测器供电?

我们如何建立可平行处理多个感测器的系统?

我们如何为每种不同类型的感测器迅速设计和微调不同的类比前端电路?

感测器之间相互通讯所需的协议有哪些?

感测器在哪些频率範围内进行无线连接?

以下,我们将看到十多款新颖的产品,它们展示了未来将无所不在的嵌入式系统和感测器应用。

3 厂商动态

3.1 32位单片机,8位用!?NXP MCU极致创新之旅

2012年是全球各大MCU厂商力推32位单片机的应用元年!毫无疑问,32位单片机市场应用一路高歌猛进的同时,也极大地吸引着全球各大半导体原厂纷纷投入研发资源,从而加速促进32位单片机技术产品不断地在竞争中演进。自2000年首颗基于ARM内核的MCU以来,采用各种ARM内核者众多,然而,这些厂商对于单片机的定义是什么?如何真正形成技术产品差异化?电子发烧友网嵌入式技术频道编辑一直关注着业界厂商、市场趋势和32位单片机技术的最新动态,而恩智浦在2003年制定32位单片机计划开始便转向ARM内核,至今已近十年。今天(11月13日)电子发烧友网编辑参加在深圳举办的恩智浦LPC微控制器技术应用研讨会,就是希望能透过恩智浦半导体及其合作厂商展示的最新 MCU技术产品,以期为电子发烧友网工程师读者以启示。

NXP LPC800

要说本次2012恩智浦LPC微控制器技术应用研讨会最重要的看点与亮点,则非NXP LPC800莫属。恩智浦半导体首推的基于ARM Cortex-M0的32位单片机LPC800,主要面向8位应用的低阶市场。恩智浦称LPC800的诸多技术创意亮点,将改变单片机游戏规则——全面具备32位单片机功能的LPC800却保留如8位单片机一般简单易用!?它或将以最大限度覆盖低阶市场,直接垂直替代8位单片机!【详情请参阅:32位单片机,8位用 NXP MCU极致创新之旅】

3.2 意法半导体助你用指尖轻松掌控个人世界

意法半导体(ST)作为ARM公司ARM Cortex-A57处理器商用化项目的主要合作厂商之一。得益于种种得天独厚的条件,意法半导体率先部署64位ARM Cortex-A57处理器。Cortex-A57处理器是基于ARMv8架构的新处理器解决方案,拥有全新64位执行状态。

ARM Cortex-A57处理器

消费者期待能够无缝连接个人数据和内容,指尖轻松掌控个人世界。意法半导体的系统级芯片研发经验结合Cortex-A57处理器的创新技术将有助于实现这个目标。

显然,随着全球逐渐接受通过云计算技术解决个人和企业通信以及数据存储器问题,能效明显提高的64位ARMv8架构系统级芯片将有助于推进全球的可持续发展。

3.3 英特尔2012年将发布两款Atom SoC处理器

据国外媒体消息, Intel英特尔将于2012年针对移动设备市场(平板电脑和智能手机) 推出两款Atom系列处理器,正式参与移动设备芯片厂商竞争行列。这两款处理器均采用32nm制造工艺,属于Atom系列芯片。其中一款代号为 “Medfield”,另一款则为英特尔首款基于 Atom SoC解决方案的处理器,两种均使用于智能手机和平板电脑。

据分析,英特尔此举主要是为了加强其与双核ARM芯片厂商Nvidia和Qualcomm在平板市场上的竞争力。

3.4 三星大小核CPU将亮相ISSCC,缺英特尔、Nvidia

三星(Samsung)将在明年二月的国际固态电路大会(ISSCC)中,展示采用 ARM big.little 概念的行动应用处理器。

这是少数将在该会议大披露的新款微处理器,但包括英特尔(Intel)的 Haswell 和 Nvidia 的丹佛计划(Project Denver),都很明显地缺席。不过,英特尔和 Nvidia 都将就新的芯片到芯片连接提出最新论文,展示他们对未来处理器的规划。

三星将揭露具有两个四核心丛集的 28nm SoC 详细资料。其中一个丛集执行在1.8GHz,具有2MB L2 快取,主要针对高性能应用;另一款速度为1.2GHz,可用于调节能源效率。

该芯片与 ARM 所提出之采用32位元A15 和A7核心的big.little 架构相同。今年10月时,ARM曾表示这种方法提供了比预期还要高的效益,未来将广泛应用在智能手机中。

4.专家观点

4.1 技术专家谈单片机“低能”续:与OS区别在哪?

自上次在本站独家报道的《单片机“低能”,请不要诋毁操作系统!》,得到大家的积极认可与热烈反响。部分读者纷纷来邮件表示意犹未尽,要求再次深入浅出地对单片机与OS进行探讨。在此,再次邀请音视频技术专家及芯片设计专家潘昶,以最擅长的音频领域为例(本文主要涉及嵌入式播放系统),为各位读者分享技术心得,以飨读者。

单片机“低能”,请不要诋毁操作系统

本文相对有一定的专业性,如果非理工科的读者看起来会很费工夫,笔者尽量深入浅出的进行分析,希望让大部分读者能看明白。【详情请参阅:技术专家谈单片机“低能”续】

4.2 MIPS卖身的背后最大获利者是谁?

半年前,知名的IP授权厂商MIPS便开始寻求买家,有意出售自家专利。而目前大势底定,MIPS已经同意出售专利财产给予AST,并接受Imagination科技的并购。

MIPS卖身的背后最大获利者是谁

据观察,MIPS目前拥有专利和专利资产总计580项,其中82项最关键的被称为保留专利资产(Retained Patent Properties),这些专利直接关系到MIPS处理器架构设计核心,未来将全部归Imagination所有。另外498项专利的性质则是分离专利资产(Divested Patent Properties),其包括微处理器设计、SoC设计和其它技术领域,都卖给了Bridge Crossing。

来看看Bridge Crossing是何许人也?这是多家科技公司所组成的财团,最重要的是,它也是ARM的母公司。ARM是苹果处理器的主要核心供应商,至于 Imagination,则是苹果公司及许多品牌平板电脑的绘图处理器供应者。ARM与Imagination,一个收购专利、一个收购公司,将MIPS 分食得一干二净。

MIPS多年来挺身对抗ARM的庞大势力,现在被ARM与Imagination联手分食后,未来 Imagination将持续MIPS未完成的革命,持续对抗ARM?还是与透过专利授权与ARM眉来眼去,进一步发展关系?革命尚未成功,Imagination仍须努力。

5 创新新品

意法半导体再扩大32位单片机优势

飞思卡尔与Continental首推四核32位单片机

替代8位!恩智浦推32位单片机LPC800

富士通推M4和M0+双核32位微控制器系列产品

Holtek推全新Flash MCU系列

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