MCU:開放核心與專有核心誰將勝出?
幾年前,MCU業(yè)界一直存在8位與16位,16位與32位產(chǎn)品之間的“位數(shù)”之爭。近幾年,隨著各知名半導(dǎo)體大廠紛紛推出以ARM為核心的32位MCU,一場基于ARM開放核心和基于一些企業(yè)專有核心的MCU之爭也拉開序幕。伴隨ARM公司推出針對MCU的新內(nèi)核Cortex-M3以及ST等公司推出基于該內(nèi)核的新MCU產(chǎn)品,開放與專有之爭加劇。那么,誰將最終勝出? 開放之美與專有之強(qiáng) 其實 ,在MCU業(yè)開放與專有核心之爭早就存在。在8位市場,曾經(jīng)最受工程師喜愛的開放核心產(chǎn)品8051系列就受到了Microchip公司PIC專有核心的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),并最終不敵對手。對此,專業(yè)從事半導(dǎo)體分銷的上海佰力電子有限公司技術(shù)總監(jiān)駱健敏先生分析說,Microchip專有核心產(chǎn)品的勝出是因為它在當(dāng)時有兩大特色使人耳目一新:一是低功耗,低電壓。相對與8051產(chǎn)品,Microchip當(dāng)時采用了新工藝,極大降低了產(chǎn)品的功耗,可以適合電池應(yīng)用的系統(tǒng),工作電壓也由8051的5V降低到3V。二是它當(dāng)時集成了A/D、D/A等接口,首次提供了豐富的外圍接口。這兩大特色使Microchip在當(dāng)時的市場上一枝獨(dú)秀,一下子冒了出來。雖然8051產(chǎn)品后來也在功耗和外圍上改進(jìn)很多,但根據(jù)Dataquest市場調(diào)研公司的統(tǒng)計,2006年,Microchip的8位MCU仍然位居市場占有率第一的位置?! 《诮裉斓?2位市場上,也同樣正在上演一場開放與專有核心之爭。隨著ST、NXP、Atmel、三星等半導(dǎo)體大廠紛紛推出基于ARM7或ARM9核心的MCU,ARM核心成為32位市場上最受歡迎的開放核心。與此同時,Microchip、Infenion、Renesas等企業(yè)則延續(xù)著各自專有核心的技術(shù)路線,來豐富自己16位或32位產(chǎn)品系列。而一些企業(yè),如Atmel、Freescale則采取兩條腿走路的策略,一方面推廣基于ARM核心的產(chǎn)品,一方面投資開發(fā)各自專有核心MCU?! ¢_放核心陣營的人士認(rèn)為,開放核心有其美麗之處:工程師都喜歡開放的產(chǎn)品,而且這些產(chǎn)品有更豐富的軟件資源和開發(fā)工具,多家企業(yè)的共同推廣也有利于該市場的蓬勃發(fā)展,這些優(yōu)勢使其更適合通用電子應(yīng)用;而專有核心陣營的人士則強(qiáng)調(diào),專有核心有其專長,在某些性能,如高性能運(yùn)算、低功耗方面更具優(yōu)勢,而且工程師也會對某些品牌有延續(xù)使用的習(xí)慣,這使它們更適合一些行業(yè)應(yīng)用。于是,MCU在32位和16位市場上繼續(xù)上演“開放之美”與“專有之強(qiáng)”之間的爭奪。 Cortex核心加劇開放與專有之爭 其實,針對中低端應(yīng)用的ARM7開放核心一直有一個弱點(diǎn),那就是它畢竟是20年前的產(chǎn)品,在性能、功耗等方面均代表著20年前人們對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的看法,所以,它已經(jīng)不能滿足今天用戶對更高性能和更低功耗的要求。ARM對此也非常清楚,為此,他們于近幾年推出了新一代核心Cortex-M3,主要針對性能、功耗和代碼密度進(jìn)行了改善,性能比ARM7快1/3,功耗降 低了3/4,與此同時,通過使用Thumb2指令集,代碼密度得到了優(yōu)化,容量降低了45%。此外,ARM還提供了相對于以前版本更為低廉的開發(fā)工具。 而Cortex-M3在性能和功耗上的提升,也受到了許多正在走開放核心之路半導(dǎo)體企業(yè)的歡迎,他們紛紛推出了新產(chǎn)品。6月11日,ST公司宣布在全球同步推出基于Cortex-M3內(nèi)核的MCU產(chǎn)品——STM32,針對16位及32位應(yīng)用市場。ST公司微控制器產(chǎn)品部總經(jīng)理Jim Nicholas介紹說,得益于Cortex核心,STM32在性能和功能上比基于ARM7的MCU都有大幅度提升,例如,增強(qiáng)型STM32的時鐘頻率可達(dá)到72MHz,是同類產(chǎn)品中最高的。在功耗方面,在時鐘頻率為72MHz時,從閃存執(zhí)行代碼功耗僅為36mA,是32位市場上最低的,與此同時,它采用2.0V到3.6V電源,在待機(jī)模式下最低功耗2μA,非常適合電池供電的應(yīng)用設(shè)備。此外,它提供豐富的外設(shè),包括兩個12位A/D等。ST非常看好這一基于新ARM核心MCU的競爭力,已經(jīng)把相關(guān)的人力資源轉(zhuǎn)移到STM32上。 除了ST外,去年,美國的Luminary公司最先推出了基于Cortex內(nèi)核的MCU產(chǎn)品,價格在一美元以下,具有8KB RAM,28管腳,針對8位MCU市場。 此外,TI也推出了基于Cortex-M3的MCU。與此同時,NXP也正在對Cortex-M3進(jìn)行綜合評估,預(yù)計在明年初完成,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一步的具體規(guī)劃。 Cortex-M3使開放核心MCU不僅保持著“開放之美”,更為它注入了“專有之強(qiáng)”,它的到來顯然會加劇MCU市場的爭奪?! ≌l將勝出 ARM公司對于基于Cortex-M3的MCU新產(chǎn)品非??春?。ARM公司中國區(qū)總裁譚軍對中國電子報記者表示,Cortex-M3 MCU會更好地滿足那些原來使用8位的產(chǎn)品,現(xiàn)在因為應(yīng)用不斷升級而對高性能、低功耗產(chǎn)生更高要求的用戶,它的到來,不僅會對專有核心MCU市場有影響,甚至?xí)绊懙?位市場上的老開放架構(gòu)8051。
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