演繹極致MCU,用指尖輕松掌控個人世界!
摘要: 隨著全球逐漸接受通過云計算技術(shù)解決個人和企業(yè)通信以及數(shù)據(jù)存儲器問題,消費者期待能夠無縫連接個人數(shù)據(jù)和內(nèi)容,指尖輕松掌控個人世界。技術(shù)必需響應(yīng)市場需求,嵌入式正走向全新的多樣化技術(shù)演變通道,32位單片機無疑是2012年中嵌入式的主角,而展望未來技術(shù),多核化、功耗控制、存儲時間、內(nèi)部資源、外部接口及外部功能電路的集成等等,都是全球MCU廠商搶進制勝的方向。那么,11月份以來,嵌入式領(lǐng)域都發(fā)生了哪些有標志性的事件?哪些技術(shù)或廠商新品值得我們重點關(guān)注?未來MCU發(fā)展之路在哪?諸如此類問題,本文為你全面揭開。
關(guān)鍵字: 嵌入式, 32位單片機, MCU
隨著全球逐漸接受通過云計算技術(shù)解決個人和企業(yè)通信以及數(shù)據(jù)存儲器問題,消費者期待能夠無縫連接個人數(shù)據(jù)和內(nèi)容,指尖輕松掌控個人世界。技術(shù)必需響應(yīng)市場需求,嵌入式正走向全新的多樣化技術(shù)演變通道,32位單片機無疑是2012年中嵌入式的主角,而展望未來技術(shù),多核化、功耗控制、存儲時間、內(nèi)部資源、外部接口及外部功能電路的集成等等,都是全球MCU廠商搶進制勝的方向。那么,11月份以來,嵌入式領(lǐng)域都發(fā)生了哪些有標志性的事件?哪些技術(shù)或廠商新品值得我們重點關(guān)注?未來MCU發(fā)展之路在哪?諸如此類問題,本文為你全面揭開。
1 行業(yè)聚焦
1.1 32位MCU攻防戰(zhàn)開打 全球知名廠商大作戰(zhàn)
2012年業(yè)已走近尾聲,在這一年里,電子或半導(dǎo)體風(fēng)起云涌,32位MCU廠商更是在這充滿競爭的一年中各出奇招,在市場與產(chǎn)品策略中頻頻上演攻防戰(zhàn)。在32位MCU領(lǐng)域,攻者如意法半導(dǎo)體(ST),以咄咄逼人之勢推出STM32 F0至F4全系列針對高中低段產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,甚至下垂侵蝕8位MCU和16位MCU應(yīng)用市場,胃口不可謂不大!守者如國外微芯科技(MicroChip) 、瑞薩電子(Renesas),國內(nèi)如義隆、宏晶、麥肯等。

攻防兼?zhèn)湔?,如國?nèi)MCU廠商合泰半導(dǎo)體(Holtek),正以強大的8位MCU技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)底蘊,積極向32位MCU挺進。合泰在一些細分領(lǐng)域,如工業(yè)控制中的電機控制等,正試圖搶食意法半導(dǎo)體32位MCU市場,正可謂MCU白熱化戰(zhàn)場中攻防兼?zhèn)涞浞?,另外新唐也正式涉足并快速首?2位MCU產(chǎn)品;國外者如恩智浦半導(dǎo)體(NXP),在高端應(yīng)用產(chǎn)品線穩(wěn)步推進的同時,前不久強勢推出專門針對8位MCU市場應(yīng)用的低階32位MCU,其簡單易用且功能強大的特性如犀利劍鋒直插入龐大而傳統(tǒng)的8位MCU市場;而飛思卡爾(Freescale)則與Continental首推四核32位單片機,以核數(shù)界定32 位MCU差異化應(yīng)用。
分析種種市場動態(tài)與廠商產(chǎn)品策略,我們都將能從中總結(jié)受益匪淺。電子發(fā)燒友網(wǎng)對2012年以總結(jié),全面盤點全球32位MCU主流廠商最新技術(shù)產(chǎn)品進展與戰(zhàn)略部署,供各位業(yè)內(nèi)人士以參考?!娮影l(fā)燒友網(wǎng)主編
1.2 聯(lián)發(fā)科成功研發(fā)八核處理器助力中興開創(chuàng)八核時代
據(jù)臺灣科技媒體報道,中國芯片廠商聯(lián)發(fā)科正為通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商中興研發(fā)基于ARM架構(gòu)八核處理器,據(jù)信,該處理器將應(yīng)用于智能手機開發(fā)平臺。
據(jù)相關(guān)知情人士透露,MT6599基于28納米先進半導(dǎo)體技術(shù)和ARM芯片架構(gòu)封裝制造。
中興Apache智能手機將同時支持 3G/ WCDMA 和 TD-SCDMA 以及 4G LTE通信制式。
聯(lián)發(fā)科憑借強大的IC設(shè)計實力,一舉擊敗來自高通和Nvidia的競爭,從而獲得中興青睞。該八核處理器芯片將在2013年發(fā)出樣品。

據(jù)分析,隨著智能手機及平板電腦等智能移動手持市場的競爭持續(xù)白熱化,以高通、三星、聯(lián)發(fā)科以及Nvidia等為代表的移動芯片巨頭均急于打破常規(guī),尋找最具差異化的移動芯片策略,以吸引設(shè)備制造商的青睞。隨著德州儀器的退出,聯(lián)發(fā)科與展訊為代表的中國移動芯片陣營,具有本地化、低價方案市場優(yōu)勢的同時,相信以后智能手機功能的越發(fā)強大驅(qū)動下,芯片核數(shù)之爭將會成為半導(dǎo)體芯片原廠主要競爭戰(zhàn)略手段之一。
1.3 Imagination以6000萬美元并購MIPS科技
MIPS科技公司已經(jīng)待售一段時間了,現(xiàn)在這件事算是最終敲定了,這家業(yè)界赫赫有名的 MIPS計算機系統(tǒng)半導(dǎo)體設(shè)計公司正式被英國Imagination科技公司以6000萬美元現(xiàn)金購得【備注:至新聞發(fā)布時,據(jù)業(yè)界報道,Imagination將收購價推升到8000萬美金。】。MIPS預(yù)計整個交易將在2013年的第一個季度內(nèi)完成。

此外為家庭娛樂、互聯(lián)網(wǎng)、移動及嵌入市場提供CPU處理器架構(gòu)與內(nèi)核解決方案的MIPS企業(yè)已售出其580項專利中的498項,獲得總金額3.5億美元收入。這些專利的主要買家為AST,AST是一個聯(lián)合體,將所有獲得的專利在其26家成員企業(yè)傳播流通,AST的成員包括了惠普、摩托羅拉、IBM、 RIM、甲骨文、飛利浦。
MIPS表示仍保留了82項MIPS架構(gòu)的關(guān)鍵專利技術(shù),并且將永久保有免版稅使用已售予AST所有專利的權(quán)利。MIPS是Android操作系統(tǒng)直接支持的CPU架構(gòu)之一。MIPS IP的被授權(quán)商包括了索尼、東芝、博通(Broadcom)、微芯(Microchip)、晨星半導(dǎo)體(MStar)、聯(lián)發(fā)科技(MediaTek)等。[!--empirenews.page--]
2 技術(shù)潮流
2.1 揭秘64位ARM A57內(nèi)核先進技術(shù)細節(jié)

10月31日,ARM在ARM Tech Con(ARM技術(shù)大會)上首次披露了高端64位Cortex A57核心,旨在移動功率電路中提供最大限度的性能,拓展ARM在網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器系統(tǒng)市場。
和32位A15相比,無序設(shè)計使得Cortex A57性能提高了25-30個百分點,工作頻率為1.7GHz。主架構(gòu)師Mike Filippo透露,在20nm半導(dǎo)體工藝支持下,計算頻率可提高至2.5GHz。

Filippo卻拒絕進一步透露性能及架構(gòu)參數(shù)細節(jié),如性能功耗瓦特數(shù)。盡管如此,在接下來的一系列關(guān)于高端64位Cortex A57核心的其他產(chǎn)品技術(shù)細節(jié)的曝光,他還是透露了該內(nèi)核的主要參數(shù)。它將能夠提供3倍于今天的最高端智能手機的性能。配置有16核的新ARM核心,能夠提供10倍于A15的性能。
【詳情參閱:全面揭秘64位ARM A57內(nèi)核先進技術(shù)細節(jié)】
2.2 14nm ARM成功流片,Cortex-A50還會遠嗎?
電子設(shè)計企業(yè)Cadence Design Systems, Inc.借助IBM FinFET晶體管技術(shù),已經(jīng)成功流片了14nm工藝的ARM Cortex-M0處理器試驗芯片。

Cadence、ARM、IBM三者之間已經(jīng)達成了多年的合作協(xié)議,共同開發(fā)14nm以及更先進的半導(dǎo)體工藝,14nm芯片和生態(tài)系統(tǒng)就是三方合作的一個重要里程碑。
對于宣布不久的Cortex-A50系列64位處理器來說,這應(yīng)該是個利好消息。這種處理器計劃在2014年推出,屆時20nm肯定已經(jīng)完全成熟,14nm也應(yīng)該可以用來量產(chǎn)了。
2.3 日本2012先進嵌入式技術(shù):非接觸式?是的!
日本的《嵌入式技術(shù)2012》(The Embedded Technology 2012)貿(mào)易展主要環(huán)繞在五大智慧技術(shù)相關(guān)主題:能源、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、汽車和運輸系統(tǒng),以及行動和云端運算。
整個展會現(xiàn)場上充滿了各式感測器,應(yīng)用範(fàn)圍從鞋子到汽車,甚至稻田都包含在內(nèi)。

看好感測器和連接網(wǎng)路的未來發(fā)展,多家廠商展示了解決方案,并提出了未來部署感測器及連接網(wǎng)路的根本性問題:
如何為新的感測器供電?
我們?nèi)绾谓⒖善叫刑幚矶鄠€感測器的系統(tǒng)?
我們?nèi)绾螢槊糠N不同類型的感測器迅速設(shè)計和微調(diào)不同的類比前端電路?
感測器之間相互通訊所需的協(xié)議有哪些?
感測器在哪些頻率範(fàn)圍內(nèi)進行無線連接?
以下,我們將看到十多款新穎的產(chǎn)品,它們展示了未來將無所不在的嵌入式系統(tǒng)和感測器應(yīng)用。
3 廠商動態(tài)
3.1 32位單片機,8位用!?NXP MCU極致創(chuàng)新之旅
2012年是全球各大MCU廠商力推32位單片機的應(yīng)用元年!毫無疑問,32位單片機市場應(yīng)用一路高歌猛進的同時,也極大地吸引著全球各大半導(dǎo)體原廠紛紛投入研發(fā)資源,從而加速促進32位單片機技術(shù)產(chǎn)品不斷地在競爭中演進。自2000年首顆基于ARM內(nèi)核的MCU以來,采用各種ARM內(nèi)核者眾多,然而,這些廠商對于單片機的定義是什么?如何真正形成技術(shù)產(chǎn)品差異化?電子發(fā)燒友網(wǎng)嵌入式技術(shù)頻道編輯一直關(guān)注著業(yè)界廠商、市場趨勢和32位單片機技術(shù)的最新動態(tài),而恩智浦在2003年制定32位單片機計劃開始便轉(zhuǎn)向ARM內(nèi)核,至今已近十年。今天(11月13日)電子發(fā)燒友網(wǎng)編輯參加在深圳舉辦的恩智浦LPC微控制器技術(shù)應(yīng)用研討會,就是希望能透過恩智浦半導(dǎo)體及其合作廠商展示的最新 MCU技術(shù)產(chǎn)品,以期為電子發(fā)燒友網(wǎng)工程師讀者以啟示。

要說本次2012恩智浦LPC微控制器技術(shù)應(yīng)用研討會最重要的看點與亮點,則非NXP LPC800莫屬。恩智浦半導(dǎo)體首推的基于ARM Cortex-M0的32位單片機LPC800,主要面向8位應(yīng)用的低階市場。恩智浦稱LPC800的諸多技術(shù)創(chuàng)意亮點,將改變單片機游戲規(guī)則——全面具備32位單片機功能的LPC800卻保留如8位單片機一般簡單易用!?它或?qū)⒁宰畲笙薅雀采w低階市場,直接垂直替代8位單片機!【詳情請參閱:32位單片機,8位用 NXP MCU極致創(chuàng)新之旅】
3.2 意法半導(dǎo)體助你用指尖輕松掌控個人世界
意法半導(dǎo)體(ST)作為ARM公司ARM Cortex-A57處理器商用化項目的主要合作廠商之一。得益于種種得天獨厚的條件,意法半導(dǎo)體率先部署64位ARM Cortex-A57處理器。Cortex-A57處理器是基于ARMv8架構(gòu)的新處理器解決方案,擁有全新64位執(zhí)行狀態(tài)。

消費者期待能夠無縫連接個人數(shù)據(jù)和內(nèi)容,指尖輕松掌控個人世界。意法半導(dǎo)體的系統(tǒng)級芯片研發(fā)經(jīng)驗結(jié)合Cortex-A57處理器的創(chuàng)新技術(shù)將有助于實現(xiàn)這個目標。
顯然,隨著全球逐漸接受通過云計算技術(shù)解決個人和企業(yè)通信以及數(shù)據(jù)存儲器問題,能效明顯提高的64位ARMv8架構(gòu)系統(tǒng)級芯片將有助于推進全球的可持續(xù)發(fā)展。
3.3 英特爾2012年將發(fā)布兩款A(yù)tom SoC處理器
據(jù)國外媒體消息, Intel英特爾將于2012年針對移動設(shè)備市場(平板電腦和智能手機) 推出兩款A(yù)tom系列處理器,正式參與移動設(shè)備芯片廠商競爭行列。這兩款處理器均采用32nm制造工藝,屬于Atom系列芯片。其中一款代號為 “Medfield”,另一款則為英特爾首款基于 Atom SoC解決方案的處理器,兩種均使用于智能手機和平板電腦。[!--empirenews.page--]
據(jù)分析,英特爾此舉主要是為了加強其與雙核ARM芯片廠商Nvidia和Qualcomm在平板市場上的競爭力。
3.4 三星大小核CPU將亮相ISSCC,缺英特爾、Nvidia
三星(Samsung)將在明年二月的國際固態(tài)電路大會(ISSCC)中,展示采用 ARM big.little 概念的行動應(yīng)用處理器。
這是少數(shù)將在該會議大披露的新款微處理器,但包括英特爾(Intel)的 Haswell 和 Nvidia 的丹佛計劃(Project Denver),都很明顯地缺席。不過,英特爾和 Nvidia 都將就新的芯片到芯片連接提出最新論文,展示他們對未來處理器的規(guī)劃。
三星將揭露具有兩個四核心叢集的 28nm SoC 詳細資料。其中一個叢集執(zhí)行在1.8GHz,具有2MB L2 快取,主要針對高性能應(yīng)用;另一款速度為1.2GHz,可用于調(diào)節(jié)能源效率。
該芯片與 ARM 所提出之采用32位元A15 和A7核心的big.little 架構(gòu)相同。今年10月時,ARM曾表示這種方法提供了比預(yù)期還要高的效益,未來將廣泛應(yīng)用在智能手機中。
4.專家觀點
4.1 技術(shù)專家談單片機“低能”續(xù):與OS區(qū)別在哪?
自上次在本站獨家報道的《單片機“低能”,請不要詆毀操作系統(tǒng)!》,得到大家的積極認可與熱烈反響。部分讀者紛紛來郵件表示意猶未盡,要求再次深入淺出地對單片機與OS進行探討。在此,再次邀請音視頻技術(shù)專家及芯片設(shè)計專家潘昶,以最擅長的音頻領(lǐng)域為例(本文主要涉及嵌入式播放系統(tǒng)),為各位讀者分享技術(shù)心得,以饗讀者。
本文相對有一定的專業(yè)性,如果非理工科的讀者看起來會很費工夫,筆者盡量深入淺出的進行分析,希望讓大部分讀者能看明白?!驹斍檎垍㈤啠杭夹g(shù)專家談單片機“低能”續(xù)】
4.2 MIPS賣身的背后最大獲利者是誰?
半年前,知名的IP授權(quán)廠商MIPS便開始尋求買家,有意出售自家專利。而目前大勢底定,MIPS已經(jīng)同意出售專利財產(chǎn)給予AST,并接受Imagination科技的并購。

據(jù)觀察,MIPS目前擁有專利和專利資產(chǎn)總計580項,其中82項最關(guān)鍵的被稱為保留專利資產(chǎn)(Retained Patent Properties),這些專利直接關(guān)系到MIPS處理器架構(gòu)設(shè)計核心,未來將全部歸Imagination所有。另外498項專利的性質(zhì)則是分離專利資產(chǎn)(Divested Patent Properties),其包括微處理器設(shè)計、SoC設(shè)計和其它技術(shù)領(lǐng)域,都賣給了Bridge Crossing。
來看看Bridge Crossing是何許人也?這是多家科技公司所組成的財團,最重要的是,它也是ARM的母公司。ARM是蘋果處理器的主要核心供應(yīng)商,至于 Imagination,則是蘋果公司及許多品牌平板電腦的繪圖處理器供應(yīng)者。ARM與Imagination,一個收購專利、一個收購公司,將MIPS 分食得一干二凈。
MIPS多年來挺身對抗ARM的龐大勢力,現(xiàn)在被ARM與Imagination聯(lián)手分食后,未來 Imagination將持續(xù)MIPS未完成的革命,持續(xù)對抗ARM?還是與透過專利授權(quán)與ARM眉來眼去,進一步發(fā)展關(guān)系?革命尚未成功,Imagination仍須努力。
5 創(chuàng)新新品
意法半導(dǎo)體再擴大32位單片機優(yōu)勢
飛思卡爾與Continental首推四核32位單片機
替代8位!恩智浦推32位單片機LPC800
富士通推M4和M0+雙核32位微控制器系列產(chǎn)品
Holtek推全新Flash MCU系列