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通用架构下MCU差异化的实现

助工
2020-05-28 23:37:01    评分

 目前市场上虽然有很多型号的MCU,但主要以ARM架构、MIPS架构和专有架构为主,它们目前各有自己独特的卖点和市场,ARM已逐渐在手机、便携式设备、硬盘等应用市场占据主流地位,MIPS主要在多媒体应用和网络通信领域见长,自有架构主要以低功耗等特性见长,但这三种架构的MCU都互相瞄着对方的主流市场。

  在通用和专有架构之间作选择时,目前大多数国际MCU厂商的普遍现状是在保有专有架构MCU市场的同时,利用通用架构来深挖现有市场或者拓展新领域。如飞思卡尔(Coldfire& Kinetis ARM MCUs)、Microchip(PIC & MIPS PIC32 MCUs)、ADI的专有架构Blackfin系列,NXP基于ARM内核的LPC系列以及Atmel(AVR & AT91SAM ARM MCUs)等。

  台湾新唐科技作为本土企业在这方面也算走在前列,早在2009年取得ARM公司的Cortex-M0 IP授权之后,短时间内开发出NuMicro Cortex-M0 MCU系列,并在2011年又发表了一款32位Cortex-M0 MCU给力芯“Mini51系列”,价格更是低于0.5美元。之所以切换到通用架构,新唐科技微控产品营销企划处部经理黄日安先生表示:“每家供货商有自己专属封闭式CPU架构,在这样的情况下会出现两个问题:第一是消费者容易被供货商锁定,因为要选用别家的MCU势必需从头学习新的MCU和开发工具与环境。第二是供货商投入的成本很大,芯片价格无法降低。供货商不仅要开发芯片,而且还要花费相当多的人力物力投入开发环境与工具的设计与制作”。

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  节省开发时间和成本是一个原因,也有公司更看重帮助拓展新领域的潜力。飞思卡尔工业和多元市场微控制器部亚太区市场经理曾劲涛接受采访时表示:“飞思卡尔专有架构Coldfire系列在其所属应用市场占大约20%的份额,现又采用基于ARM Cortex M4内核授权开发出全新KineTIs系列,专攻通用市场,如消费电子,智能电表,智能楼宇控制,医疗电子市场等。在很多新应用中,需要加入辅助处理功能,而在ARM Cortex M4内核中新增加了DSP浮点运算能力,将MCU逐渐向MPU扩展,正好切合这类应用。因此,今年飞思卡尔结合Coldfire系列在工业控制等领域的优势,将 KineTIs系列作为推广的重点。”

  除了这些,另一个重点是选择的通用架构一定要符合自己产品的定位。“当前MCU行业的大多数MCU通过专有架构构建,这些架构由MCU供应商开发并内部维护。维护这些架构非常昂贵并且耗费资源,因此,很多企业应该随着行业过渡到 32位而考虑采用符合自己产品定位的业界标准架构”,MIPS科技公司战略营销经理Ian Anderton认为,“随着越来越多的企业看到应用第三方架构在降低开发成本方面的优势,他们应该会考虑采用MIPS架构”。

  Anderton还将MIPS产品与ARM进行对比:“与ARM的Cortex-M系列产品相比,我们能够提供卓越的性能、更低的能耗和更多先进的功能等优势。我们内核提供的效率和可配置性为MCU和嵌入式控制器设计人员提供了“三合一”的方案:单个MIPS32 M4K/M14K内核比ARM Cortex-M3、M0或M1提供了更高的性能和更多的功能,可替代这三个内核。此外,M14K内核可通过选择不同的优化方向和制造工艺,实现多种不同的性能、功耗和成本平衡。在同等配置条件下与 Cortex-M3相比,可实现更小的面积和更低的功耗。”

  对于大多数MCU厂商来说,也许又到了重新站队的时候,除了考虑性能、成本,产品定位也是重要的考量标准。近日,MIPS 科技授权MIPS32和MIPS64架构技术给包括东芝和NEC在内的SoC开发商,用于开发了基于MIPS架构、面向应用的MCU产品。ARM阵营这边也添新军,英飞凌和Silicon Labs分别推出了他们各自基于Cortex-M4和Cortex-M3的MCU产品。看来多元化的MCU市场依然是你方唱罢我登场,百花齐放。

  通用架构下如何实现差异化

  如何实现产品差异化是每个产品人最关心的话题,对于靠拼价格,拼服务的通用低端市场就只能靠齐全的产品线,高性价比的产品以及周到的服务来打动客户。

  台湾盛群半导体总经理蔡荣宗介绍公司突显差异化主要在于贴近市场提供客制化的服务,与客户形成互利关系,并在互动中找寻整合周边零件形成专用MCU的机会,国外品牌MCU虽然有品牌优势,但盛群能够贴近客户,弹性提供客制化MCU,这项优势非国际大厂可以提供。因此,不断发现新的应用产品/市场,开发专用MCU,是盛群与国外厂商的最大区别。

  同是台湾地区的新唐科技认为其差异化优势主要体现在三个方面:一、根据应用市场,提供特别的产品组合;二、产品系列开发工具门坎低且齐全,除错工具能延续用在新产品;三、价格问题,在产品要求性价比的情况下,提供有说服力价格。

  新唐科技黄日安先生认为无论国内或国外,对性价比的要求是第一首选,未来的产品渐渐朝向智能与复杂化,所以一颗高性能的MCU是必需的。但是如果能有8位的价格32位的性能,我想是大家所期待的。因此,高性价比的MCU趋势是不变的。

  ADI公司DSP亚洲业务区域经理陆磊先生也认为如何实行产品开发的差异化、本地化以及如何提升产品的性价比成为半导体厂商2012年在中国市场必须面对的挑战。那么高端应用市场又该如何实现差异化呢,ARM中国嵌入式市场经理耿立峰认为高端应用市场的挑战主要来自于:“以物联网为代表的智能化控制对MCU芯片带来了更大的市场商机同时也带来了更高的需求,包括更低的功耗,更多的系统连接,更好的人机界面,更高的安全性需求。当然对于包括MCU芯片在内的BOM成本压力也将一直存在。同时对于开发平台的兼容性和应用软件算法的可复用性也带来了更高的期望,因为这可以大大帮助终端客户缩短产片开发周期,节省项目成本”。

  恩智浦半导体大中华区市场总监金宇杰要在MCU市场立足并实现差异化,要在硬件和软件两个方面下工夫。“硬件有两个方面:一是制成工艺,二是模拟接口技术,如ADC、RF功能、I/O功能,各厂商设计都有独到之处。而恩智浦在高性能模拟接口方面,可以做到非常低的运行功耗,非常出色。而在软件方面,因软件涉及很多算法,包括一些优化的驱动程序等。这方面的区别对整体性能提升可产生完全不同的效果。比如太阳能发电管理,需要有最大功率追踪管理程序、驱动程序、CAN收发等,这样可非常方便工程师设计和开发” 。

  随着技术的飞速发展,各种新的解决方案不断出现,但是,无论哪种方式,高性能、低成本都是厂商追求的最终目标,确保这些方案都能很好的满足市场需求变得更加关键。




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