在(zai)移動互(hu)聯(lian)時代,32位已(yi)成主流,為什么出貨量仍然不斷攀升,甚至在(zai)某些特定領域(yu)依然被(bei)設(she)計(ji)者(zhe)們作(zuo)為首選(xuan)?8位MCU又有(you)哪些新的(de)發展趨(qu)勢和(he)應(ying)用領域(yu)?
事實上,在工業(ye)控制(zhi)、安防(fang)、物聯網、消費類電子(zi)等諸多領域,8位(wei)(wei)MCU的(de)身影依然處(chu)處(chu)可(ke)見,而(er)且不斷推(tui)陳(chen)出新。從市場的(de)占(zhan)有率和銷售額(e)(e)來看,8位(wei)(wei)MCU的(de)市場份額(e)(e)甚至(zhi)還在不斷攀升。根據IHS的(de)預測,2018年(nian)(nian)8位(wei)(wei)MCU的(de)市場規(gui)模將(jiang)增長到(dao)78億(yi)美元,市場份額(e)(e)繼(ji)續超過每年(nian)(nian)MCU市場營收的(de)三(san)分之一以上。
究竟是什么原因令8位MCU的生命力如此旺盛,市場潛力依然巨大呢?未來,8位MCU又有哪些新的發展趨勢和應用領域呢?
縱(zong)橫市(shi)場(chang)數十(shi)年(nian)的8位MCU,至今仍(reng)是開發各種嵌(qian)入式(shi)系統的關鍵器件(jian),甚至在(zai)未來的物(wu)聯網(IoT)時代中(zhong)也將(jiang)占有(you)(you)一席之地(di)。即使近來半(ban)導體廠商紛(fen)(fen)紛(fen)(fen)轉(zhuan)換至32位ARM Cortex-M內核(he)架構,而招來許(xu)多(duo)有(you)(you)關8位MCU將(jiang)走入歷史(shi)的揣測,但(dan)事實是,它仍(reng)然(ran)在(zai)市(shi)場(chang)上(shang)屹(yi)立不(bu)搖,而且在(zai)新型消(xiao)費(fei)電(dian)(dian)子、物(wu)聯網、工業控制、智能(neng)傳感器和電(dian)(dian)信(xin)(xin)及數據通信(xin)(xin)設(she)備中(zhong)都可(ke)見其蹤跡。新一代的8位MCU更多(duo)的是朝智能(neng)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)、創新性的外(wai)(wai)(wai)設(she)這(zhe)樣的方向發展,Microchip會(hui)仔細地(di)傾聽(ting)市(shi)場(chang)客戶與市(shi)場(chang)的需(xu)(xu)求,通過(guo)創新性的產(chan)品(比如創新性的外(wai)(wai)(wai)設(she)、獨立于內核(he)的外(wai)(wai)(wai)設(she)),來更好地(di)滿(man)足市(shi)場(chang)需(xu)(xu)求。特別需(xu)(xu)要(yao)強調的一點是,新技術中(zhong)會(hui)有(you)(you)越來越多(duo)集成化的智能(neng)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)模(mo)(mo)(mo)塊集成在(zai)一起。
8位單片機(ji)在(zai)(zai)照明領域的(de)應(ying)用(yong)非常(chang)廣(guang)泛(fan),包括消費類的(de)照明、工業照明,以及汽(qi)車(che)車(che)燈(deng)(deng)的(de)照明等等。當然,這只是(shi)應(ying)用(yong)的(de)其中一個(ge)方(fang)面。而上述這些概念(nian)和(he)(he)互聯網(wang)的(de)概念(nian)都(dou)是(shi)相關(guan)的(de),比方(fang)說智能(neng)(neng)照明、智能(neng)(neng)車(che)燈(deng)(deng)等等。除此之外(wai),8位單片機(ji)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)領域應(ying)用(yong)得也非常(chang)多,比如智能(neng)(neng)汽(qi)車(che)方(fang)面。隨著用(yong)戶(hu)對于產(chan)(chan)品“與(yu)(yu)眾不同(tong)(tong)”和(he)(he)“個(ge)性(xing)化”需求(qiu)的(de)加大(da),廠商們也推出了不同(tong)(tong)種類、不同(tong)(tong)版本的(de)產(chan)(chan)品,能(neng)(neng)夠讓(rang)客(ke)戶(hu)實(shi)現他的(de)個(ge)性(xing)化,體(ti)現他的(de)與(yu)(yu)眾不同(tong)(tong)。同(tong)(tong)時集成(cheng)(cheng)了很多的(de)外(wai)設,目的(de)是(shi)幫(bang)助客(ke)戶(hu)在(zai)(zai)成(cheng)(cheng)本和(he)(he)價值方(fang)面取得平衡。
8位(wei)MCU應(ying)用無所不在
相較于(yu)32位設(she)計,基于(yu)傳統8051內核的(de)(de)8位架(jia)構(gou)常被一(yi)些工程師認為太過(guo)老舊。事(shi)實上,8051內核一(yi)直在(zai)(zai)與時俱進,不斷得(de)到顯(xian)著的(de)(de)升級,加上其長久以來在(zai)(zai)大(da)量(liang)(liang)開(kai)(kai)發(fa)商(shang)和(he)工程師的(de)(de)支持下,所積累(lei)的(de)(de)設(she)備(bei)(bei)安裝量(liang)(liang)和(he)為之編(bian)寫(xie)的(de)(de)數以百(bai)萬計的(de)(de)代碼,使嵌入式開(kai)(kai)發(fa)人員能夠繼續(xu)利用(yong)這些豐富的(de)(de)知識寶庫(ku),來縮減產品上市時程和(he)測試成本。經(jing)過(guo)廠家(jia)們持續(xu)優化的(de)(de)8051架(jia)構(gou)正是(shi)具備(bei)(bei)更高性(xing)能的(de)(de)典(dian)型(xing)8位MCU之一(yi)。俗話(hua)說(shuo)的(de)(de)好,萬變不離其宗(zong)!廣泛部署并(bing)經(jing)過(guo)時間(jian)考驗的(de)(de)8051指令集(ji)仍然是(shi)許多既(ji)需要功(gong)效、又需要高性(xing)價比應(ying)用(yong)的(de)(de)最佳選擇(ze)。對于(yu)新興的(de)(de)物聯網(IoT)應(ying)用(yong)而言(yan),可連接設(she)備(bei)(bei)和(he)傳感器網絡(luo)通(tong)常有(you)嚴格的(de)(de)功(gong)耗、占用(yong)空間(jian)和(he)預算限(xian)制,開(kai)(kai)發(fa)商(shang)會選擇(ze)在(zai)(zai)端節點中廣泛使用(yong)小尺寸、低功(gong)耗且低成本的(de)(de)8051 MCU,并(bing)達到加速系統設(she)計的(de)(de)效益(yi)。
8位MCU市場需求依然強勁,例如在近來特(te)別紅(hong)火的無人機(ji)(ji)中(zhong),內部(bu)的電(dian)(dian)機(ji)(ji)控制電(dian)(dian)路板上便搭載了8位MCU;而許(xu)多(duo)(duo)空(kong)間受限、性(xing)能(neng)密集型應用,例如光(guang)模(mo)(mo)塊、測試(shi)和(he)(he)測量儀器、工業控制設(she)備和(he)(he)智能(neng)傳(chuan)感(gan)器等,也都需要高(gao)模(mo)(mo)擬性(xing)能(neng)和(he)(he)外設(she)集成(cheng)度的8位MCU。以Silicon Labs新款(kuan)Laser Bee MCU為例,其集成(cheng)了高(gao)分辨率模(mo)(mo)/數(shu)(shu)轉(zhuan)換器和(he)(he)數(shu)(shu)/模(mo)(mo)轉(zhuan)換器、高(gao)精度溫(wen)度傳(chuan)感(gan)器等多(duo)(duo)個元器件(jian),將能(neng)提供更快的時(shi)鐘(zhong)及PWM性(xing)能(neng)。
MCU市(shi)場(chang)仍(reng)處于成長階(jie)段,各級別(bie)的(de)(de)(de)(de)(de)MCU的(de)(de)(de)(de)(de)需求量(liang)持續攀升,應(ying)用范圍持續擴大(da)(da)。一般而言,在大(da)(da)量(liang)數據(ju)運(yun)算(suan)與圖像(xiang)影音(yin)處理等方面,以32位(wei)(wei)MCU為(wei)主(zhu);在控制類應(ying)用方面,進入(ru)市(shi)場(chang)較早(zao)(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)8位(wei)(wei)MCU產(chan)品(pin)則具(ju)備諸多競爭優勢(shi)(shi),例如(ru) 8位(wei)(wei)MCU產(chan)品(pin)很(hen)早(zao)(zao)進入(ru)消(xiao)費(fei)類、醫療用品(pin)、工業控制、汽車(che)電子等市(shi)場(chang)應(ying)用,產(chan)品(pin)穩定,性價(jia)比滿(man)足需求,至(zhi)今(jin)仍(reng)占主(zhu)導地位(wei)(wei)。這些已穩定量(liang)產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin),由于安全可靠與成本優勢(shi)(shi),也成為(wei)8位(wei)(wei) MCU之市(shi)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)發展基石。在對價(jia)格特別(bie)敏感的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang),更能(neng)凸顯(xian)8位(wei)(wei)產(chan)品(pin)價(jia)格上的(de)(de)(de)(de)(de)優勢(shi)(shi)。伴隨(sui)著豐富外設的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)持,小家電市(shi)場(chang)隨(sui)處可見8位(wei)(wei)MCU的(de)(de)(de)(de)(de)蹤跡,IC制程也由 0.35um、 0.25um 進步到0.18um及0.13um, 性能(neng)更強、功耗更低。由此可見,8位(wei)(wei)MCU需求量(liang)仍(reng)不斷增(zeng)加(jia),市(shi)場(chang)份額仍(reng)具(ju)有上升的(de)(de)(de)(de)(de)空間(jian)。以新唐(tang)今(jin)年的(de)(de)(de)(de)(de)銷售成績而言,8051單片機的(de)(de)(de)(de)(de)出貨量(liang)大(da)(da)幅超出了(le)預期。
當ARM系(xi)列(lie)不(bu)(bu)斷吞噬(shi)8位(wei)MCU的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額時,有(you)人認(ren)為32位(wei)MCU將取(qu)代8位(wei)MCU,8位(wei)MCU將會退出歷史舞臺(tai)。殊(shu)不(bu)(bu)知,ARM系(xi)列(lie)在(zai)傳統嵌入式領域大(da)(da)(da)(da)肆擴張的(de)(de)(de)同(tong)時,80C51成(cheng)功地(di)實(shi)現(xian)了華(hua)麗的(de)(de)(de)轉身,在(zai)嵌入式系(xi)統無(wu)限(xian)大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)領域(如物聯網、可穿戴設(she)備(bei))中獲得(de)新生,成(cheng)為MCU中的(de)(de)(de)不(bu)(bu)死鳥。從MCU無(wu)限(xian)大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)角度(du)看,隨(sui)著(zhu)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化(hua)工具的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展,MCU產品的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)需求(qiu)(qiu)日益擴大(da)(da)(da)(da),從傳統電(dian)子的(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化(hua)改造、新興(xing)的(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化(hua)設(she)備(bei)、智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化(hua)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)分(fen)布多機、智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化(hua)設(she)備(bei)總線、智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化(hua)設(she)備(bei)局(ju)域網,直到物聯網時代,無(wu)處不(bu)(bu)在(zai)的(de)(de)(de)人工智(zhi)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)感知與控制終端領域,都表明了MCU有(you)一個無(wu)限(xian)大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)。這個無(wu)限(xian)大(da)(da)(da)(da)市(shi)場(chang)的(de)(de)(de)多樣(yang)性決(jue)定了對(dui)MCU的(de)(de)(de)多樣(yang)需求(qiu)(qiu),8位(wei)、32位(wei)、64位(wei)MCU沒有(you)好(hao)壞之分(fen),主要體現(xian)在(zai)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)應(ying)用領域,其技術(shu)各有(you)所長,最重要的(de)(de)(de)是取(qu)其所長,把它(ta)們應(ying)用在(zai)能(neng)(neng)(neng)充分(fen)發(fa)(fa)揮(hui)其長處的(de)(de)(de)地(di)方。