通用架構(gòu)下，MCU實(shí)現(xiàn)差異化的本質(zhì)

在MCU通用內(nèi)核逐漸受青睞的今天，對(duì)于一些公司來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品可以借此東風(fēng)更新?lián)Q代轉(zhuǎn)入通用平臺(tái)，與國(guó)際大公司同臺(tái)競(jìng)技，角逐新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。但往往并非總是好事，就如同手機(jī)的Android操作系統(tǒng)，大家都在用，就看誰(shuí)能做得更好。每個(gè)MCU廠商都宣稱(chēng)自己的產(chǎn)品基于通用平臺(tái)開(kāi)發(fā)，可以做到低功耗，運(yùn)行地更快，但除此之外，沒(méi)多少真正的差異化細(xì)節(jié)?？蛻?hù)也許更需要點(diǎn)干貨。

 

產(chǎn)品差異化體現(xiàn)在哪些方面？

 

那么究竟該怎樣在通用架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)差異化呢？當(dāng)然我們還是從最基本的MCU內(nèi)部結(jié)構(gòu)入手。

 

MCU的內(nèi)部除了通用內(nèi)核，還包括存儲(chǔ)器、數(shù)字和模擬IP部分等組件，每個(gè)公司都有自己獨(dú)特的IP和設(shè)計(jì)方法，但是更重要是如何將內(nèi)核與這些IP和存儲(chǔ)器結(jié)合起來(lái)協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)控制和傳輸，這里就體現(xiàn)出MCU架構(gòu)的重要性。

 

不同的MCU廠商架構(gòu)又有何不同？這里面又如何實(shí)現(xiàn)差異化？恩智浦全球高性能混合信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)器件事業(yè)部微控制器產(chǎn)品線總監(jiān)Jan Jaap Bezemer給出一個(gè)很形象的比喻：“每個(gè)房子都有門(mén)和窗，但不一定每個(gè)門(mén)窗安裝的地方一樣，熟悉自己的房子不一定熟悉另一個(gè)房子。正如不同的MCU架構(gòu)，它的基本理論是一樣，但存在差異性，最重要的是如何在該架構(gòu)下結(jié)合內(nèi)核、IP發(fā)揮出它的最大性能。”

 

恩智浦全球微控制器產(chǎn)品線總監(jiān)Jan Jaap Bezemer

 

現(xiàn)在大家都愛(ài)談生態(tài)系統(tǒng)，單拼技術(shù)的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去，單靠設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)在目前的市場(chǎng)還不足以完全抓住客戶(hù)的脈搏，必須還能提供配套的工具，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)軟件以及技術(shù)和服務(wù)上的支持。

 

Bezemer用恩智浦兩款MCU產(chǎn)品說(shuō)明如何利用恩智浦的軟硬件IP實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化。一款是基于ARM Cortex-M0內(nèi)核LPC11A00，LPC11A00內(nèi)部除了集成32K Flash和8K SRAM，還增加4K EEPROM，很多公司的EEPROM功能只能靠其它存儲(chǔ)模仿實(shí)現(xiàn)。

 

同時(shí)提供更多的模擬子系統(tǒng)，包括8通道10位ADC，10位DAC，模擬比較器，集成的溫度傳感器，內(nèi)部參考電壓以及欠壓鎖定。通過(guò)這些模擬IP幫助簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，有效提高產(chǎn)品性能。

 

另一款產(chǎn)品是恩智浦去年推出的M4+M0雙核MCU LPC4300，Cortex-M4本身包含控制和DSP浮點(diǎn)運(yùn)算，被問(wèn)及為什么還要增加M0做控制時(shí)，Bezemer表示：“在客戶(hù)一些應(yīng)用中，需要大量計(jì)算工作，我們希望M4能專(zhuān)注于計(jì)算，而不被其它控制中斷，所以我們?cè)黾宇~外的M0用作控制，我們看到有客戶(hù)需求這樣的應(yīng)用，所以我們提供相應(yīng)的產(chǎn)品。”

 

 

 

ARM在Cortex-M4加入DSP浮點(diǎn)運(yùn)算，確實(shí)意味深長(zhǎng)，MCU和DSP這兩個(gè)獨(dú)立的陣營(yíng)也開(kāi)始有了交集。當(dāng)然不只ARM一家做這方面的開(kāi)發(fā)，以DSP為主的ADI也開(kāi)始加入MCU控制作為輔助功能，很明顯，二者開(kāi)始融合。Bezemer認(rèn)為雖然雙方都在向?qū)Ψ降年嚑I(yíng)擴(kuò)展，但很明顯，MCU向DSP方向(也就是MPU)發(fā)展的趨勢(shì)更強(qiáng)烈。

 

上面提及的主要是模擬IP上的創(chuàng)新，在數(shù)字IP上也有創(chuàng)新之處，如恩智浦獨(dú)有的SPIFI接口技術(shù)。由于MCU的空間和成本限制，內(nèi)部?jī)?chǔ)存一般不大，最多1M，雖然夠用，但如果更大，當(dāng)然更好，更適合一些需要大量數(shù)據(jù)計(jì)算和存儲(chǔ)類(lèi)應(yīng)用。SPIFI接口技術(shù)就是專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的一種虛擬內(nèi)存技術(shù)，通過(guò)外掛儲(chǔ)存方式擴(kuò)大內(nèi)部存儲(chǔ)，最大可擴(kuò)展到128M，而且數(shù)據(jù)傳輸速度很快，跟內(nèi)部存儲(chǔ)器基本無(wú)差別。這樣設(shè)計(jì)，最明顯的優(yōu)勢(shì)是擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，減少板面積和系統(tǒng)成本，而且對(duì)內(nèi)部其它器件無(wú)影響。

如何做更符合本土化的產(chǎn)品？

 

技術(shù)不一定是產(chǎn)品成功的保障，有技術(shù)不一定有市場(chǎng)。正如手機(jī)行業(yè)流傳的一句話：日本拼技術(shù)，美國(guó)拼體驗(yàn)，韓國(guó)拼外觀，中國(guó)拼價(jià)格。只有清楚自身的優(yōu)勢(shì)在哪里，才能“對(duì)癥下藥”，做出符合自己目標(biāo)市場(chǎng)的產(chǎn)品。

 

中國(guó)市場(chǎng)很大，大到?jīng)]有哪個(gè)公司可以忽視。這基本是整個(gè)電子行業(yè)的共識(shí)，中國(guó)市場(chǎng)是兵家必爭(zhēng)之地。近日，恩智浦CEO Rick Clemmer在接受采訪時(shí)更是直言不諱：“今天的恩智浦實(shí)際上是一家中國(guó)公司。我們至今仍然是一家荷蘭公司的唯一理由，是因?yàn)槲覀內(nèi)韵硎苤商m的稅收減免優(yōu)惠”。這家荷蘭公司在中國(guó)擁有的員工人數(shù)達(dá)8,000人，投資在中國(guó)的資金比其它任何一個(gè)國(guó)家都要多。看似一句親近的玩笑話，更像是表明開(kāi)拓中國(guó)市場(chǎng)的決心。

 

恩智浦全球微控制器產(chǎn)品線總監(jiān)Bezemer透露，目前恩智浦的Cortex-M0全部在中國(guó)設(shè)計(jì)研發(fā)，技術(shù)支持力量也集中在中國(guó)地區(qū)。

 

當(dāng)被問(wèn)及在中國(guó)有些市場(chǎng)，并不需要大而全的產(chǎn)品系列，更需要簡(jiǎn)單適用，功能單一，高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品。Bezemer表示，中國(guó)Cortex-M0、M3市場(chǎng)潛力巨大，這也是我們?cè)谏虾＝0研發(fā)中心的原因。我們有專(zhuān)門(mén)的部門(mén)在收集這些市場(chǎng)需求。另一方面，我們正在與當(dāng)?shù)匾恍㊣DH和大學(xué)合作，希望能從合作中感知到市場(chǎng)的需求。

 

同時(shí)，Bezemer指出今年低端32位MCU與8/16位MCU應(yīng)用市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，主要可以體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是隨著應(yīng)用變得復(fù)雜化，需要增加更多功能，現(xiàn)有的8/16位MCU已經(jīng)達(dá)到瓶頸，被迫要切換到32位MCU平臺(tái)；二是有些應(yīng)用，暫時(shí)二者皆可用。現(xiàn)在的8/16位暫可以滿(mǎn)足需求，但如果轉(zhuǎn)移門(mén)檻不高，會(huì)選擇32位MCU。但有些行業(yè)比較謹(jǐn)慎，切換到新平臺(tái)的設(shè)計(jì)和認(rèn)證過(guò)程比較繁瑣，所以還會(huì)停留在8/16位平臺(tái)；三是快速增長(zhǎng)的新應(yīng)用促進(jìn)了M0的增長(zhǎng)，比如消費(fèi)電子、智能家居等。他認(rèn)為，第一類(lèi)和第三類(lèi)對(duì)M0的市場(chǎng)增長(zhǎng)拉動(dòng)最大，而第二類(lèi)則會(huì)稍慢一些。

 

低價(jià)格高性能的MCU產(chǎn)品是中國(guó)市場(chǎng)的第一需求，低功耗高性能的產(chǎn)品并不代表設(shè)計(jì)就很復(fù)雜，引用Bezemer的話說(shuō)就是：真正好的產(chǎn)品不一定總是設(shè)計(jì)很復(fù)雜的產(chǎn)品，有時(shí)候也需要精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)。正如古語(yǔ)有云，大道至簡(jiǎn)。