物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代MCU 將迎來(lái)三大發(fā)展趨勢(shì)
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物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展是驅(qū)動(dòng)MCU發(fā)展的一大動(dòng)力。其中又因?yàn)槠?chē)駕駛信息系統(tǒng)、油門(mén)控制系統(tǒng)、自動(dòng)泊車(chē)、先進(jìn)巡航控制、防撞系統(tǒng)等ADAS系 統(tǒng)對(duì)于32位MCU的大規(guī)模需求，將刺激32位MCU的大幅增長(zhǎng)。此外，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的智能應(yīng)用正方興未艾，比如醫(yī)療電子用品(如智能血糖機(jī)、電子血壓計(jì) 等)、個(gè)人健康監(jiān)測(cè)產(chǎn)品(如智能手環(huán)、智慧手表、智能衣、心率帶等等)這些需要低功耗、長(zhǎng)時(shí)間使用、無(wú)線通信的產(chǎn)品，也必須倚賴MCU來(lái)實(shí)現(xiàn)。微控制器 (MCU)作為物聯(lián)網(wǎng)的核心零組件，無(wú)論在市場(chǎng)規(guī)模上還是技術(shù)上都將獲得進(jìn)一步發(fā)展，那么，在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)快速部署的大形勢(shì)下MCU自身發(fā)展都呈現(xiàn)出哪些趨 勢(shì)呢?
1. 32bit MCU將成主流
早期MCU架構(gòu)多是8位為主(例如Intel 8051系列、Atmel AT8/TS8系列、Labs EFM8系列等等)，且整合開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)也是以8位為主。隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代任務(wù)的復(fù)雜化，對(duì)計(jì)算能力越來(lái)越高促使MCU開(kāi)始邁向16或32位來(lái)設(shè)計(jì)， 與此同時(shí)相關(guān)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境也提升到32位，甚至做到可以向下兼容，讓開(kāi)發(fā)環(huán)境不受限于硬件，以提供更具彈性的開(kāi)發(fā)空間。
此外，目前8位和32位MCU的價(jià)差也已經(jīng)縮小，32位MCU單顆報(bào)價(jià)在1.5~4美元之間，工作頻率大多在100~350MHz之間，執(zhí)行效 能更佳，應(yīng)用類型也相當(dāng)多元。眾多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理能力要求越來(lái)越高，雖然8位MCU仍會(huì)有其一席之地，但32位MCU一定會(huì)成為市場(chǎng)主流。根據(jù)IC Insights 2014年的數(shù)據(jù)，以出貨量計(jì)，32位MCU已經(jīng)接近8位MCU,而銷(xiāo)售額32位MCU已經(jīng)躍升第一位。隨著32位MCU生態(tài)環(huán)境的建立和成本的進(jìn)一步降 低，預(yù)計(jì)未來(lái)將有一個(gè)時(shí)間點(diǎn)實(shí)現(xiàn)井噴。但需要注意的是，由于32位MCU操作數(shù)與內(nèi)存長(zhǎng)度的增加，相同功能的程序代碼長(zhǎng)度較8/16bit MCU會(huì)增加30~40%，這導(dǎo)致嵌入式FLASH內(nèi)存容量不能太小，而芯片引腳數(shù)量增加，可能會(huì)限制32bit MCU的成本縮減能力。
2. 低功耗是核心競(jìng)爭(zhēng)力
當(dāng)前市面上各種移動(dòng)電子產(chǎn)品最令人詬病的一點(diǎn)莫過(guò)于需要頻繁充電，各家智能手機(jī)/手環(huán)廠商都在努力的降低功耗，提升續(xù)航能力。功耗的限制使得產(chǎn) 品設(shè)計(jì)時(shí)許多功能被犧牲。而對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)世界里數(shù)量更為龐大的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)，功耗和續(xù)航時(shí)間更是直接關(guān)系到產(chǎn)品的可行性。比如在散布在橋梁或者隧道中用于檢 測(cè)位移形變的傳感器節(jié)點(diǎn)，數(shù)量龐大且只能依靠電池供電，要求電池續(xù)航時(shí)間通常達(dá)十年以上，這對(duì)MCU的功耗提出了非常苛刻的要求。即使對(duì)于很多方便供電的 應(yīng)用(如智能家居)，在當(dāng)前綠色環(huán)保低碳口號(hào)的號(hào)召下，廠商也在想盡辦法降低系統(tǒng)功耗。而如何在低功耗的前提下又能實(shí)現(xiàn)較高的運(yùn)算能力，成為擺在MCU廠 商面前的一道難題。目前幾乎所有的主流廠商都瞄準(zhǔn)了這一市場(chǎng)需求，紛紛推出各自的超低功耗MCU。
3. 高整合度 MCU+成趨勢(shì)
物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)最理想的要求是智能化，即能夠通過(guò)傳感器感知外界信息，通過(guò)處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，通過(guò)無(wú)線通訊模塊發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。因 此，集成傳感器+MCU+無(wú)線模塊的方案始終是各MCU廠商的追求。更有甚者，對(duì)于一些相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)整合的傳感器類型，如觸摸屏控制器、加速度計(jì)、陀螺儀 等，某些技術(shù)實(shí)力強(qiáng)大的廠商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了與MCU整合的單芯片SOC/SIP。當(dāng)然由于傳感器和無(wú)線通訊技術(shù)的多樣性，以及工藝技術(shù)上的差異，一味的SIP 或SOC整合可能并不一定是明智之舉(如氣體傳感器、溫濕度傳感器整合方案就較為困難),但廠商提供MCU+的整體解決方案已經(jīng)成為毫無(wú)疑問(wèn)的必然趨勢(shì)。