當(dāng)MCU市場(chǎng)的老大飛思卡爾也推出基于ARM Cortext M4的微控制器,當(dāng)最頑固的采用自己專有協(xié)議的日本MCU廠商也開(kāi)始全面進(jìn)入基于ARM Cortext M3內(nèi)核的MCU架構(gòu)時(shí),ARM已完全可以驕傲地說(shuō)他們?cè)贛CU市場(chǎng)取得完勝。
日 前由創(chuàng)意時(shí)代舉辦的伴隨深圳高交會(huì)的一場(chǎng)“MCU技術(shù)創(chuàng)新與嵌入式應(yīng)用大會(huì)”可以說(shuō)是ARM展示其完勝的最好例證。恩智浦半導(dǎo)體、意法半導(dǎo)體、飛思卡爾、 新唐、富士通、德州儀器以及Atmel等MCU市場(chǎng)的大腕們?nèi)珌?lái)捧場(chǎng),并從不同的切入角度紛紛表示對(duì)ARM Cortext M支持,從M0至M4,各廠商的切入點(diǎn)也不一樣。
“我們認(rèn)為未來(lái)MCU市場(chǎng)的分類要重新改寫?!倍髦瞧职雽?dǎo)體大中華區(qū)市場(chǎng)總 監(jiān)金宇杰在會(huì)上表示,“未來(lái),MCU產(chǎn)品將不再按8位,16位和32位來(lái)分,而是會(huì)按照M0核,M3核以及M4核等ARM內(nèi)核的種類來(lái)分?!彼脑掚m然有 些激進(jìn),讓現(xiàn)在很多還在專注于8位產(chǎn)品的廠商聽(tīng)著不是很舒服,但是也不是完全沒(méi)有道理。他表示,恩智浦基于M0的LPC1100售價(jià)已可低于0.65美 元,“32位的MCU已進(jìn)入亞美元(低于1美元)時(shí)代,傳統(tǒng)的8051MCU的價(jià)格優(yōu)勢(shì)正在喪失。此外,由于M0結(jié)構(gòu)的MCU比8051需要的代碼少,可 進(jìn)一步減小Flash的成本。而最重要的是,基于M0的MCU比8051的性能大幅提升,由8位提升到32位,而功耗更低,比如我們的LPC1100可達(dá) 150uA/Mhz,明年的LPC1100L還可以降至130uA/Mhz。所以,未來(lái)M0的產(chǎn)品替代傳統(tǒng)的8051或其它專用架構(gòu)是大勢(shì)所趨?!苯鹩罱? 表示。
無(wú)疑,NXP是所有MCU廠商中對(duì)ARM的新一代Cortext M架構(gòu)最給力的一個(gè),此次會(huì)上金宇杰表示為領(lǐng)先同類型的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,NXP不僅要在外圍上形成差異,而且還會(huì)在明年推出集成高端M4和低端M0的非對(duì)稱雙M核MCU——LCP4000系列, 并加入對(duì)SPI Flash接口的支持,讓用戶的成本進(jìn)一步降低。“雙M核的意義在于可以完全釋放M4的計(jì)算空間全力用作信號(hào)處理,而M0則用于完成接口電路等工作,這種 全新的架構(gòu)將給工程師帶來(lái)相當(dāng)?shù)撵`活性面對(duì)一系列挑戰(zhàn),比如說(shuō)在高端MCU中可靈活地對(duì)多任務(wù)分配。”他解釋。高端的M4系列在電機(jī)控制、高清音頻處理、 數(shù)字電源以及汽車應(yīng)用中都將有巨大的前景。金宇杰還特別強(qiáng)調(diào),不論是低端的M0系列,還是高端的M4系列,NXP的所有基于Cortext M的微控制器pin to pin兼容,可以做到讓用戶無(wú)縫升級(jí)。
意法半導(dǎo)體M3出貨增長(zhǎng)500%
意法半導(dǎo)體的香港/南中國(guó)區(qū)MCU市場(chǎng)部經(jīng)理吳建明的觀點(diǎn)不如金宇杰的 那么激進(jìn),他指出:“8位MCU還是會(huì)有很大的市場(chǎng)。一些汽車、通信或者工業(yè)控制領(lǐng)域的客戶,他們對(duì)于目前的已獲得認(rèn)證的8位MCU還要采用相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí) 間。這些大廠的認(rèn)證周期長(zhǎng),且對(duì)器件的可靠性、實(shí)用性各方面都要求嚴(yán)格。所以我認(rèn)為在這些市場(chǎng)M0替代8位MCU沒(méi)有這么快?!憋@然,他的這種觀點(diǎn)與意法 半導(dǎo)體的Cortex M0產(chǎn)品明年才推出有關(guān)。不過(guò),雖然他仍在為意法半導(dǎo)體的8位MCU市場(chǎng)打氣,但是他對(duì)于意法今年在Cortext M3上的成功又不得不表一表了:“2009年意法半導(dǎo)體基于M3的MCU出貨量增長(zhǎng)500%,而今年一季度,基于M3的MCU已占到意法STM32控制器 總量的80%以上。32位MCU向M3架構(gòu)轉(zhuǎn)換已是不爭(zhēng)的事實(shí)?!眳墙鞣Q。據(jù)悉,今年僅意法半導(dǎo)體M3控制器的出貨就可達(dá)100M,增長(zhǎng)相當(dāng)驚人,如按 每顆0.02美分的版稅計(jì)算,ARM收版權(quán)稅會(huì)收到手軟。而且,這種火爆需求已導(dǎo)致意法半導(dǎo)體的MCU供貨緊張,“我們已加大MCU的產(chǎn)能,明年產(chǎn)能可以 提升3-5倍。”吳建明在會(huì)上答用戶關(guān)于缺貨的提問(wèn)時(shí)表態(tài)道。他還在會(huì)上宣布了新一代STM32F-2的M3微控制器,是業(yè)界第一個(gè)采用90nm工藝的 M3控制器,主頻可提升到120Mhz。
ARM收版稅會(huì)收到手軟
然而,意法半導(dǎo)體僅是ARM在MCU市場(chǎng)上最大的客戶之一?!暗侥壳盀橹梗? 已有超過(guò)60家公司獲得了ARM Cortext M的授權(quán),中國(guó)大陸廠商也有近十家?!盇RM嵌入式應(yīng)用市場(chǎng)經(jīng)理羅霖不無(wú)興奮地表示,“至目前為此M3的授權(quán)占大多數(shù)。但由于像新唐這樣的公司已表示推出 價(jià)格為55美分的M051控制器,將來(lái)這個(gè)市場(chǎng)更有可能降到40美分或者30美分,M0取代8051的速度正在加快,M0的授權(quán)數(shù)量在明年會(huì)大增?!? 羅霖表示,M0微控制器的性能是基本型8051微控制器的9倍(如下圖),未來(lái)ARM還會(huì)在Cortext M0核中加入更多功能,比如加入中斷控制器、集成時(shí)鐘門控進(jìn)一步降低功耗等,其中Sleep on Exit功能對(duì)于需要頻繁啟動(dòng)的應(yīng)用非常適合。
當(dāng) 然,讓ARM高興的不僅是授權(quán)數(shù)量的迅速增長(zhǎng),更高興地是出貨量的迅速攀升帶來(lái)的版稅的收入,這會(huì)讓ARM終于可以擺脫叫好不叫市的尷尬狀態(tài)。近幾年 來(lái),ARM讓全世界看好,讓金融屆看好,股票市值不斷攀升,但是其銷售額卻令人不可思議地在6億美元左右徘徊,究其原因是從授權(quán)一個(gè)ARM核,到其芯片大 量出貨需要相當(dāng)一段時(shí)間的培育。有數(shù)據(jù)顯示從授權(quán)ARM核后,到該芯片出貨到100萬(wàn)片,平均需要6年的時(shí)間。當(dāng)然,現(xiàn)在這種時(shí)間將會(huì)大大縮短,而從今年 Cortext M出貨的爆發(fā)來(lái)看,未來(lái)幾年ARM收版稅會(huì)收到手軟,而銷售額也會(huì)迅速突破。
為了充分利用資源,使 Cortext M芯片的代碼復(fù)用更容易,降低開(kāi)發(fā)者的學(xué)習(xí)曲線,ARM還將頒布統(tǒng)一的Cortext M微控制器軟件接口標(biāo)注CMSIS,比如即將推出的針對(duì)DSC應(yīng)用的CMSIS DSP信號(hào)處理函數(shù)集,用戶不用寫代碼,直接調(diào)用此軟件包即可。由此可看出,下一步M4用戶的授權(quán)數(shù)量也是相當(dāng)可期的,目前已有恩智浦、飛思卡爾、意法、 TI等到MCU巨頭購(gòu)買了M4授權(quán)。
新唐電子將是M0市場(chǎng)的價(jià)格殺手
新唐電子科技(香港)有限公司總經(jīng)理羅至圣也來(lái)到會(huì)場(chǎng),對(duì)M0的微控制 器大加贊譽(yù),新唐正在推出名為M051的微控制器,也即“基于M0內(nèi)核的8051”之意,“這個(gè)定義的含義是32位的MCU,8051的價(jià)格。”他 稱,“8051升級(jí)到M051,32位的微控制器僅需0.55美元。”他通過(guò)分析Ic Insights和Digitiems的綜合數(shù)據(jù),得出結(jié)論,2010年全球32位MCU的市值已超過(guò)8位MCU的市值,其中基于Cortext M的32位處理器市場(chǎng)會(huì)以年140%的成長(zhǎng)率增長(zhǎng)。(如下圖所示)
羅至圣分析,從客戶端顯示,基于M0的微控制器與8051微控制器相比,性能有五倍提升,編碼效率有2.5倍提升。目前來(lái)看,新唐是專注在M0內(nèi)核的低端32微控制器市場(chǎng),推動(dòng)用戶由8051向M0升級(jí)。
不 過(guò),與上面的ST從M3入手,新唐從M0入手,以及NXP的從M0至M4的全面開(kāi)花不同,老牌MCU廠商飛思卡爾目前則是從M4試手。在DSC市場(chǎng),盡管 已有自己強(qiáng)勢(shì)的Coldfire,但是飛思卡爾還是扭不過(guò)大勢(shì),進(jìn)入Cortext M4陣營(yíng)。當(dāng)然,同樣不得已跟著這趨勢(shì)走的還有TI,它在去年收購(gòu)Luminary進(jìn)入Cortext M陣營(yíng)。最后,連向來(lái)最頑固采用專有架構(gòu)的日本MCU廠商也前來(lái)捧場(chǎng)——富士通微電子在展上著重介紹了自己的基于M3的系列新品。(如下圖所示)
雖然以上每家MCU廠商的發(fā)力點(diǎn)不同,但是他們對(duì)ARM的同樣給力,意味著MCU市場(chǎng)的專用架構(gòu)時(shí)代正在過(guò)去,一個(gè)通用的其于Cortext M核的時(shí)代已到來(lái)。