面對(duì)低價(jià)位MCU的挑戰(zhàn)

面對(duì)1美元的32位MCU(微控制器)，以及市面上的各種低價(jià)位產(chǎn)品，工程師如何態(tài)度？我們認(rèn)為：在嵌入式業(yè)界，價(jià)格不是衡量產(chǎn)品的唯一標(biāo)志。在商業(yè)領(lǐng)域流行這樣一句話，也可延伸及電子行業(yè)：新手在乎價(jià)格，老手在乎價(jià)值，只有高手懂得用文化創(chuàng)造長(zhǎng)久競(jìng)爭(zhēng)力的魅力，即品牌背后的溢價(jià)(premium)。

由此就不難理解：盡管市場(chǎng)上有無(wú)數(shù)低價(jià)MCU，但占據(jù)銷售額最大份額的是那些有多年歷史，在質(zhì)量、服務(wù)、品牌方面占有優(yōu)勢(shì)的大公司。例如，8位MCU市場(chǎng)的老大Microchip、Freescale，16位市場(chǎng)上的瑞薩、英飛凌，32位RISC IP市場(chǎng)的ARM等。

那么，MCU供應(yīng)商們目前的對(duì)策是什么？最近，筆者采訪了幾家嵌入式系統(tǒng)供應(yīng)商，從中得到一些啟事。

策略一：MCU價(jià)格更低，功耗更低

“8位MCU市場(chǎng)不可能被低價(jià)位的16/32位產(chǎn)品替代，就像4位MCU總有一席之地一樣?！盕reescale汽車與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品事業(yè)部亞太市場(chǎng)行銷總監(jiān)關(guān)永祺先生介紹說(shuō)，“由于8位體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，做出的MCU肯定比32位產(chǎn)品成本更低，例如最新上市的RS08。”5月底，F(xiàn)reescale在上海的該公司技術(shù)論壇(FTF)上，特別向中國(guó)工程師展示了這種新研制的超低端8位MCU，價(jià)格可低于50美分，尺寸比標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品小30%。其內(nèi)核名稱為RS08。據(jù)該公司有關(guān)人員介紹：RS08內(nèi)核是公司高性能、低功耗HCS08體系結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化版本，專為那些受到極其嚴(yán)格的空間和價(jià)格限制應(yīng)用設(shè)計(jì)的，基于RS08的MCU足以裝進(jìn)電動(dòng)牙刷頭中，非常適合傳統(tǒng)的電機(jī)設(shè)計(jì)和便攜式應(yīng)用，涵蓋從電機(jī)控制到一次性保健產(chǎn)品。

KAI是Freescale最新8位MCU

RS08內(nèi)核上構(gòu)建的第一款產(chǎn)品是MC9RS08KA系列，價(jià)格只有43美分。其性能卻令人刮目。6引腳KA系列擴(kuò)大了Freescale的Controller Continuum低端產(chǎn)品陣容。通過(guò)提供2KB閃存和63B的RAM，KA系列號(hào)稱提供了比目前市場(chǎng)上的超低端6引腳器件更多的功能和應(yīng)用選擇。此外，KA系列還擁有可重新編程的閃存，能在整個(gè)電壓范圍內(nèi)運(yùn)行，在1.8V電壓下的性能高達(dá)10 MHz。該產(chǎn)品帶有變壓器，不但能將邏輯電路的電壓變化降到最低，保持較低的電源電壓(Vdd)，還可以降低總體功耗。 

策略二：優(yōu)化產(chǎn)品線，瞄準(zhǔn)特定市場(chǎng)

對(duì)自己產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化，以滿足某個(gè)特定產(chǎn)品市場(chǎng)(niche market)需要。

在8位MCU市場(chǎng)上春風(fēng)得意的Microchip，在16位市場(chǎng)也馬蹄疾。自去年10月首次推出16位MCU/DSC(數(shù)字信號(hào)控制器)之后，今年6月27日，對(duì)其16位DSC系列—dsPIC33F進(jìn)行了優(yōu)化，發(fā)布了dsPIC30F系列，主要面向特定的市場(chǎng)：大功率開(kāi)關(guān)電源(SMPS)的數(shù)字化。其方法是在16位DSC的基礎(chǔ)上，集成了低成本、超高速PWM和A/D轉(zhuǎn)換器，以幫助大功率電源實(shí)現(xiàn)全數(shù)字回路控制。芯片定價(jià)為2.99美元起，但提供的方案使元件數(shù)量可減少50%，看來(lái)整個(gè)方案物有所值。

Microchip的dsPIC30F1010和dsPIC30F2020/2023(dsPIC30F202X)DSC具備分辨率為1ns的高速脈寬調(diào)制器(PWM)，以及可實(shí)現(xiàn)低延遲時(shí)間和高分辨率控制、每秒200萬(wàn)次采樣的 10 位模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器。這些器件適用于100W以上的電源設(shè)計(jì)，包括AC/DC轉(zhuǎn)換器、隔離式DC/DC電源轉(zhuǎn)換器以及其他電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用，如嵌入式電源控制器、逆變電源和不間斷電源(UPS)等。

據(jù)Microchip公司DSC部門(mén)戰(zhàn)略市場(chǎng)總監(jiān)Steve Marsh介紹：由于業(yè)界缺乏有效的解決方案，對(duì)于100W以上的開(kāi)關(guān)電源和中小功率復(fù)雜的開(kāi)關(guān)電源，對(duì)電源轉(zhuǎn)換回路進(jìn)行數(shù)字控制很有必要，但其應(yīng)用卻發(fā)展緩慢。dsPIC30F1010和 dsPIC30F202X系列DSC則可幫助設(shè)計(jì)人員有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面數(shù)字控制。

圖1 100W以上的數(shù)字電源要電源要增加第四級(jí)集成：全數(shù)字控制（傳統(tǒng)的三級(jí)控制是：開(kāi)/關(guān)控制，比例控制，拓?fù)淇刂疲?BR>
自從數(shù)字電源的概念從去年開(kāi)始受到矚目以后，TI, Intersil, Silicon Labs, Zilker, iWatt等公司都推出了這類解決方案。Microchip介紹說(shuō)其產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)是尺寸小，引腳較少，DSC中的DSP功能簡(jiǎn)單易用，并且有電壓和電流兩種模式的數(shù)字回路控制。

為了幫助工程師了解其方案，Microchip還推出了一個(gè)新的智能電源設(shè)計(jì)中心，其網(wǎng)址為：www.microchip.com/POWER。

策略三：針對(duì)垂直市場(chǎng)推全新產(chǎn)品

如今，ARM在嵌入式世界已經(jīng)家喻戶曉，從手機(jī)到便攜式產(chǎn)品到通用32位MCU都可見(jiàn)到ARM的身影。不過(guò)，作為想與ARM合作、進(jìn)入32位世界的后來(lái)者，只有另辟蹊徑才能吃到美味蛋糕，方法之一是滿足特定的市場(chǎng)需求。因?yàn)榍度胧绞澜绲奶攸c(diǎn)是多樣化，因此不可能由一家或幾家公司包打天下。

今年2月，Zilog公司傳來(lái)消息：要進(jìn)軍32 位領(lǐng)域，主要基于ARM-9內(nèi)核，應(yīng)用集中于銷售點(diǎn)(POS)市場(chǎng)，以及與POS相關(guān)的ATM機(jī)、出租車表等市場(chǎng)，還有安全產(chǎn)品領(lǐng)域。5月中旬，在“2006年第二屆中國(guó)(北京)國(guó)際專用支付終端設(shè)備與技術(shù)展覽會(huì)及應(yīng)用大會(huì)”期間，記者見(jiàn)到了Zilog戰(zhàn)略與商業(yè)開(kāi)發(fā)部的Ray Chock，Eric Lecesne一行。

根據(jù) Nilson (Nilson Report，2005 年 11 月) 公布的數(shù)字，2004 年，MCU的全球 POS 市場(chǎng)規(guī)模為 880 萬(wàn)單位，且每年以 18.1% 的速度增長(zhǎng)。目標(biāo)應(yīng)用包括安全付款終端、售貨亭、郵資計(jì)算器、無(wú)線和移動(dòng)付款終端、自動(dòng)提款機(jī)、諸如彩票和游戲機(jī)等遙控終端以及其它支付點(diǎn)。中國(guó)的金稅工程實(shí)施以來(lái)，取得了巨大的進(jìn)步，由于08年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年的上海世博會(huì)，我國(guó)將從目前的50萬(wàn)POS機(jī)達(dá)到2010年的600萬(wàn)臺(tái)左右，稅控機(jī)需要量3000萬(wàn)臺(tái)左右。同時(shí)，又遇到POS機(jī)與國(guó)際盡快接軌的挑戰(zhàn)(例如要與歐洲EMV標(biāo)準(zhǔn)體系兼容)；另外，還出現(xiàn)了中國(guó)特色的金稅收款機(jī)與當(dāng)前POS機(jī)合二為一的銀稅機(jī)產(chǎn)品。

即將在夏天推出的ZA9L系列MCU的特點(diǎn)是高安全性，高集成性；兼容各種標(biāo)準(zhǔn)；可節(jié)省10%的BOM(物料清單)，因此成本較低，可使整套方案在10美元左右。不僅如此，Zilog已在POS領(lǐng)域積累了20年的經(jīng)驗(yàn)，與國(guó)際著名的POS機(jī)大廠Ingenico(安智)，Hypercom(海博通)，Verifone等保持著長(zhǎng)期的合作關(guān)系，因此Zilog對(duì)進(jìn)入POS市場(chǎng)充滿信心，志在必得。

結(jié)語(yǔ)

由此可見(jiàn)，嵌入式世界豐富多彩，一種產(chǎn)品橫掃天下的局面不可能出現(xiàn)。各公司都在試圖為某個(gè)特定市場(chǎng)提供性能更佳、成本更低的解決方案，由此，也形成了嵌入式世界產(chǎn)品后浪推前浪的局面，善于捕捉機(jī)會(huì)的工程師成為嵌入式世界的弄潮兒。

參考文獻(xiàn)：
1.  www.freescale.com/files/pr/controllercontinuum.html
2.  www.microchip.com/POWER
3.  www.ZiLOG.com