帶有Cortex-M0+和MSP430基因，TI的MSPM0能否成功擠入MCU賽道？

2023年3月16日，上海，德州儀器 (TI)宣布推出可擴展的 Arm^? Cortex^?-M0+ 微控制器 (MCU，也稱單片機) 產(chǎn)品系列，命名為MSPM0系列。TI稱已推出數(shù)十款產(chǎn)品，還計劃于今年推出100多款MCU。

TI中國區(qū)技術(shù)支持總監(jiān)師英在發(fā)布會上說，請大家記住它的名字：MSPM0。的確，這是一個很特別的名字，和TI經(jīng)典的超低功耗MSP430單片機（MCU）有些像，可謂它的小兄弟。不過，Cortex-M0+也是Arm公司主打超低功耗、高性能MCU的IP，與MSP430、TI的C2000市場可能有重疊、打架？而且Cortex-M0+是Arm公司2012年發(fā)布的，至今已有11年歷史，這期間，MCU頭部廠商大都已有該類芯片，且已很成熟，TI作為后來者，賣點是什么？

TI中國區(qū)技術(shù)支持總監(jiān)師英解釋道，TI嵌入式處理的目標(biāo)是提供合適的處理和集成模擬功能。在處理方面，客戶關(guān)注的是每MHz的功耗和性價比，作為有約30年嵌入式處理開發(fā)經(jīng)驗的廠商，TI可以把MSP430的低功耗、高性能設(shè)計訣竅融入到MSPM0的設(shè)計里。另外，相比其他嵌入式系統(tǒng)友商，TI在模擬方面很有背景，例如2022年TI的總營收為200.3億美元，其中模擬為153.6億美元，占77%份額，接近4/5；嵌入式處理的營收32.6億美元，占16%。因此，強大的模擬性能是得天獨厚的資源。 

在MSPM0中，設(shè)計人員可以從 32~80 MHz 的各種計算選項中進行選擇，這些選項具有數(shù)學(xué)加速和集成模擬信號鏈元件的多種配置，包括業(yè)內(nèi)先進的MCU 片上零漂移運算放大器，以及 12 位、4MSPS精密模數(shù)轉(zhuǎn)換器。這種靈活性幫助設(shè)計人員實現(xiàn)他們當(dāng)前的設(shè)計要求并規(guī)劃其未來的設(shè)計，而且所有這些都是通過同一個 MCU 產(chǎn)品系列實現(xiàn)。 

MSPM0在嵌入式處理家族中的定位

據(jù)悉，MSPM0的開發(fā)工具簡潔高效，讓工程師可以用圖像化、直觀的、可視的界面，快速地完成資源部署和底層代碼開發(fā)，把設(shè)計時間從幾個月縮短到幾天，加快產(chǎn)品的上市時間。

而且MSPM0也是TI嵌入式處理生態(tài)的一部分。TI全系列的嵌入式處理產(chǎn)品有從16位超低功耗單片機MSP430，到以DSP為核心的實時控制單片機C2000，以及分布式的基于Arm架構(gòu)的單片機，再到多核的高性能基于Arm架構(gòu)的處理器，他們組成一個完整的生態(tài)，軟件開發(fā)環(huán)節(jié)做到通用兼容，可以無縫進行前后迭代和升級。 

TI為何此時擁抱Cortex M0+？

電子產(chǎn)品世界記者認(rèn)為還有3個原因。

①2021年MCU出現(xiàn)了供貨緊張，平均售價上漲，如果TI有了Cortex M0+芯片，可以引流其他Cortex M0+廠商的芯片。MCU的設(shè)計到投產(chǎn)周期一般是18個月，決定了MSPM0的誕生。

②同類化就要打價格戰(zhàn)，作為美商，TI如何降低成本？TI也做好了準(zhǔn)備，殺手锏就是積極擴增12英寸晶圓廠產(chǎn)能，因為相比傳統(tǒng)的8英寸晶圓，12英寸可以使MCU等芯片的成本降低40%。TI陸陸續(xù)續(xù)的過去2年里，宣布了在謝爾曼的四座12英寸的晶圓廠，在美國猶他州李海（Lehi）的兩座12英寸廠，還有一座在德州達(dá)拉斯（Dallas）的12英寸廠DMOS6，很多嵌入式處理器將會在這里生產(chǎn)。

③滿足雄心勃勃的增長藍(lán)圖。據(jù)悉，TI公司2022年整體營收200.3億美元，預(yù)計2030年達(dá)到450億美元，8年間增長約125%。據(jù)IDC預(yù)測，2022年全球半導(dǎo)體營收為5930億美元，半導(dǎo)體業(yè)會在10年里規(guī)模翻一番，預(yù)計2032年達(dá)到約1萬億美元?？梢奣I的預(yù)期增速高于全球平均。

如何跑贏全球增速？嵌入式處理就是發(fā)力方向之一。TI此次發(fā)布的MSPM0系列，就是在通用MCU端進一步豐富自己的產(chǎn)品線。師英總監(jiān)說，通用MCU可能用在任何一個電子產(chǎn)品設(shè)備里，例如智能家居，工廠自動化場景。想象一下在家里面有什么？早上起床之后，人們會使用到電動牙刷，再接下來是咖啡機，廚房里的抽油煙機、微波爐、爐灶等電子設(shè)備，以及洗衣機、烘干機、空調(diào)、冰箱、燈光控制或煙霧探測傳感器，所有這些產(chǎn)品都會用到通用單片機。而在工廠自動化里所使用的智能化電子控制節(jié)點就更多了，諸如運動控制、環(huán)境信息、環(huán)境物理檢測、傳感、通訊、能源控制和智能化節(jié)能等節(jié)點都可能用到通用單片機。

背景1：Arm Cortex-M0+

Arm Cortex-M0+是2012年3月14日Arm公司發(fā)布的一款低功耗效率的微處理器。

該款經(jīng)過優(yōu)化的Cortex-M0+處理器可針對家用電器、白色商品、醫(yī)療監(jiān)控、電子測量、照明設(shè)備以及功耗與汽車控制器件等各種廣泛應(yīng)用的智能傳感器與智能控制系統(tǒng)，提供超低功耗、低成本微控制器（MCU）。

32位Cortex-M0+處理器采用了低成本90納米低功耗（LP）工藝，耗電量僅 9μA/MHz，約為主流8位或16位處理器的1/3，卻能提供更高的性能。

背景2：MSP430單片機

MSP430系列單片機(MCU)是TI公司1996年開始推向市場的一種16位超低功耗、具有精簡指令集（RISC）的混合信號處理器。MSP430單片機又稱為混合信號處理器，是由于其針對實際應(yīng)用需求，將多個不同功能的模擬電路、數(shù)字電路模塊和微處理器集成在一個芯片上，以提供“單片機”解決方案。該系列單片機多應(yīng)用于需要電池供電的便攜式儀器儀表中。

主要特點有：

·   處理能力強。

·   運算速度快：能在25MHz晶體的驅(qū)動下，實現(xiàn)40ns的指令周期。

·   超低功耗：其在降低芯片的電源電壓和靈活而可控的運行時鐘方面都有其獨到之處。首先，MSP430 系列單片機的電源電壓采用的是1.8~3.6V 電壓。因而可使其在1 MHz 的時鐘條件下運行時，芯片的電流最低會在165μA左右，RAM保持模式下的最低功耗只有0.1μA。其次，有獨特的時鐘系統(tǒng)設(shè)計。

·   片內(nèi)資源豐富。

·   方便高效的開發(fā)環(huán)境。