為什么8位MCU依然活躍在當(dāng)今市場(chǎng)上？

為什么8位MCU依然活躍在當(dāng)今市場(chǎng)上？
     ZiLOG 董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官 James Thorburn

自20世紀(jì)70年代早期面世以來(lái)，8位微控制器（MCU）已成為電子行業(yè)廣為應(yīng)用的器件。但是，技術(shù)進(jìn)步通常有這樣的規(guī)律：一旦有更先進(jìn)的技術(shù)出現(xiàn)，舊技術(shù)就要讓位給新技術(shù)。

盡管更復(fù)雜、更強(qiáng)大的16和32位器件出現(xiàn)，并且這些器件也帶來(lái)了性能優(yōu)勢(shì)，但8位MCU市場(chǎng)卻繼續(xù)壯大。Semico公司的研究數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，8位MCU市場(chǎng)的全球總價(jià)值將從2002年的不足40億美元攀升到2008年的58億美元。Semico 預(yù)測(cè)在2003~2008年期間，8位器件市場(chǎng)將以8.1%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。在此期間，8位器件的產(chǎn)量預(yù)計(jì)將以12.2%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)（編者注：WSTS、IC Insights等公司卻認(rèn)為8位市場(chǎng)卻穩(wěn)中有降，參見(jiàn)本刊5月上半月108頁(yè)）。

那么，為什么8位MCU依然活躍在當(dāng)今市場(chǎng)上呢？其實(shí)有很多理由解釋為什么該器件現(xiàn)在依然受歡迎。

改良的功能，更多的外圍器件，具有競(jìng)爭(zhēng)性的成本
8位MCU的功效得以繼續(xù)增長(zhǎng)，歸因于提高的生產(chǎn)量和改進(jìn)的性能水平。隨著目前MCU芯片尺寸的縮減，盡管出現(xiàn)了更強(qiáng)大的模擬外圍器件（如溫度傳感器）和通訊能力（如紅外線(xiàn)傳感裝置和射頻功能），終端用戶(hù)器件還是可以利用更少的部件制造完成。系統(tǒng)材料成本降低了，從而導(dǎo)致生產(chǎn)終端用戶(hù)系統(tǒng)的費(fèi)用降低。

現(xiàn)代8位MCU性能的改善以及外圍器件的增加已開(kāi)拓了新的市場(chǎng)機(jī)遇，特別是在消費(fèi)電子和工業(yè)控制領(lǐng)域。隨著產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期——增加新功能、提高性能以及整合外圍器件——的繼續(xù)，8位器件的總持有成本降低了。

閃存的影響
閃存(flash)的面世和擴(kuò)張使8位器件更具靈活性。MCU可在應(yīng)用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的研發(fā)、設(shè)計(jì)和測(cè)試過(guò)程中被改編，這鼓勵(lì)了設(shè)計(jì)工程師嘗試不同方法，而無(wú)需擔(dān)心浪費(fèi)資源和增加額外的開(kāi)發(fā)成本。

閃存是MCU領(lǐng)域中發(fā)展最快的市場(chǎng)部分，而內(nèi)存較大的器件又是閃存中發(fā)展最快的。推動(dòng)這一發(fā)展的動(dòng)力是更精密的軟件解決方案，這些解決方案要求片上能力更強(qiáng)大，而所有這些都需成本的支持。閃存也已經(jīng)成為很多現(xiàn)代應(yīng)用產(chǎn)品的必需品，其中包括電視機(jī)頂盒、高清電視、DVD 播放器、數(shù)碼相機(jī)、手掌游戲機(jī)和掌上電腦。移動(dòng)通信是閃存發(fā)展的另一個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了文本和多媒體信息以及視頻流的功能。

功效擴(kuò)散
性?xún)r(jià)比的提高和諸多通信標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一已經(jīng)使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)一步將精力從“中心（hub）”轉(zhuǎn)移至“節(jié)點(diǎn)（node）”——就好像主機(jī)發(fā)展至如今PC里的分布式處理器。隨著8位MCU越來(lái)越智能化，需要中心存儲(chǔ)的功能也越來(lái)越少。以安全系統(tǒng)為例，功效常常存在于系統(tǒng)的訪(fǎng)問(wèn)面板，用戶(hù)在訪(fǎng)問(wèn)面板輸入代碼時(shí)，即可使系統(tǒng)或部分系統(tǒng)激活或失效。隨著8位MCU不斷發(fā)展，在傳感和控制應(yīng)用產(chǎn)品方面變得更加復(fù)雜，載入控制板的功能越來(lái)越少，更多功能則載入外部傳感器中。傳感器之間現(xiàn)在可以互相獨(dú)立地運(yùn)作并與控制板進(jìn)行通訊。這些發(fā)展使系統(tǒng)架構(gòu)師能夠建立更可靠、更智能的系統(tǒng)，同時(shí)加強(qiáng)整體用戶(hù)界面和系統(tǒng)功能。

對(duì)于更高智能的需求，現(xiàn)在體現(xiàn)在“節(jié)點(diǎn)”上，并且它受到更好的用戶(hù)界面、容錯(cuò)系統(tǒng)、改進(jìn)的傳感精確度，以及更好地掌控我們生活的各種需求所推動(dòng)，而這些都是8位MCU仍然在當(dāng)今社會(huì)起著重要作用的原因之一。

一些消費(fèi)和工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品十分重視成本，雖然這些產(chǎn)品也規(guī)定各種處理要求。因此，設(shè)計(jì)者對(duì)于具有器件在應(yīng)用產(chǎn)品中發(fā)揮的功能的解決方案進(jìn)行成本最優(yōu)化是必要的。如今市場(chǎng)中已經(jīng)沒(méi)有賺取高額利潤(rùn)的空間，換言之就是處于適中價(jià)位的適宜產(chǎn)品。而8位MCU卻能提供這些特征。它們具有可升級(jí)性和靈活性，并且依據(jù)架構(gòu)，其升級(jí)的價(jià)格也非常合理。

輕松編程
8位技術(shù)日益普及的另一個(gè)因素就是8位器件易于編程，開(kāi)發(fā)軟件也相對(duì)便宜，這就能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)工程師要求具有成本效益方案的需求，也就是加快將產(chǎn)品推向終端系統(tǒng)市場(chǎng)的步伐。許多設(shè)計(jì)工程師利用現(xiàn)有的8位架構(gòu)如 ZiLOG Z8 與編程語(yǔ)言（如 C 語(yǔ)言）共同前進(jìn)。與他們合作很平常，也不需要廣泛訓(xùn)練，只要小額投資就足以更快地實(shí)現(xiàn)更多的特性、功能和外圍器件。因此，編程的復(fù)雜性很容易處理，加上提高的性能以及更低的單位成本，這些共同帶來(lái)一個(gè)極具吸引力的解決方案。

8位MCU的未來(lái)
推動(dòng)8位MCU市場(chǎng)在21世紀(jì)向前發(fā)展的因素包括器件性能的改善、更多更好的外圍器件、通信標(biāo)準(zhǔn)的采納和使用以及閃存的普及。所有這些因素為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員和制造商帶來(lái)了整體改善的產(chǎn)品性能、更強(qiáng)的片上智能以及具有成本效益的解決方案。

展望未來(lái)，我們看到了推動(dòng)8位MCU市場(chǎng)進(jìn)一步發(fā)展的眾多機(jī)遇。8位器件不僅僅局限于128kM存儲(chǔ)器。新架構(gòu)將使外存儲(chǔ)器的容量高達(dá)16MB。8位MCU市場(chǎng)將繼續(xù)發(fā)展，為網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)更多的功能，并將隨著新市場(chǎng)的打開(kāi)而進(jìn)一步刺激需求。此外，在 ZiLOG 的 Z8Encore! XP 系列產(chǎn)品中提供的溫度傳感器和轉(zhuǎn)阻放大器等新型模擬數(shù)字外圍器件則提供了8位MCU之前所不具備的諸多功能。

2004年3月面市的 XP 系列為新一代8位MCU樹(shù)立了典范，它能夠與其他功能進(jìn)行高度整合，這些功能包括模數(shù)轉(zhuǎn)換、串行接口（UART/SPI 總線(xiàn)）、液晶顯示、eMAC 接口、USB 和無(wú)線(xiàn)射頻等。

我們有望目睹更多的電動(dòng)機(jī)械應(yīng)用產(chǎn)品在市場(chǎng)中立足，這些產(chǎn)品包括自動(dòng)售貨機(jī)、大型家用電器、流程控制和感應(yīng)器等。8位MCU將在這一進(jìn)程中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。我們認(rèn)為，8位MCU將繼續(xù)引領(lǐng)這一領(lǐng)域，并將在 RC 器件（如電視、DVD、音頻和家庭影院系統(tǒng)）、玩具（尤其是教育性的互動(dòng)玩具）和無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域、應(yīng)用產(chǎn)品（如無(wú)線(xiàn)車(chē)庫(kù)門(mén)控制裝置、傳感器、探測(cè)器）以及安全系統(tǒng)中發(fā)揮日益重要的作用。隨著交通變得愈加智能化且更加依賴(lài)于集中式的電腦系統(tǒng)，汽車(chē)市場(chǎng)也成為了8位技術(shù)即將進(jìn)軍的下一個(gè)領(lǐng)域。

就8位MCU在高端應(yīng)用產(chǎn)品市場(chǎng)上的增長(zhǎng)而言，支持技術(shù)（尤其是與連接相關(guān)的技術(shù)）將值得我們關(guān)注。隨著通信在社會(huì)上發(fā)揮日益關(guān)鍵的作用，無(wú)線(xiàn)和 TCP/IP 技術(shù)日漸重要。這些發(fā)展賦予了新型8位器件占據(jù)市場(chǎng)份額的機(jī)會(huì)，因?yàn)檫@些器件能夠提供更大的支持可能性以及上述的更多功能和更低成本。