微控制器技術與應用論壇專刊 綠色低功耗高整合性的32位元MCU大趨勢

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隨著功能不斷增強，微處理器(MCU)的應用面也愈來愈大，市場需求愈來愈高。因此，追求效能更高、更符合市場需求的規格特性，就成為MCU廠商努力的方向。

為能完整說明MCU技術開發的大趨勢，同時一次提供研發工程師各個領導廠商最新MCU解決方案，DIGITIMES特別在9月24日舉辦「DTF 2009微控制器技術與應用論壇」，邀請到瑞薩、晶心、意法、NXP、ARM、Cypress、Microchip等廠商，針對MCU技術發展趨勢和功能特性作一次完整分析。研討會吸引了爆滿的聽眾，設攤展示的廠商也都與踴躍詢問的學員熱絡地互動。

根據iSuppli估計，8位元MCU在2009年以後就會呈現衰退，32位元MCU的出貨金額，在2011就會領先市場；IC Insights則估計32位元MCU在2010年就會超過8位元MCU。由這些估計可以確認，32位元不僅是MCU趨勢，主流地位更是即將發生。

32位元成為市場主流代表了什麼？那就是更強大的MCU將會更普及，整合性高、週邊支援豐富、有線的乙太網路或Zigbee等無線通訊技術、更佳的人機介面，都是32位元MCU所能達到的功能特性。當然最主要的就是更低的功耗、更有利生態環境的整體考量設計，已經成為各個領導半導體廠商致力發展的技術方向，同時也是企業責任。

全球第一大MCU供應商瑞薩科技，此次由旗下Renesas Solutions公司董事長宗像恒任發表演講。他點出電子產業未來的挑戰在於功效、小型化、速度、低功耗、安全等五大核心訴求。這就是MCU的五大技術發展方向。

除此核心之外，周邊朝向三方面發展，一是便利性更佳，多功能、高速、小型及扁平化、低功耗、網路通訊和安全性為主要方向。二是人機介面的改善，包括五感、生物測定學、人體區域網路、運動、健康、醫療、機器人等都是發展方向。三是節能與安全的環境生態考量。

提供嵌入式核心平台的晶心科技，CTO暨研發企劃副總經理蘇泓萌博士則用1個新觀點解讀MCU，那就是MCU 2.0。過去的MCU很單純，小而簡單，使用於特定應用，那就是MCU 1.0時代的光景。

然而現在一切都改變了，MCU有著更強大的功能和更高度的整合性，MCU 2.0有了更豐富的內涵，設計朝向小型化，即更小的晶片尺寸，且針對各種應用都能組態，和更小的碼邁進。同時也要更低的耗電，動態耗電、漏電減少，和電源管理等等。

意法半導體則由產品行銷經理楊正廉與聽眾分享網通型MCU的技術趨勢，該公司STM32家族新推出網通型產品線，現在全系列產品量產出貨的型號已經突破70大關，針對各種應用都能提供適當的對應MCU。

STM32網通型產品線特別突顯它的連接功能，包括乙太網路、MSB OTG、雙CAN介面及數位音效I2S介面，同時也提供豐富的軟體程式庫免費下載。除了STM32以外，意法的STM8L家族則是特別強調它的低功耗特性，演講末了楊正廉展示了實測結果，2個銅片插入馬鈴薯中即可以驅動，證實其耗電量較一般MCU低很多。

NXP大中華區微控制器產品行銷經理郭志銳表示，雖然許許多多的產品都採用ARM作為MCU核心，然而因為各廠家架構的選擇、建置技術、運算處理的最佳化以及電源管理等，都是不相同的，因此造成產品有所區隔。NXP的LPC2000因為建置優勢，成為市場上極成功的系列產品；隨後NXP推出下一代的低功耗LPC1100、提供混合訊號的LPC1300、強調高效能表現的LPC1700。同時預估至2009年底時NXP將會有超過90款的ARM微控制器。

ARM市場行銷經理陳洛則分析了32位元微控制器市場，他指出32位元MCU近年來一直穩定成長，而ARM在市場上，則以每年2.4倍的速度加速成長，以成為隨處可見的核心。產品設計上，ARM愈來愈重視節能的綠色要求，以滿足國際性的規範；同時也更重視人機介面的設計，強調直覺性的使用介面操作；也提供Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee等廣泛的有線及無線連結功能。此外，由於軟體的需求提升，對記憶體的容量要求也不斷增加。這些都是32位元MCU可以滿足的技術方向。

ARM認為，目前在設計上最常見的挑戰就是軟體設計的複雜度不斷提升。廠商希望透過軟體來彌補硬體的不足。然而，軟體元件之間的交換仍不是件容易的事，ARM為此提出了所謂的CMSIS介面標準，希望能改善這方面的問題。

Cypress PSoC資深行銷經理吳健鴻闡述了PSoC嵌入式設計，PSoC是目前業界唯一的可程式嵌入式系統單晶片，能將可編程的類比與數位周邊功能、記憶體及MCU整合在1顆單晶片上。好處是將類比、MCU、PWM、I2C、SPI等功能整合在一起，降低整體成本，且可程式性讓設計者能保有設計彈性。這些優勢使PSoC快速成長，目前客戶數已經超過9,000，出貨量也已突破5億顆。

Microchip台灣分公司資深區域銷售經理李佳哲點出，漏電流的靜態功耗，現在已成了電池耗電的主要殺手，因此，Microchip致力於MCU低功耗的設計，及類比及記憶體元件。技術上，「深度睡眠」是降低待機功耗的重要策略，該模式能移除處理器核心、記憶體及周邊的功耗，只剩下RTC為主的小區域需供電，因此可大幅降低功耗。