面對低價位MCU的挑戰(zhàn)

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

由此就不難理解：盡管市場上有無數(shù)低價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)勢的大公司。例如，8位MCU市場的老大Microchip、Freescale，16位市場上的瑞薩、英飛凌，32位RISC IP市場的ARM等。

那么，MCU供應(yīng)商們目前的對策是什么？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價格更低，功耗更低

“8位MCU市場不可能被低價位的16/32位產(chǎn)品替代，就像4位MCU總有一席之地一樣。”Freescale汽車與標準產(chǎn)品事業(yè)部亞太市場行銷總監(jiān)關(guān)永祺先生介紹說，“由于8位體系結(jié)構(gòu)簡單，做出的MCU肯定比32位產(chǎn)品成本更低，例如最新上市的RS08?！?月底，F(xiàn)reescale在上海的該公司技術(shù)論壇(FTF)上，特別向中國工程師展示了這種新研制的超低端8位MCU，價格可低于50美分，尺寸比標準產(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)的簡化版本，專為那些受到極其嚴格的空間和價格限制應(yīng)用設(shè)計的，基于RS08的MCU足以裝進電動牙刷頭中，非常適合傳統(tǒng)的電機設(shè)計和便攜式應(yīng)用，涵蓋從電機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，價格只有43美分。其性能卻令人刮目。6引腳KA系列擴大了Freescale的Controller Continuum低端產(chǎn)品陣容。通過提供2KB閃存和63B的RAM，KA系列號稱提供了比目前市場上的超低端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，能在整個電壓范圍內(nèi)運行，在1.8V電壓下的性能高達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，瞄準特定市場

對自己產(chǎn)品進行優(yōu)化，以滿足某個特定產(chǎn)品市場(niche market)需要。

在8位MCU市場上春風得意的Microchip，在16位市場也馬蹄疾。自去年10月首次推出16位MCU/DSC(數(shù)字信號控制器)之后，今年6月27日，對其16位DSC系列—dsPIC33F進行了優(yōu)化，發(fā)布了dsPIC30F系列，主要面向特定的市場：大功率開關(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現(xiàn)全數(shù)字回路控制。芯片定價為2.99美元起，但提供的方案使元件數(shù)量可減少50%，看來整個方案物有所值。

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)，以及可實現(xiàn)低延遲時間和高分辨率控制、每秒200萬次采樣的 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，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部門戰(zhàn)略市場總監(jiān)Steve Marsh介紹：由于業(yè)界缺乏有效的解決方案，對于100W以上的開關(guān)電源和中小功率復(fù)雜的開關(guān)電源，對電源轉(zhuǎn)換回路進行數(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)計人員有效地實現(xiàn)對產(chǎn)品進行全面數(shù)字控制。

圖1 100W以上的數(shù)字電源要電源要增加第四級集成：全數(shù)字控制（傳統(tǒng)的三級控制是：開/關(guān)控制，比例控制，拓撲控制）

自從數(shù)字電源的概念從去年開始受到矚目以后，TI, Intersil, Silicon Labs, Zilker, iWatt等公司都推出了這類解決方案。Microchip介紹說其產(chǎn)品的優(yōu)勢是尺寸小，引腳較少，DSC中的DSP功能簡單易用，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還推出了一個新的智能電源設(shè)計中心，其網(wǎng)址為：www.microchip.com/POWER。

策略三：針對垂直市場推全新產(chǎn)品

如今，ARM在嵌入式世界已經(jīng)家喻戶曉，從手機到便攜式產(chǎn)品到通用32位MCU都可見到ARM的身影。不過，作為想與ARM合作、進入32位世界的后來者，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需求。因為嵌入式世界的特點是多樣化，因此不可能由一家或幾家公司包打天下。

今年2月，Zilog公司傳來消息：要進軍32 位領(lǐng)域，主要基于ARM-9內(nèi)核，應(yīng)用集中于銷售點(POS)市場，以及與POS相關(guān)的ATM機、出租車表等市場，還有安全產(chǎn)品領(lǐng)域。5月中旬，在“2006年第二屆中國(北京)國際專用支付終端設(shè)備與技術(shù)展覽會及應(yīng)用大會”期間，記者見到了Zilog戰(zhàn)略與商業(yè)開發(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 市場規(guī)模為 880 萬單位，且每年以 18.1% 的速度增長。目標應(yīng)用包括安全付款終端、售貨亭、郵資計算器、無線和移動付款終端、自動提款機、諸如彩票和游戲機等遙控終端以及其它支付點。中國的金稅工程實施以來，取得了巨大的進步，由于08年北京奧運會和2010年的上海世博會，我國將從目前的50萬POS機達到2010年的600萬臺左右，稅控機需要量3000萬臺左右。同時，又遇到POS機與國際盡快接軌的挑戰(zhàn)(例如要與歐洲EMV標準體系兼容)；另外，還出現(xiàn)了中國特色的金稅收款機與當前POS機合二為一的銀稅機產(chǎn)品。

即將在夏天推出的ZA9L系列MCU的特點是高安全性，高集成性；兼容各種標準；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，與國際著名的POS機大廠Ingenico(安智)，Hypercom(海博通)，Verifone等保持著長期的合作關(guān)系，因此Zilog對進入POS市場充滿信心，志在必得。

結(jié)語

由此可見，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特定市場提供性能更佳、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，善于捕捉機會的工程師成為嵌入式世界的弄潮兒。

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