為什么8位MCU依然活躍在當(dāng)今市場上？

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

自20世紀(jì)70年代早期面世以來，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了性能優(yōu)勢，但8位MCU市場卻繼續(xù)壯大。Semico公司的研究數(shù)據(jù)預(yù)測，8位MCU市場的全球總價值將從2002年的不足40億美元攀升到2008年的58億美元。Semico 預(yù)測在2003~2008年期間，8位器件市場將以8.1%的復(fù)合年增長率增長。在此期間，8位器件的產(chǎn)量預(yù)計將以12.2%的復(fù)合年增長率增長（編者注：WSTS、IC Insights等公司卻認(rèn)為8位市場卻穩(wěn)中有降，參見本刊5月上半月108頁）。

那么，為什么8位MCU依然活躍在當(dāng)今市場上呢？其實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，具有競爭性的成本
8位MCU的功效得以繼續(xù)增長，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（如紅外線傳感裝置和射頻功能），終端用戶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)終端用戶系統(tǒng)的費用降低。

現(xiàn)代8位MCU性能的改善以及外圍器件的增加已開拓了新的市場機(jī)遇，特別是在消費電子和工業(yè)控制領(lǐng)域。隨著產(chǎn)品開發(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)品開發(fā)的研發(fā)、設(shè)計和測試過程中被改編，這鼓勵了設(shè)計工程師嘗試不同方法，而無需擔(dān)心浪費資源和增加額外的開發(fā)成本。

閃存是MCU領(lǐng)域中發(fā)展最快的市場部分，而內(nèi)存較大的器件又是閃存中發(fā)展最快的。推動這一發(fā)展的動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。移動通信是閃存發(fā)展的另一個領(lǐng)域，實現(xiàn)了文本和多媒體信息以及視頻流的功能。

功效擴(kuò)散
性價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)計人員進(jìn)一步將精力從“中心（hub）”轉(zhuǎn)移至“節(jié)點（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越來越智能化，需要中心存儲的功能也越來越少。以安全系統(tǒng)為例，功效常常存在于系統(tǒng)的訪問面板，用戶在訪問面板輸入代碼時，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)在可以互相獨立地運作并與控制板進(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)，同時加強(qiáng)整體用戶界面和系統(tǒng)功能。

對于更高智能的需求，現(xiàn)在體現(xiàn)在“節(jié)點”上，并且它受到更好的用戶界面、容錯系統(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，而這些都是8位MCU仍然在當(dāng)今社會起著重要作用的原因之一。

一些消費和工業(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)計者對于具有器件在應(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。如今市場中已經(jīng)沒有賺取高額利潤的空間，換言之就是處于適中價位的適宜產(chǎn)品。而8位MCU卻能提供這些特征。它們具有可升級性和靈活性，并且依據(jù)架構(gòu)，其升級的價格也非常合理。

輕松編程
8位技術(shù)日益普及的另一個因素就是8位器件易于編程，開發(fā)軟件也相對便宜，這就能滿足設(shè)計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)市場的步伐。許多設(shè)計工程師利用現(xiàn)有的8位架構(gòu)如 ZiLOG Z8 與編程語言（如 C 語言）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，這些共同帶來一個極具吸引力的解決方案。

8位MCU的未來
推動8位MCU市場在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)計人員和制造商帶來了整體改善的產(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，我們看到了推動8位MCU市場進(jìn)一步發(fā)展的眾多機(jī)遇。8位器件不僅僅局限于128kM存儲器。新架構(gòu)將使外存儲器的容量高達(dá)16MB。8位MCU市場將繼續(xù)發(fā)展，為網(wǎng)絡(luò)帶來更多的功能，并將隨著新市場的打開而進(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）、液晶顯示、eMAC 接口、USB 和無線射頻等。

我們有望目睹更多的電動機(jī)械應(yīng)用產(chǎn)品在市場中立足，這些產(chǎn)品包括自動售貨機(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玩具）和無線領(lǐng)域、應(yīng)用產(chǎn)品（如無線車庫門控制裝置、傳感器、探測器）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于集中式的電腦系統(tǒng)，汽車市場也成為了8位技術(shù)即將進(jìn)軍的下一個領(lǐng)域。

就8位MCU在高端應(yīng)用產(chǎn)品市場上的增長而言，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。隨著通信在社會上發(fā)揮日益關(guān)鍵的作用，無線和 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)市場份額的機(jī)會，因為這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。