《電子技術(shù)應(yīng)用》
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為何8位微處理器堪稱MCU界的“教父”,?

2015-09-11
關(guān)鍵詞: MCU 8008 8位微處理器 微芯科技

       自英特爾推出第一款8位微處理器,,仍不斷帶來讓工程師們無法拒絕的吸引力,?!斑@并不是說8位只是存在那里而已,”微芯科技(Microchip Technology)產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理Wayne Freeman強(qiáng)調(diào),,“以營(yíng)收來看,,它仍然是最大的微控制器(MCU)市場(chǎng)?!钡拇_,,根據(jù)市調(diào)公司Gartner的“2014年全球微控制器市占率分析”報(bào)告,在2014年——英特爾推出8008微處理器的42年后——這個(gè)“MCU界的教父”仍然占整個(gè)MCU市場(chǎng)銷售額的39.7%,,較32位組件(38.5%)與16位組件(21.8%)的占有率更高,,同時(shí)也搶占主要的科技新聞?lì)^條。

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  英特爾推出8008微處理器,,開啟8位時(shí)代

   在一個(gè)5年就算是永恒的產(chǎn)業(yè)中,,為什么這么古老的技術(shù)能夠歷久彌新,持續(xù)地吸引工程師用來打造先進(jìn)的產(chǎn)品?因?yàn)槭?位的成功與它本身是8位的關(guān)系不大,。 對(duì)于許多工程師來說,,最主要是因?yàn)槭煜ぁ_@就是為什么白色家電制造商在制造冰箱、冰柜,、洗衣機(jī),、烘干機(jī)和洗碗機(jī)時(shí)都用8位MCU;汽車制造商也用它來開發(fā) 升降車窗、門鎖,、后照鏡,、電動(dòng)座椅與車內(nèi)照明;還有幾千萬張的智能卡都得將它整合進(jìn)來,而無數(shù)的低端馬達(dá)也都由8位MCU來控制,?!斑@與傳承有 關(guān),”Tirias Research創(chuàng)辦人兼首席分析師Jim McGregor表示,,“工程師長(zhǎng)久以來一直沿用8位,,因而也就不想再改變其軟件基礎(chǔ)了?!?/p>


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2014年MCU市場(chǎng)占有率

   這也和半導(dǎo)體制造商“樂于以8位組件打造更強(qiáng)大的平臺(tái)”有關(guān),。他們指出,許多工程師是根據(jù)接腳數(shù)與閃存(flash)來進(jìn)行選擇,,而不是位尺寸,。“我們 看到開發(fā)人員選擇在高達(dá)約32K flash與32針接腳的程度內(nèi)都選擇用8位,,”愛特梅爾(Atmel Corp.)營(yíng)銷總監(jiān)Andreas Eieland指出,,“在32K flash與32針以上,才開始看到選擇其它方案的趨勢(shì),?!?/p>


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  Atmel megaAVR系列包括外圍觸控控制器、USB與LCD控制器,,以及車用的CAN和LIN控制器

  8位MCU市場(chǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)仍持續(xù)擴(kuò)增

  然而,,8位持續(xù)成功的關(guān)鍵可能在于其整合新功能的能力。這就是為什么8位不僅歷久不衰,,反而還穩(wěn)定成長(zhǎng)之故,。例如,Microchip持續(xù)為其8位組件尋找新應(yīng)用,。該公司在今年7月推出了PIC16F1579系列,,提供高達(dá)28KB flash以及14-20接腳的封裝。此外,,還有新的其8位系列PIC16F18877提供高達(dá)40接腳與56KB flash,,瞄準(zhǔn)消費(fèi)電子與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用。


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  Microchip新的8位PIC16F18877系列提供高達(dá)40接腳與56KB flash,,瞄準(zhǔn)消費(fèi)電子與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用

   Microchip的工程師表示,,新系列組件也為更廣泛的LED應(yīng)用開啟了大門,。透過整合不斷增加核心獨(dú)立的外圍,該公司的新系列8位組件可用于驅(qū)動(dòng) 160串的WS2812 RGB LED,。在此之前,,這一類的應(yīng)用通常不會(huì)考慮采用8位進(jìn)行控制?!拔覀兊?位產(chǎn)品系列中已經(jīng)有許多都能以死循環(huán)的方式(而非從核心)從外圍驅(qū)動(dòng)高功率 LED了,,”Microchip產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理Janmichael Aberouette表示。Microchip指出,,在汽車引擎控制方面,,該公司的8位組件也取得了進(jìn)展,最近并與在遠(yuǎn)東地區(qū)一家低成本汽車制造商合作,, 利用8位MCU開發(fā)內(nèi)燃引擎,。“我們知道8位無法實(shí)現(xiàn)排放控制,,”Microchip的Freeman表示,,“你還需要更多的處理能力。但是,,如果你只需 要驅(qū)動(dòng)火星塞,,這是一個(gè)近乎完美的解決方案?!?/p>

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2014年全球前五大8位MCU制造商

   同樣地,,Atmel為其megaAVR家族推出了一系列新外圍設(shè)備,增加包括外圍觸控,、USB和LCD控制器,,以及車用CAN和LIN控制器。 Arduino的開放源碼套件就采用了8位的Atmel AVR MCU,,此外,,還有越來越多的IoT系統(tǒng)也用這項(xiàng)技術(shù)將數(shù)據(jù)傳送到因特網(wǎng)。Atmel表示,,8位技術(shù)簡(jiǎn)化了產(chǎn)品的設(shè)計(jì),并降低材料清單(BOM)成本,。 Eieland說:“特別是32KB以下,,8位還會(huì)變得更便宜?!?/p>

  半導(dǎo)體周期調(diào)整也影響不了8位單片機(jī)的地位

   當(dāng)然,,8位市場(chǎng)也開始失去某些應(yīng)用。Gartner指出,,16位與32位組件每年分別成長(zhǎng)正7%和10%;而8位的年成長(zhǎng)率僅0.7%,。在汽車產(chǎn)業(yè),,大 部份基于CAN與Flexray的應(yīng)用對(duì)8位來說都太過先進(jìn)了。同樣地,,許多IoT設(shè)備以及先進(jìn)的馬達(dá)控制應(yīng)用也超出8位的能力范圍,。此外,運(yùn)算密集型的 應(yīng)用通常也必須使用更強(qiáng)大的處理核心進(jìn)行處理,?!澳愦蛩阕龅墓δ茉蕉啵礁叨说腗CU就越有吸引力,,”Tirias的McGregor表示,。

   盡管如此,許多大型半導(dǎo)體制造商仍繼續(xù)支持8位的生產(chǎn),。Microchip,、Atmel、瑞薩(Renesas),、恩智浦(NXP),、意法半導(dǎo)體 (ST)和飛思卡爾(Freescale)都是去年帶來整個(gè)62億美元8位MCU市場(chǎng)的一部份。業(yè)界分析師甚至還說這項(xiàng)“教父”級(jí)的技術(shù)目前還看不到盡 頭,。


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   20年來,,人們一直談?wù)?位單片機(jī)即將被淘汰;不過這并沒有成為現(xiàn)實(shí),而且我們認(rèn)為,,未來它也不會(huì)退出歷史舞臺(tái),。原因在于,并非所有應(yīng)用都具備圖形顯示 或者需要傳輸大量數(shù)據(jù),,而且每天都有之前從未采用電子智能的新的8位應(yīng)用被設(shè)計(jì)出來,。Eieland強(qiáng)調(diào),“在某些應(yīng)用中,,8位仍有其發(fā)揮之處,,甚至是在 未來十年依然如此?!比ツ?0月,,Microchip首席執(zhí)行官史蒂夫桑吉(Steve Sanghi)拉響了半導(dǎo)體行業(yè)的警報(bào),他說:“半導(dǎo)體行業(yè)的新一波調(diào)整已經(jīng)開始,,并將在未來幾個(gè)季度席卷整個(gè)行業(yè),。”而今年,,Microchip重奪8 位單片機(jī)市場(chǎng),,雖然一些市場(chǎng)觀察員認(rèn)為這一市場(chǎng)已呈現(xiàn)衰退趨勢(shì),但是原廠在8位單片機(jī)領(lǐng)域繼續(xù)創(chuàng)新,,并不斷創(chuàng)造新的收益記錄,。

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