2010-11-19
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当MCU市场的老大飞思卡尔也推出基于ARM Cortext M4的微控制器，当最顽固的采用自己专有协议的日本MCU厂商也开始全面进入基于ARM Cortext M3内核的MCU架构时，ARM已完全可以骄傲地说他们在MCU市场取得完胜。
日 前由创意时代举办的伴随深圳高交会的一场“MCU技术创新与嵌入式应用大会”可以说是ARM展示其完胜的最好例证。恩智浦半导体、意法半导体、飞思卡尔、 新唐、富士通、德州仪器以及Atmel等MCU市场的大腕们全来捧场，并从不同的切入角度纷纷表示对ARM Cortext M支持，从M0至M4，各厂商的切入点也不一样。
“我们认为未来MCU市场的分类要重新改写。”恩智浦半导体大中华区市场总 监金宇杰在会上表示，“未来，MCU产品将不再按8位，16位和32位来分，而是会按照M0核，M3核以及M4核等ARM内核的种类来分。”他的话虽然有 些激进，让现在很多还在专注于8位产品的厂商听着不是很舒服，但是也不是完全没有道理。他表示，恩智浦基于M0的LPC1100售价已可低于0.65美 元，“32位的MCU已进入亚美元(低于1美元)时代，传统的8051MCU的价格优势正在丧失。此外，由于M0结构的MCU比8051需要的代码少，可 进一步减小Flash的成本。而最重要的是，基于M0的MCU比8051的性能大幅提升，由8位提升到32位，而功耗更低，比如我们的LPC1100可达 150uA/Mhz，明年的LPC1100L还可以降至130uA/Mhz。所以，未来M0的产品替代传统的8051或其它专用架构是大势所趋。”金宇杰 表示。
无疑，NXP是所有MCU厂商中对ARM的新一代Cortext M架构最给力的一个，此次会上金宇杰表示为领先同类型的竞争对手，NXP不仅要在外围上形成差异，而且还会在明年推出集成高端M4和低端M0的非对称双M核MCU——LCP4000系列， 并加入对SPI Flash接口的支持，让用户的成本进一步降低。“双M核的意义在于可以完全释放M4的计算空间全力用作信号处理，而M0则用于完成接口电路等工作，这种 全新的架构将给工程师带来相当的灵活性面对一系列挑战，比如说在高端MCU中可灵活地对多任务分配。”他解释。高端的M4系列在电机控制、高清音频处理、 数字电源以及汽车应用中都将有巨大的前景。金宇杰还特别强调，不论是低端的M0系列，还是高端的M4系列，NXP的所有基于Cortext M的微控制器pin to pin兼容，可以做到让用户无缝升级。
意法半导体M3出货增长500%
意法半导体的香港/南中国区MCU市场部经理吴建明的观点不如金宇杰的 那么激进，他指出：“8位MCU还是会有很大的市场。一些汽车、通信或者工业控制领域的客户，他们对于目前的已获得认证的8位MCU还要采用相当长的时 间。这些大厂的认证周期长，且对器件的可靠性、实用性各方面都要求严格。所以我认为在这些市场M0替代8位MCU没有这么快。”显然，他的这种观点与意法 半导体的Cortex M0产品明年才推出有关。不过，虽然他仍在为意法半导体的8位MCU市场打气，但是他对于意法今年在Cortext M3上的成功又不得不表一表了：“2009年意法半导体基于M3的MCU出货量增长500%，而今年一季度，基于M3的MCU已占到意法STM32控制器 总量的80%以上。32位MCU向M3架构转换已是不争的事实。”吴建明称。据悉，今年仅意法半导体M3控制器的出货就可达100M，增长相当惊人，如按 每颗0.02美分的版税计算，ARM收版权税会收到手软。而且，这种火爆需求已导致意法半导体的MCU供货紧张，“我们已加大MCU的产能，明年产能可以 提升3-5倍。”吴建明在会上答用户关于缺货的提问时表态道。他还在会上宣布了新一代STM32F-2的M3微控制器，是业界第一个采用90nm工艺的 M3控制器，主频可提升到120Mhz。
ARM收版税会收到手软
然而，意法半导体仅是ARM在MCU市场上最大的客户之一。“到目前为止，全球 已有超过60家公司获得了ARM Cortext M的授权，中国大陆厂商也有近十家。”ARM嵌入式应用市场经理罗霖不无兴奋地表示，“至目前为此M3的授权占大多数。但由于像新唐这样的公司已表示推出 价格为55美分的M051控制器，将来这个市场更有可能降到40美分或者30美分，M0取代8051的速度正在加快，M0的授权数量在明年会大增。” 罗霖表示，M0微控制器的性能是基本型8051微控制器的9倍(如下图)，未来ARM还会在Cortext M0核中加入更多功能，比如加入中断控制器、集成时钟门控进一步降低功耗等，其中Sleep on Exit功能对于需要频繁启动的应用非常适合。
当 然，让ARM高兴的不仅是授权数量的迅速增长，更高兴地是出货量的迅速攀升带来的版税的收入，这会让ARM终于可以摆脱叫好不叫市的尴尬状态。近几年 来，ARM让全世界看好，让金融届看好，股票市值不断攀升，但是其销售额却令人不可思议地在6亿美元左右徘徊，究其原因是从授权一个ARM核，到其芯片大 量出货需要相当一段时间的培育。有数据显示从授权ARM核后，到该芯片出货到100万片，平均需要6年的时间。当然，现在这种时间将会大大缩短，而从今年 Cortext M出货的爆发来看，未来几年ARM收版税会收到手软，而销售额也会迅速突破。
为了充分利用资源，使 Cortext M芯片的代码复用更容易，降低开发者的学习曲线，ARM还将颁布统一的Cortext M微控制器软件接口标注CMSIS，比如即将推出的针对DSC应用的CMSIS DSP信号处理函数集，用户不用写代码，直接调用此软件包即可。由此可看出，下一步M4用户的授权数量也是相当可期的，目前已有恩智浦、飞思卡尔、意法、 TI等到MCU巨头购买了M4授权。
新唐电子将是M0市场的价格杀手
新唐电子科技(香港)有限公司总经理罗至圣也来到会场，对M0的微控制 器大加赞誉，新唐正在推出名为M051的微控制器，也即“基于M0内核的8051”之意，“这个定义的含义是32位的MCU，8051的价格。”他 称，“8051升级到M051，32位的微控制器仅需0.55美元。”他通过分析Ic Insights和Digitiems的综合数据，得出结论，2010年全球32位MCU的市值已超过8位MCU的市值，其中基于Cortext M的32位处理器市场会以年140%的成长率增长。(如下图所示)
罗至圣分析，从客户端显示，基于M0的微控制器与8051微控制器相比，性能有五倍提升，编码效率有2.5倍提升。目前来看，新唐是专注在M0内核的低端32微控制器市场，推动用户由8051向M0升级。
不 过，与上面的ST从M3入手，新唐从M0入手，以及NXP的从M0至M4的全面开花不同，老牌MCU厂商飞思卡尔目前则是从M4试手。在DSC市场，尽管 已有自己强势的Coldfire，但是飞思卡尔还是扭不过大势，进入Cortext M4阵营。当然，同样不得已跟着这趋势走的还有TI，它在去年收购Luminary进入Cortext M阵营。最后，连向来最顽固采用专有架构的日本MCU厂商也前来捧场——富士通微电子在展上着重介绍了自己的基于M3的系列新品。(如下图所示)
虽然以上每家MCU厂商的发力点不同，但是他们对ARM的同样给力，意味着MCU市场的专用架构时代正在过去，一个通用的其于Cortext M核的时代已到来。
