32位MCU生態(tài)推動物聯(lián)網(wǎng)市場布局

　　微控制器（MCU）可視為將CPU、內(nèi)存、I/O、定時(shí)/計(jì)數(shù)器等功能整合于同一芯片的微型計(jì)算機(jī)，可應(yīng)用于車載、工控、消費(fèi)電子、家電等領(lǐng)域。MCU因涵蓋應(yīng)用面廣、可使用的終端裝置多樣化，相較于單一裝置應(yīng)用的芯片，市場變化較為穩(wěn)定，不易因個(gè)別終端市場需求變化而大幅波動。

　　2015年全球MCU市場產(chǎn)值達(dá)168億美元（比2014年增長5.6%），出貨量達(dá)209億顆（比2014年提升12.4%），而平均每顆售價(jià)則是0.81美元。預(yù)計(jì)2020年將有750億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品連在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)作，對物聯(lián)網(wǎng)的感測，數(shù)據(jù)處理及加密，傳輸都需要運(yùn)用到MCU。

　　早期MCU架構(gòu)多是8位為主（如Intel 8051系列、Atmel AT8/TS8系列、Labs EFM8系列），且整合開發(fā)環(huán)境也是以8位為主。隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代任務(wù)的復(fù)雜化，對計(jì)算能力越來越高促使MCU開始邁向16或32位來設(shè)計(jì)，與此同時(shí)相關(guān)的軟件開發(fā)環(huán)境也提升到32位，甚至做到可以向下兼容，讓開發(fā)環(huán)境不受限于硬件，以提供更具彈性的開發(fā)空間。

　　隨著32位MCU生態(tài)環(huán)境的建立和成本的進(jìn)一步降低，預(yù)計(jì)未來將有一個(gè)時(shí)間點(diǎn)實(shí)現(xiàn)井噴。但需要注意的是，由于32位MCU操作數(shù)與內(nèi)存長度的增加，相同功能的程序代碼長度較8/16bit MCU會增加30~40%，這導(dǎo)致嵌入式FLASH內(nèi)存容量不能太小，而芯片引腳數(shù)量增加，可能會限制32bit MCU的成本縮減能力。

　　從目前MCU排名來看，瑞薩、NXP、Microchip成為全球前三大MCU廠商。物聯(lián)網(wǎng)之于MCU必將是一個(gè)前景廣闊的市場，也是眾多MCU廠商布局的關(guān)鍵應(yīng)用市場，機(jī)會在于廠商們?nèi)绾螌CU差異化產(chǎn)品真正與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。依據(jù)研調(diào)機(jī)構(gòu)IHS，2014-2019年整體MCU市場的年復(fù)合增長率為4%，但應(yīng)用于IoT的MCU產(chǎn)值則有11%的增長，預(yù)估至2019年IOT相關(guān)應(yīng)用的MCU市場可達(dá)28億美元。

　　瑞薩：Synergy的軟硬件整合平臺

　　微控制器大廠瑞薩電子為強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)市場布局，在原有的芯片銷售業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，推出名為Synergy的軟硬件整合平臺。該平臺除了MCU、開發(fā)板之外，還有相當(dāng)完整的軟件生態(tài)系統(tǒng)，包含開發(fā)環(huán)境、實(shí)時(shí)作業(yè)系統(tǒng)（RTOS）以及經(jīng)過瑞薩驗(yàn)證的各種第三方軟件資源。

　　瑞薩Synergy IoT事業(yè)群總經(jīng)理Peter Carbone表示，該公司的Synergy自2015年第四季在美國推出以來，目前已陸續(xù)拓展到歐洲、東南亞、澳洲等區(qū)域市場，***與中國則分別在10月初及10月底正式發(fā)表。目前該平臺累計(jì)的客戶數(shù)量已達(dá)3400家，其中有部分應(yīng)用開發(fā)進(jìn)展較快的客戶，已經(jīng)準(zhǔn)備進(jìn)入產(chǎn)品量產(chǎn)階段。

　　整體來說，Synergy平臺可以為開發(fā)者創(chuàng)造三大核心價(jià)值，分別是更低的開發(fā)成本、更快的開發(fā)速度與降低進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場的門檻。

　　該平臺能夠?yàn)殚_發(fā)者帶來上述價(jià)值的原因在于，Synergy平臺除了備有多種硬件開發(fā)板之外，還包含免費(fèi)的E2 Studio及IAR Embedded Workbench開發(fā)環(huán)境供開發(fā)者選擇，以及以底層軟件（RTOS、驅(qū)動、應(yīng)用框架等）為主的Synergy Software Package（SSP）。此外，Synergy平臺還包含多種瑞薩自身研發(fā)或第三方提供的軟件外掛，這些外掛資源都經(jīng)過瑞薩驗(yàn)證，確定可在現(xiàn)在及未來的SSP上隨插即用。

　　除了有保證的軟件質(zhì)量外，該平臺也具備降低開發(fā)者資金負(fù)擔(dān)及風(fēng)險(xiǎn)的效果。除了免額外收費(fèi)的開發(fā)環(huán)境及原廠軟件外，倘若開發(fā)者的應(yīng)用會使用到第三方外掛資源，開發(fā)者也可以等到研發(fā)工作接近尾聲，產(chǎn)品準(zhǔn)備量產(chǎn)上市時(shí)，再跟第三方軟件業(yè)者討論授權(quán)協(xié)議。

　　相較之下，瑞薩對Synergy平臺上的軟件開發(fā)商采取貴精不貴多的策略。Carbone透露，瑞薩會先嚴(yán)格檢驗(yàn)開發(fā)商的軟件開發(fā)流程、軟件兼容性后，再讓第三方業(yè)者加入平臺，因?yàn)镾ynergy平臺不僅要提供高質(zhì)量的軟件資源，更會提供長期支援服務(wù)，因此在挑選第三方業(yè)者時(shí)，會相對嚴(yán)謹(jǐn)很多。

　　恩智浦（飛思卡爾）：新型開發(fā)平臺Kinetis KW2x MCU

　　FRDM-KL05Z是一款超低成本開發(fā)平臺，由基于ARM? Cortex?-M0+處理器的Kinetis L系列 KL0xMCU組成。包括可輕松訪問MCU I/O，配備電池，低功率運(yùn)行，采用可搭配擴(kuò)展板的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，以及用于閃存編程和運(yùn)行控制的內(nèi)置調(diào)試接口。FRDM-KL05Z受到眾多恩智浦和第三方開發(fā)軟件的支持。

　　兩個(gè)電路板可以即插即用的方式輕松實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)連接，從而方便設(shè)計(jì)師為其電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)配置Zigbee或802.15.4連接功能。該新型套件還提供大量參考設(shè)計(jì)，另外還配備了作為獨(dú)立板運(yùn)行或連接外部應(yīng)用時(shí)所有必要的I/O接口。

　　基于MKW24D512 Kinetis W系列微控制器，通過軟件可支持Thread、ZigBee Pro、802.15.4 MAC、SMAC及Kinetis軟件開發(fā)套件（SDK）。滿足與未來Zigbee智能能源2.0和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議規(guī)范息息相關(guān)處理和存儲器需求。新一代世界級Kinetis無線解決方案，通過對廣泛的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品組合的擴(kuò)展，可進(jìn)一步增強(qiáng)了連接能力。

　　KW2x無線MCU主要在智能能源、家庭/樓宇自動化、醫(yī)療保健、家庭娛樂等場景使用，典型的應(yīng)用有：由儀表、網(wǎng)關(guān)家用顯示器和互連設(shè)備構(gòu)成的家庭網(wǎng)絡(luò)；聯(lián)網(wǎng)樓宇控制以及具備燈光控制、暖通空調(diào)和安保等功能的家庭自動化應(yīng)用。

　　新唐：打造低功耗MCU平臺

　　從8051微控制器開始，新唐發(fā)展MCU已經(jīng)有20年的歷史，為全方面服務(wù)客戶，2009年推出ARM Cortex-M0 MCU，2014年推出ARM Cortex-M4 MCU，在全球已逐漸打響品牌知名度。

　　身為大中華區(qū)重要32位微控制器廠商，新唐2015年在車用、工控與消費(fèi)性產(chǎn)品都皆取得不錯(cuò)的成績，車用主打中控與后裝市場，包含聲音應(yīng)用與車用通訊等;工控則在POS機(jī)、溫控設(shè)備與馬達(dá)應(yīng)用等領(lǐng)域吸引市場目光;消費(fèi)性產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣泛，包含健康醫(yī)療與小家電等智能家庭產(chǎn)品。推出的Nano系列為新唐低功耗MCU平臺，待機(jī)電流小于650 nA，適用于長時(shí)間使用電池之終端應(yīng)用，如健康照護(hù)、智能交通與電子卷標(biāo)等產(chǎn)品。

　　微控制器應(yīng)用事業(yè)群副總經(jīng)理林任烈認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)為多樣化市場，其應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，包含智慧醫(yī)療、智能家庭與城市、智能工廠、智能交通、環(huán)境監(jiān)控與安控等。因物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展之多樣性，使得客戶需求皆不相同，面對多樣與多元的終端應(yīng)用發(fā)展下，其中最重要的組件則是微控制器，因此物聯(lián)網(wǎng)將是微控制器未來重要發(fā)展市場。

　　對于解構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)終端裝置，分為三大重要組成組件：一為感測組件、二為通訊模塊、三為運(yùn)算核心之微控制器，新唐將著重于微控制器的開發(fā)，技術(shù)方面以低功耗、模擬與安全為主。

　　不難發(fā)現(xiàn)，在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，系統(tǒng)需要取得傳感器數(shù)據(jù)，進(jìn)行快速處理后，再將處理完的數(shù)據(jù)經(jīng)由無線通信傳遞至云端，因此處理器需要具備高效能的數(shù)據(jù)計(jì)算能力，在此同時(shí)，處理器亦必須處理無線通信協(xié)議，由此看來，唯有32位微控制器才能符合此效能，因此32位微控制器為物聯(lián)網(wǎng)主流。

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)與穿戴裝置興起，微控制器將持續(xù)往更輕、薄、短、小的美型設(shè)計(jì)發(fā)展，且因物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備需要以電池供電，為能快速被喚醒進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，所以低耗能、高效率與高整合度的微控制器將是決勝物聯(lián)網(wǎng)市場的關(guān)鍵。