MCU如何為明天做準(zhǔn)備？

摘要：2019年MCU將成長9%，達(dá)到204億美元。處于史上最好光景，MCU廠商如何在機(jī)遇面前“為明天做準(zhǔn)備”？

（集微網(wǎng)報(bào)道 艾檬）對(duì)于在市場(chǎng)上行走多年的MCU來說，近年來應(yīng)是史上的好光景。IC Insights在其《The 2018 McClean Report》調(diào)查報(bào)告中，提高了對(duì)MCU出貨量的預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)在2018年將達(dá)到18%，達(dá)到近306億片；營收預(yù)計(jì)將成長11%，達(dá)到186億美元的歷史新高水平，2019年將成長9%，達(dá)到204億美元。對(duì)于MCU廠商來說，在未來的機(jī)遇面前如何“為明天做準(zhǔn)備”呢？

為明天做準(zhǔn)備

對(duì)于MCU廠商來說，一個(gè)永恒的命題就是在集成度、成本、功耗、安全層面進(jìn)化以滿足永無止境的市場(chǎng)需求。用ST微控制器事業(yè)部產(chǎn)品線市場(chǎng)經(jīng)理Pierre Charvet的話來說，就是要為明天做準(zhǔn)備。

曹錦東詮釋了這一主旨，他說，客戶遇到的問題是“下一個(gè)項(xiàng)目”：如何將當(dāng)前項(xiàng)目和下一個(gè)項(xiàng)目在一起使用，如何面對(duì)未來不可預(yù)知的挑戰(zhàn)？因而，MCU廠商需要提供一個(gè)廣闊的產(chǎn)品系列平臺(tái)，從性能、功耗及可擴(kuò)展性方面不斷擴(kuò)充，為客戶節(jié)約時(shí)間和人力成本，創(chuàng)造價(jià)值。

除了產(chǎn)品系列的進(jìn)階之外，還需要從三大維度來綜合推進(jìn)。曹錦東認(rèn)為，隨著應(yīng)用的深入，創(chuàng)新已經(jīng)不僅僅只依賴于MCU，而需要更多的合作伙伴在硬件、軟件層面不斷助力客戶的應(yīng)用落地，因而需構(gòu)建廣泛的生態(tài)系統(tǒng)。此外，還需要關(guān)注垂直應(yīng)用。如今的應(yīng)用比過去更為復(fù)雜，從以往“可能只注重控制”，到現(xiàn)在不僅要注重控制，還需要從接入、數(shù)據(jù)、安全等層面全面考量，而未來的挑戰(zhàn)會(huì)更多。并且，在關(guān)注大客戶之外，還需要關(guān)注中小客戶的需求。

在理念上達(dá)成了共識(shí)，在踐行上ST也做了全面的布局。曹錦東介紹，自2007年發(fā)布首款STM32產(chǎn)品以來，去年STM32全球出貨量已經(jīng)超過30億片，在業(yè)界廣受好評(píng)。此外，ST的合作伙伴在物聯(lián)網(wǎng)接入、大數(shù)據(jù)處理、人工智能有自己的算法和方案，通過廣泛的生態(tài)合作，不斷助力客戶更快更好地實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。同時(shí)，ST一直關(guān)注垂直應(yīng)用，最近通過收購TouchGFX加強(qiáng)了軟件的實(shí)力，可提供更好的一體化方案。而對(duì)諸多客戶的支持體現(xiàn)在線上和線下的渠道融合上，ST最近在天貓開設(shè)了專賣店，開創(chuàng)了一個(gè)先例，亦讓客戶更方便了解和購買ST的產(chǎn)品。

三大關(guān)鍵詞

為了明天，ST在不斷自我進(jìn)化。作為STM32家族中的F0，已在市場(chǎng)中大受歡迎，市場(chǎng)占有率高企，但ST為了適應(yīng)更多應(yīng)用的新需求，“下一代”STM32G0來了。Pierre Charvet強(qiáng)調(diào)，在設(shè)計(jì)STM32G0時(shí)保留了STM32F0的所有優(yōu)點(diǎn)，比如DMA設(shè)置、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、CPU監(jiān)控等，此外則在更高的性能、更好的集成度、更低的功耗、更高的安全性等性價(jià)比上全面提升。

在介紹這款產(chǎn)品時(shí)，Pierre Charvet特意提到三大關(guān)鍵詞：一是高效，芯片本身的集成度更高、設(shè)計(jì)更精簡(jiǎn)、可節(jié)省更多的外圍設(shè)備、支持更低的功耗等，實(shí)現(xiàn)了高性價(jià)比；二是穩(wěn)健，不僅來自于芯片的物理設(shè)計(jì)，同時(shí)也來自于集成更多的安全、可靠性設(shè)計(jì)；三是簡(jiǎn)單，依托于運(yùn)行多年的STM32平臺(tái)開發(fā)工具以及完整的生態(tài)系統(tǒng)，讓STM32G0更好用、更易用。

這里有眾多參數(shù)來“作證”。STM32G0系列基于Arm Cortex-M0+內(nèi)核，主頻由F0的48MHz提升至64MHz，CoreMark測(cè)試成績超142分。同時(shí)，能效非常高，運(yùn)行模式功耗低于100μA/ MHz，并提供多種低功耗模式。此外，為提高性能、速度和精度，G0新系列集成一個(gè)12位2.5 Msps 的ADC，硬件過采樣可將精度提高到16位，一個(gè)2通道DAC、快速比較器和7.8ns分辨率的高精度定時(shí)器。在安全層面，STM32G0也做足了功課，引入了各種基于硬件的安全特性或閃存的安全存儲(chǔ)區(qū)，用來存儲(chǔ)關(guān)鍵程序和密鑰等重要數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)固件IP保護(hù)、安全固件升級(jí)等。

值得一提的是成本大幅降低。Pierre Charvet詳細(xì)說：“STM32G0系列采用新的優(yōu)化的專利配電架構(gòu)，只有一對(duì)電源引腳，而標(biāo)準(zhǔn)MCU則需要四對(duì)電源供電，可節(jié)省最多6個(gè)電源去耦電源，成本可降低4美分；與此同時(shí)，集成了內(nèi)部時(shí)鐘穩(wěn)定性極強(qiáng)，節(jié)省了連接專用外部定時(shí)器件所需的電路板空間和引腳，降低成本至少10美分；采用的更小PCB板，周邊元器件減少，成本可再降低1美分。另外，還有諸多便利功能，如支持USB-C PD，在集成收發(fā)器、電阻和數(shù)字控制器上成本可降低15美分；采用安全燒寫代碼功能，可節(jié)省內(nèi)部或第三方代碼燒錄成本25美分等等不一而足?！?/p>

看來STM32G0的“進(jìn)化”還是很“喜人”的，而且即使它的封裝更小，但卻集成了更大的Flash和RAM，閃存容量從16KB到512KB，并且64 KB和128 KB閃存均配備最高36KB SRAM。曹錦東透露，閃存為64~128 KB的STM32G0已經(jīng)上市，明年上半年會(huì)有更小封裝、更小閃存的MCU面世，引腳從8引腳到48引腳，容量從16K到64K。此外，向更高性能延伸的512K的MCU也將在2020年上半年上市。

應(yīng)用的“主張”

可以看到，STM32G0不僅可降低物料清單成本，運(yùn)行主頻、功耗性能也得到了提升，同時(shí)支持豐富的智能外設(shè)，因而在消費(fèi)電子、智能家居、智能工業(yè)、照明等諸多應(yīng)用中將找到新的用武之地。

而這些應(yīng)用各有各的“主張”。曹錦東表示，消費(fèi)類電子的需求是通用的、有共性的，如體積都較小、對(duì)封裝有要求。工業(yè)應(yīng)用則需要滿足CAN需求，支持更多的外設(shè)接口、更高的安全性能等。對(duì)于智能家居應(yīng)用則更注重安全、可靠性和良好的人機(jī)交互。照明的應(yīng)用則除了滿足高溫、高精度定時(shí)器以外，還額外有對(duì)模擬外設(shè)、封裝以及安全方面的要求。

對(duì)于這些“任務(wù)”，STM32G0可謂“全武行”，均可迎刃而解。

STM32G0可支持更薄的封裝、更小的封裝尺寸，并實(shí)現(xiàn)低功耗和支持快速喚醒。在連接上則會(huì)使用USB type-C的連接方式，除此之外還有全速的USB2.0可支持主/從的應(yīng)用，這對(duì)消費(fèi)類電子來說正中下懷。而在工業(yè)應(yīng)用中，曹錦東強(qiáng)調(diào)，STMG0新集成了CAN FD，可滿足更快速的CAN通信需求。同時(shí)，在SPI、UART、I2C這些串口或外設(shè)上提升了傳輸速率，加上高精度時(shí)鐘和高安全性，將在工業(yè)和電機(jī)控制上發(fā)揮出色。而在照明應(yīng)用中STM32G0則提供了快速的比較器、12位ADC和DAC、更好的安全性以及廣泛的封裝選擇?？磥?，這都將照亮STM32G0的前程。