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MCU供應商新品調查分析
2019年MCU調查之三

【作者: 王岫晨】   2019年12月10日 星期二

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在這次『2019年MCU供應商品牌分析』調查報告中,獲得調查排名前三名的產品,依序為Microchip的PIC24F、Microchip的SAMV71,以及ST的STM32G0等三款微控制器產品。我們有必要來瞭解一下這幾款產品之所以獲得最多青睞的主要原因。



圖一 : 2019年MCU供應商產品票選調查結果
圖一 : 2019年MCU供應商產品票選調查結果

產品綜合評分第一位:Microchip PIC24FJ128GA705微控制器

Microchip 的16位元PIC24 MCU和dsPIC數位訊號控制器,可以為設計人員提供從8位元PIC微控制器至32位元MCU的輕鬆升級路徑,並提供符合成本效益的選項。豐富的產品線包含eXtreme低功率微控制器到高效能數位訊號控制器。dsPIC系列除了單循環執行、確定性中斷響應、零負擔迴圈,以及快速DMA,還加上單週期16x16 MAC和40位元累加器。此系列非常適合數學密集應用,如馬達控制以及數位電源。


PIC24FJ128GA705 MCU是電池供電的即時感測和控制應用的最佳選擇。它提供了PIC架構的簡單性,增加了儲存器並整合先進的類比元件。憑藉最新的核心獨立周邊(CIP)設計,能夠以更少的程式碼並以更低的功耗處理複雜的應用,該元件提供的是一種效能和極低功耗的完美結合。


產品綜合評分第二位:Microchip SAMV71Q21RT微控制器

從New Space到關鍵的太空任務,空間應用設計人員需要減少設計周期和成本,同時根據不同任務的各種防輻射要求,對設計進行調整。為應對這一趨勢,Microchip 針對航太空業,推出首個Arm核心的耐輻射SAMV71Q21RT系統單晶片和抗輻射的SAMRH71系統單晶片,將商用現貨(COTS)技術的低成本和大型生態系統優勢,與航太元件的防輻射性能相結合,有助於提升空間系統的集成度,在降低成本的同時提升性能。


Microchip SAMV71Q21RT是SAMV71Q21的耐輻射版本,它基於具有雙精度浮點單元(FPU)的高性能32位ARM Cortex-M7處理器。這些元件的最高工作頻率為300MHz,並具有高達2048 KB的記憶體和高達384 KB的多端口SRAM,可配置指令和數據緊密耦合記憶體,以利用其核心的高級DSP功能。


產品綜合評分第三位:意法半導體STM32G0微控制器

意法半導體新推出的四款STM32G0微控制器是8接腳經濟性和32位元性能的完美組合,基於59 DMIPS的64MHzArm Cortex-M0+ CPU,晶片上高達8KB的RAM和32KB快閃記憶體,高性能外設包括2.5Msps ADC、高解析度計時器和高速SPI介面。靈活的I/O接腳映射和MCU內部功能,讓設計人員可輕鬆升級終端產品功能,不會犧牲電路板空間或物料清單成本。高穩定的內部振盪器,在寬溫度和寬壓範圍內精度達到1%,為開發者節省了外部時脈元件。


由於電池容量極限、生態設計規則或電器能效等級等市場期望左右著能耗敏感應用,得益於STM32 MCU系列經過測試驗證的低功耗設計特性,8接腳STM32G0微控制器將會在能耗敏感應用領域逐漸占上風。新的8接腳STM32G0 MCU採用6mm x 4.9mm SO8N封裝,STM32G031J6、STM32G031J4和 STM32G041J6基本系列三款MCU也是SO8N封裝,比超值系列增加了硬體AES加速器、安全啟動或固件更新安全儲存區、額外計時器和96位唯一元件ID等功能。



圖二 : 在這次2019年MCU供應商的產品票選調查中,各家廠商的MCU產品都以其特色,各自獲得不同使用者的青睞。
圖二 : 在這次2019年MCU供應商的產品票選調查中,各家廠商的MCU產品都以其特色,各自獲得不同使用者的青睞。

最廣泛應用的電子元件

意法半導體的資深產品行銷經理楊正廉形容:「MCU幾乎是上天下海,什麼任務都可以達成。」事實上,MCU已經成為最為泛用,也應用最廣的電子元件。基本上我們可以這樣看MCU,這是一種CPU的角色定位,但卻在生活中周遭都可以看到它身影的元件,因此說它是上天下海,一點也不為過。


對於大多數的應用來看,MCU要的都是其低功耗與低成本的控制能力。以市佔率來看,8位元MCU幾乎依然囊括各MCU品牌廠商的銷售排行榜第一位。而近年來透過Arm Cortex的32位元核心架構,賦予MCU更高的運算效能,也讓MCU能做更多的事情。不只是歐美大廠持續透過Arm Cortex系列核心來打造新一代的MCU產品線,許多過去以8位元產品起家的台廠,也陸續跟進推出32位元的Arm Cortex產品線。


放眼2020即將到來,楊正廉也點出了MCU即將面對的兩大挑戰,一是AIoT的產業崛起,另一則是對於綠色能源的重視。AIoT將特別強調其聯網與運算的能力,這使得MCU在設計上需要賦予更多的I/O介面,以及更高的運算能力。而產業界普遍開始重視綠色能源,重點則在於改善運算效率,以進一步減低元件與系統的功耗。


在未來,隨著智慧物聯的概念越來越深植,MCU勢必也得加入AI的元素,這就需要大數據的資料以及機器學習的運算能力,因此MCU一方面需要賦予更高的運算效能,另一方面則需要盡可能降低功率耗損。而另外,穩定性則是MCU在各種應用,特別是工業應用領域會特別需要的關鍵要素。而更低的成本,則能滿足更多價格敏感的應用類型。


Microchip:讓嵌入式解決方案輕鬆擴展

Microchip的可擴展8位、16位和32位微控制器,數位信號控制器和微處理器組合,可輕鬆滿足現代電子產品不斷變化的要求。靈活的外圍設備和功能使創建差異化應用程序變得容易,這使客戶在競爭中脫穎而出。而直觀的設計環境和可視化配置工具可提供直接的入門體驗,此外,可靠的參考設計和經過專業測試的軟件庫更降低設計風險。


Microchip認為,不要讓不斷變化的應用程序來迫使客戶進行進行重新設計。Microchip提供了可擴展性能的最終選擇,在Microchip開發生態系統中,允許使用者在多個設計中利用一個通用的生態系統,因此也無需學習新的生態系統或從頭開始編寫代碼。這樣,即使設計要求發生變化,也可以透過重複使用應用程序硬體來節省代碼開發方面的投資。


ST:讓設計擁有更多的可能性

意法半導體(ST)的微控制器產品範圍廣泛,從功能強大的低成本8位MCU,到32位Arm Cortex核心微控制器,還提供全面的外設選擇。它的廣度可確保設計工程師能夠找到其應用程序所需的性能、電源效率和安全性的結合。


ST的STM32微控制器(MCU)系列還具有無線連接解決方案,包括超低功耗、雙核STM32WB等微控制器系列。這種多協議無線MCU平台能夠同時運行Bluetooth 5、OpenThread、ZigBee 3.0和IEE 802.15.4等通信協議。


而透過添加STM32微處理器(MPU)及其結合Arm Cortex-A和Cortex-M內核的異質性架構,嵌入式系統工程師可獲得新的設計可能性,並可以使用Linux和Android等開放平台。這種靈活的架構允許將高級數位和類比周邊分配給任一內核,同時根據處理和即時執行的要求來實現最佳化的電源效率。


盛群:致力滿足智慧生活與AIoT應用

日常生活已經逐漸走向智慧化,這使得控制器在不同層面的應用都將無遠弗屆。盛群半導體(Holtek)致力於開發滿足生活應用的各式MCU控制器,目前以智慧生活與AIOT應用為主軸,其產品的設計理念,就在於滿足更廣泛的智慧生活應用。


為了滿足「智慧生活與AIoT應用」之相關控制及通訊應用,盛群也開發一系列重點產品,包括AI晶片、車用電子、超低功耗8位元MCU、安全與安防、觸控與近接感應、馬達控制、健康與量測、電源管理、無線通訊、NB-IoT通訊等。首款AI晶片影像與神經網路處理器,適合影像鑒別及影像辨識的相關應用。其擁有雙核數位信號處理器,硬體加速器也整合了影像處理單元及神經網路單元,影像介面則支援雙CIS模組及雙CMOS模組輸入,並擁有低功耗特性。


ADI:滿足各種智能聯網應用

ADI的微控制器可用於多種物聯網處理應用中。它們允許類比和數位感測用於內置ADC、DAC,和用於精密感測應用的溫度感測器等。其中一些MCU可以由具有板載電源管理功能的單個硬幣形電池來供電,並具有嵌入式記憶體和安全功能,可以幫助保護客戶的IP。這些微控制器可用於工業、汽車和儀器儀表等應用,以及諸如智能農業、智能建築、智能城市、智能工廠和智能健康等物聯網(IoT)應用。


NXP:提供高整合與全面性能

NXP所提供的嵌入式控制器,在工業和消費電子市場都擁有深厚的基礎。這些產品不止在8位元、16位元和32位元平台上擁有廣泛的產品組合,還具有低功耗、類比、控制和通信IP等功能。


NXP目前提供多種Arm核心的處理器和微控制器。基於Arm核心的產品組合提供極高的整合度、廣泛的軟體和硬體支援,以及全面的性能。例如i.MX RT系列處理器就具有很高的整合度和安全性,同時還有價格合理和MCU級的可用性等優勢,可支援新一代物聯網應用。另外NXP也提供汽車微控制器和處理器,包括高級行車輔助系統、車輛網路、車身、底盤、動力總成和安全應用等,可協助設記者加快完成下一個突破性的汽車設計。


ROHM:實現更多的物聯創意

羅姆半導體(ROHM)微控制器產品線種類多元,從8位元、16位元、到32位元以及ARM架構微控制器產品應有盡有。特別是近年來物聯網應用範疇廣泛而多元,羅姆半導體的微控制器系列產品更是橫跨了物聯網五大應用領域,包括工業控制、智慧家庭、汽車電子、健康照護與智慧農業等。


羅姆完整的產品線與解決方案,面對物聯網多元應用,可以適得其所,全面覆蓋。例如微控制器、感測器與通訊元件的整合應用等。物聯網的各種應用超乎想像,羅姆透過自家完整的半導體技術,不僅實現更多的物聯創意,也讓物聯網時代能創造出更多應用的可能性。


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