6?位MPU供应商32位MCU供应商向32位MCU供应商叫板

上网时间: 2000年11月01日? 作者:戴结民? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:MPU? MCU?

应用转移、市场趋势和技术动态正在很多方面消除微控制器(MCU)和微处理器(MPU)之间的分界线。分析家和管理人士承认,他们为一个产品选择叫什么名通常根据用户的喜好和应用场合而定。拥有6?位MPU的供应商也开始瞄准嵌入式应用市场,而那些MCU供应商则以32位产品回击他们的入侵。市场调研机构Dataquest公司的分析家Tom Starnes宣称,16位MCU市场仍有足够的生命力,但他没有提及庞大的8位产品市场。1999年,全球MCU市场销售收入达120亿美元,其中8位MCU占80亿美元。实际上,32位MCU的收入将从1999年10亿美元左右增加到2003年的20亿美元,大约增加了一倍。Starnes说:“尽管8位和16位这一部分增长相对缓慢,但仍然保持巨大的市场份额。”

32位市场可能是成长最快的,假如从零开始增长,那将意味着什么?亿恒科技微处理器及其外围核产品主管Winfried Lotter指出:“我们认为,在未来几年里,6?位市场不会发展到用尽5~6个内核结构的地步,我们有足够的时间来决定去做什么。”标准半导体工业协会将微控制器定义成:将主要程序驻留在芯片上的一种器件。相反地,微处理器则是一种通用器件。

Semico市场调研公司的分析家Tony Massimini指出:“但是人们不喜欢这种定义,即使没有片上存储器,人们也倾向采用标准的微处理器结构,并针对嵌入式控制功能对其优化。”

Lotter说:“最要紧的不是字长,而是芯片的复杂程度。一个复杂的16位处理器可以瞄准高端市场。但用户关心的是:需要什么样的性能,才能用最低的成本解决问题?”

这是一个容易发问但不易回答的问题。供应商总以不同的方式满足用户的需要:有些采用提高处理器功能的办法;有些采用提供新的存储器和外围措施;还有些采用折衷法,将多种器件集成起来。


是否应该嵌入闪存?

NEC已经拥有MIPS公司所授予的6?位MPU内核许可证,并开始向嵌入市场推广6?位产品。但这种产品与它准备开发的32位微控制器不同。NEC的32位RISC微控制器V850/SF1集成了一个全控制域网络(FCAN)控制器和256KB的闪速EEPROM,以及16KB的RAM。它是针对包括车内娱乐在内的汽车电子应用而开发的,但也能用于在线控制和其它工厂自动化设备。该器件计划在2001年1月批量生产。处理器和控制器之间会有一些重叠,但在NEC内部,界线分明。该公司的6?位处理器主要应用在网络打印机,以及对数据处理量要求很大的机顶盒。

今年4月份,摩托罗拉半导体产品部推出了MCF5407,一种基于68K/ColdFire内核版本的32位MCU,并称其性能比前一代产品257 Dhrystone提高了一倍。前一代产品在162 MHz频率下性能可达2.1mips。

在决定哪个器件最符合应用要求时,存储器起了很大作用。Sun微电子公司微电子分部负责SPARC和MAJC产品的销售经理Fadi Azhari说:“为了充分利用6?位处理器的性能,最好能有6?位存储器,这比针对32位器件的存储器贵50%到70%。针对32位和16位MCU的存储器占用较小的板上空间。”

很多供应商竞相在芯片上加闪存,而且越多越好。半导体制造商都面临着用户对闪存的强劲需求。闪存帮助用户将其产品更快地投放市场,并提供了在最后一分钟进行编程的能力。

亿恒的Lotter指出,32位控制器在寻址空间,数据处理量以及计算的准确性方面具有优势,但是一个处理器芯片的花费要比一个控制器芯片低10%。片上存储器的花费是非常可观的。例如,闪存要在芯片制造工艺中加进一些额外的步骤,还要花费额外的时间来测试。只有有限的几家公司能够实现嵌入式闪存 器件。这为亿恒、NEC、日立以及其它产量巨大的控制器制造商提供了一种优势。?


发展超级集成产品

日立公司负责SuperH微控制器的产品销售经理Peter Carbone说,他们的产品采用了一个具有16位固定字长指令的核,提供了大于30%的编程空间,可使用户增加更多的功能。日立和ST去年合作开发了6?位SH-5微处理器。

SH-5将采用一个32位指令集,与以前的产品兼容。这个新的设计着眼于家庭网络、数字电视、机顶盒、车内导航、以及多媒体/视频和高端便携应用等。两家公司都将生产SH-5,今年下半年将有样品面市。

ST公司微控制器产品美国业务主任Greville Commins说:“ST不会把全部的蛋都放到日立的篮子里。公司已经采用超级集成策略来开发专用产品。”

超级集成策略使得ST公司拥有机顶盒市场50%或更多的份额。Commins说:“与强大的SuperH连在一起使得ST公司既能提供低端的解决方案,也能提供高端的解决方案。”用户正在着手设计功能更强的产品,当前的关键是:拥有最基本的技术和足够的在软件上实现各种功能的能力,这比用硬件实现一个新功能更为经济。

IBM公司负责PowerPC产品的销售经理Dean Parker说:“用户要求更高水平的集成,但是把功能集成到硬件上要花费时间,而用户又要将他们的产品尽快投放市场。”

IBM公司象其它供应商一样,既提供MCU,也提供MPU,因此用户不必在性能和集成度之间进行选择。

Parker说:“我们把微处理器推向网络打印机和工业打印机,把具有可重用IP的嵌入式处理器推向激光打印机、喷墨打印机等应用。用户通常需要各种档次的性能,而我们拥有的各种不同系列的PowerPC产品能够满足他们的需要。”

Parker看到了一个系统级(SoC)处理器的市场。IBM推出了一个工作频率在500MHz以上的微处理器家族,一个速度高达266MHz的嵌入式处理器系列(500MHz嵌入式处理器即将面世),以及一个支持连接IP重用模块的标准总线结构。

Parker说:“公司的目标是:在一个给定的花费额度上,提供最多的功能。当用户从一代产品转移到下一代产品时,由于IP的再利用,还会有所节省。”


跳过16位产品

由于16位产品的地址限制,32位微控制器开始替代16位MCU。但对于32位和6?位处理器而言,则不会发生这种情况,因为在绝大多数嵌入式应用中,32位地址已足够用了。?

三菱电子公司16位和32位微控制器产品的销售经理Bob Gelinas指出,在80年代,有一个从4位微控制器到8位微控制器的转折点,紧接着就是8位市场的显著增长。

Gelinas说:“对于16位微控制器,我们没有看到这种情况。但随着互联网和家用设备的增长,我们将看到微控制器从8位到 32位的跳跃。32位产品将会有一个爆炸性的增长过程。”

Mitsubishi公司计划在未来18个月内推出一款32位MCU。公司有充裕的时间参与32位产品的发展。他说,我们看到很多对32位微控制器的查询,其价格不同于8位或16位产品。

MIPS技术公司负责32位和6?位产品的销售经理Colin McCracken指出,8位和16位控制器将会很快被更复杂的产品所代替。32位和6?位器件基于更高水平的系统集成度,其价格和16位类似,但功能和性能更强。

McCracken说,工艺技术已经发展到可以让制造商把32位或6?位核做在一个芯片上,而每个小裸片也只占几个平方毫米的面积,这样就留给设计者更多的空间用来添加功能。?

TI公司16位RISC处理器全球销售经理Mark Buccini指出,在TI公司内部,微控制器是和数字信号处理器以及模拟产品紧密联系在一起的,其大部分DSP是16位的。将来有一天,32位微控制器会替代它们,但这个过程需要10年。嵌入式市场不同于PC市场,它更象一场成本和集成度的游戏。

三星半导体公司负责LSI产品市场和销售的主任Armond Mehravian说:“16位和32位产品之间的价差约为2到3美元,而6?位产品则售价过高。其结果是,用户一窝蜂地扑向32位产品。”


不要一味追求高集成度

英特尔公司嵌入式设计分部产品销售经理Rachel Fitzgerald承认,目前正在进行的应用转变驱动着用户对处理器计算性能的需求。

Fitzgerald说:“这是因为,现在的应用更紧密地与企业结合在一起。底层结构正在延伸到业务流程中,例如银行机器通过网络实现互连。这样,管理人员就能够监视在远程ATM上所进行的交易。”

Fitzgerald说:“对于关键应用,用户并不是尽力争取芯片上的集成度,而是想知道如何以最划算的方式构成一个系统。在高端应用,例如桌面计算机和服务器,人们并不追求高集成度。低端之所以追求高集成度,是因为集成度越高成本越低。”

Fitzgerald指出,用户不得不在性能、功耗和成本之间寻求平衡点。她说:“随着集成度的提高,就要在性能和功耗之间作出牺牲。最佳的解决方案就是:拥有自己的核,然后在芯片上作出各种花样。”

飞利浦半导体公司负责TriMedia产品的市场计划经理Ron Baker说:“你可以从TriMedia处理器上获得每秒70亿次的运算能力,而花费不到40美元(起订量为1万只)。”?

Baker介绍说:“TriMedia是一个超长指令集(VLIW)处理器,它非常适合多媒体和通信应用,并向微控制器和微处理器的应用领域渗透。我们正在替换控制器或者嵌入式处理器和DSP。”

Forward Concepts市场调研公司的分析家Will Strauss指出,VLIW核类似通常所说的媒体处理器,这种处理器曾经处于PC机的前端。

Strauss指出:“这种器件具有高性能、DSP和多媒体功能,而且也适合超低功耗应用。但是它们通常没有板上存储器。某种意义上而言,它是一个具有存储器和I/O的完整的子系统。”

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相关信息
  • MCU是什么
  • MCU是英文Micro Control Unit的简称,中文意思是微控制单元,也称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机。MCU是指随着大规模集成电路的出现及其发展,将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。

  • MPU是什么
  • MPU是英文Micro Processor Unit的缩写,中文意思是微处理器,是构成微机的核心部件,也可以说是微机的心脏。MPU起到控制整个微型计算机工作的作用,产生控制信号对相应的部件进行控制,并执行相应的操作。

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