简析8位MCU的未来之路

中心议题：
    *  8位MCU现状及未来展望分析
    *  8位MCU所面临的机遇与挑战

朴实无华的8位微处理器一直以来都充当着业内负重的驮马。随着需求变化，在一些应用中微处理器升级到16位或更高，但与此同时，处理能力和集成水平持续提升的8位器件也不断找到了新的应用。这使得面向成本关键型系统的8位微处理器的阵容变得日益庞大，功能也变得日益强大。

与高端处理器令人眩目并可资炫耀的能力进展相比，低端处理器默默的、渐进式的改进似乎显得相对黯然。例如，在技术公司最近的PIC 8位微处理器系列中，8引脚的PIC12F519和14引脚的PIC16F526都带有64字节的片上闪存数据存储器。增加这个特性可能算不上重大的技术跃进，但它却代表了8位处理器持续改进的趋势，不断累积的改进最终也会带来重要影响。

“8位器件的历史一直是一种渐进式改进的历史。” Microchip公司产品营销应用经理Sanie Duvenhage指出，“它们变得更紧凑、成本更低，容量和灵活性都一步步地显著提高。”


（美国）公司业务开发经理David Chen同意这种看法。“用户现在期望以相同或更低的价格得到集成度更高、具有更多特性和外围电路、且速度更快的产品。”他指出。由于有这样的需求，8位微处理器目前普遍包含串行和并行数字I/O、A/D和D/A转换器、定时器、振荡器、非挥发性存储器及许多其它功能。

然而，为满足各种不同的应用需求，现有产品的具体功能配置差别很大。Microchip公司的Duvenhage指出，“高端处理器的型号开发通常以一些大型应用系统为目标，而8位产品的应用较为零散，且是一个横向的市场。”Microchip曾透露其近6万用户的前十位占有率不到其业务的10%。

其结果之一是，在内存、外围设备、I/O和系统功能方面，所有现有的微处理器系列都存在不同配置。像意法半导体等厂商，其产品目录中久包括数百种8位。

结果之二是基于8位微处理器的产品家族繁盛。据Gartner Dataquest资料，按数量计算8位器件占据处理器市场的一半以上。这个优势地位似乎将会持续，而且实际可能还在强化，由于系统特性更多且价格更低，8位微处理器在需求增长方面领先于16和32位微处理器。

这个结果似乎是违反直觉的，因为高性能产品的成本下降理论上应该引发从8位器件向上迁移。在一些情况下，这样的迁移已经发生。公司MSP430 16位MCU小组的营销经理Kevin Belnap指出，“性能在某种程度上定义了8位和16位市场之间的分界线。”Belnap指出，在一些应用系统中，不断提高的性能要求产生了对双精度计算或16位模拟的需求，与此同时，16位MCU成本也在随着半导体工艺的一代代更新而下降。

开发新的应用领域

然而，工艺进步降低了16位器件成本，同时也在提升8位处理器的性能。另外，架构的改进也支撑起更强大的性能。例如，东芝去年推出了基于具有一个时钟内运行一条指令能力的TLCS-870/C1内核的8位MCU系列。与每条指令4个时钟周期的架构相比，该架构改变意味着重大的性能提升。这样的进步有助于8位MCU在许多应用中保持其独占地位。

集成度的提高是8位MCU在一些以前使用ASIC、可编程逻辑或非电子方法的应用中具有吸引力的另一个因素。由于8位MCU价格不过几毛钱，目前在电池充电器、电动牙刷、咖啡机、家用验孕工具、玩具甚至烟花中都已包含了MCU。

复杂系统也能利用8位MCU来实现一些简单的功能。例如，Microchip的Duvenhage就表示，在一些需要可配置时延的应用中，工程师们在使用6引脚的MCU来控制复位电路，其原因仅仅是因为它们易于配置且更便宜。同较大MCU能够占领的应用相比，8位MCU新开发的应用在以相同或更快的速度增长。“这形成了得失相抵的动态平衡，”Duvenhage说，“整个市场是稳定的，而且，将在长时间内保持稳定。”

总成本方程

价格是8位器件夺取新应用领域的杀手锏。“8位领域最关键的是成本，”东芝的Chen说，“为保持竞争力，需要非常小心地给这些控制器定价。”

但仅仅器件价格低还不够，Chen补充说。制造商们需要考虑用户的总成本，包括MCU在其它方面可以实现的任何节省。例如，在MCU中包含开机复位电路可以省去几个外部器件，用户在做决策时会考虑这样的好处。

中国MCU市场特点是什么？

特点众多的供应商，广泛的应用，全方位的技术服务要求。国际性的供应商早期进入中国，在工业控制，汽车电子，通信，消费电子等应用领域各自耕耘出属于自己的领地，同时中国本土的设计公司采用开放的技术也悄然的加入这个烽火四起的战场，他们的产品更具有针对性，特别是对成本特别敏感的应用以及快速发展的消费电子，由于他们的加入，使得MCU市场的竞争正白热化，也正是由于此，为了扩大或者保持各自的市场份额，众多mcu供应商使出浑身解数，增强在技术支持和快速响应方面的能力，满足用户从产品培训，快捷的工具获得，到参考设计方案众多方面的要求。

目前32位MCU的发展趋势是什么？哪些新技术需要引起重视？

集成度越来越高，性能越来越强，价格越来越低。未来对节能和环保的世界，对mcu来讲，在各种工作状态的功耗水平，以及电机控制技术领先否，是衡量32位mcu是否满足未来发展要求的重要指标之一。同时，未来也是网络的时代，丰富的通讯接口也是一个重要的发展趋势。另一方面，在消费电子领域，用户体验性和友好的操作界面将变得越来越重要。