面对1美元的32位MCU(微控制器),以及市面上的各种低价位产品,工程师如何态度？我们认为：在嵌入式业界,价格不是衡量产品的唯一标志。在商业领域流行这样一句话,也可延伸及电子行业：新手在乎价格,老手在乎价值,只有高手懂得用文化创造长久竞争力的魅力,即品牌背后的溢价(premium)。

由此就不难理解：尽管市场上有无数低价MCU,但占据销售额最大份额的是那些有多年历史,在质量、服务、品牌方面占有优势的大公司。例如,8位MCU市场的老大Microchip、Freescale,16位市场上的瑞萨、英飞凌,32位RISC IP市场的ARM等。

那么,MCU供应商们目前的对策是什么？最近,笔者采访了几家嵌入式系统供应商,从中得到一些启事。

策略一：MCU价格更低,功耗更低

“8位MCU市场不可能被低价位的16/32位产品替代,就像4位MCU总有一席之地一样。”Freescale汽车与标准产品事业部亚太市场行销总监关永祺先生介绍说,“由于8位体系结构简单,做出的MCU肯定比32位产品成本更低,例如最新上市的RS08。”5月底,Freescale在上海的该公司技术论坛(FTF)上,特别向中国工程师展示了这种新研制的超低端8位MCU,价格可低于50美分,尺寸比标准产品小30%。其内核名称为RS08。据该公司有关人员介绍：RS08内核是公司高性能、低功耗HCS08体系结构的简化版本,专为那些受到极其严格的空间和价格限制应用设计的,基于RS08的MCU足以装进电动牙刷头中,非常适合传统的电机设计和便携式应用,涵盖从电机控制到一次性保健产品。

KAI是Freescale最新8位MCU

RS08内核上构建的第一款产品是MC9RS08KA系列,价格只有43美分。其性能却令人刮目。6引脚KA系列扩大了Freescale的Controller Continuum低端产品阵容。通过提供2KB闪存和63B的RAM,KA系列号称提供了比目前市场上的超低端6引脚器件更多的功能和应用选择。此外,KA系列还拥有可重新编程的闪存,能在整个电压范围内运行,在1.8V电压下的性能高达10 MHz。该产品带有变压器,不但能将逻辑电路的电压变化降到最低,保持较低的电源电压(Vdd),还可以降低总体功耗。 

策略二：优化产品线,瞄准特定市场

对自己产品进行优化,以满足某个特定产品市场(niche market)需要。

在8位MCU市场上春风得意的Microchip,在16位市场也马蹄疾。自去年10月首次推出16位MCU/DSC(数字信号控制器)之后,今年6月27日,对其16位DSC系列—dsPIC33F进行了优化,发布了dsPIC30F系列,主要面向特定的市场：大功率开关电源(SMPS)的数字化。其方法是在16位DSC的基础上,集成了低成本、超高速PWM和A/D转换器,以帮助大功率电源实现全数字回路控制。芯片定价为2.99美元起,但提供的方案使元件数量可减少50%,看来整个方案物有所值。

Microchip的dsPIC30F1010和dsPIC30F2020/2023(dsPIC30F202X)DSC具备分辨率为1ns的高速脉宽调制器(PWM),以及可实现低延迟时间和高分辨率控制、每秒200万次采样的 10 位模数(A/D)转换器。这些器件适用于100W以上的电源设计,包括AC/DC转换器、隔离式DC/DC电源转换器以及其他电源转换应用,如嵌入式电源控制器、逆变电源和不间断电源(UPS)等。

据Microchip公司DSC部门战略市场总监Steve Marsh介绍：由于业界缺乏有效的解决方案,对于100W以上的开关电源和中小功率复杂的开关电源,对电源转换回路进行数字控制很有必要,但其应用却发展缓慢。dsPIC30F1010和 dsPIC30F202X系列DSC则可帮助设计人员有效地实现对产品进行全面数字控制。

图1 100W以上的数字电源要电源要增加第四级集成：全数字控制（传统的三级控制是：开/关控制,比例控制,拓扑控制）

自从数字电源的概念从去年开始受到瞩目以后,TI, Intersil, Silicon Labs, Zilker, iWatt等公司都推出了这类解决方案。Microchip介绍说其产品的优势是尺寸小,引脚较少,DSC中的DSP功能简单易用,并且有电压和电流两种模式的数字回路控制。

为了帮助工程师了解其方案,Microchip还推出了一个新的智能电源设计中心,其网址为：www.microchip.com/POWER。

策略三：针对垂直市场推全新产品

如今,ARM在嵌入式世界已经家喻户晓,从手机到便携式产品到通用32位MCU都可见到ARM的身影。不过,作为想与ARM合作、进入32位世界的后来者,只有另辟蹊径才能吃到美味蛋糕,方法之一是满足特定的市场需求。因为嵌入式世界的特点是多样化,因此不可能由一家或几家公司包打天下。

今年2月,Zilog公司传来消息：要进军32 位领域,主要基于ARM-9内核,应用集中于销售点(POS)市场,以及与POS相关的ATM机、出租车表等市场,还有安全产品领域。5月中旬,在“2006年第二届中国(北京)国际专用支付终端设备与技术展览会及应用大会”期间,记者见到了Zilog战略与商业开发部的Ray Chock,Eric Lecesne一行。

根据 Nilson (Nilson Report,2005 年 11 月) 公布的数字,2004 年,MCU的全球 POS 市场规模为 880 万单位,且每年以 18.1% 的速度增长。目标应用包括安全付款终端、售货亭、邮资计算器、无线和移动付款终端、自动提款机、诸如彩票和游戏机等遥控终端以及其它支付点。中国的金税工程实施以来,取得了巨大的进步,由于08年北京奥运会和2010年的上海世博会,我国将从目前的50万POS机达到2010年的600万台左右,税控机需要量3000万台左右。同时,又遇到POS机与国际尽快接轨的挑战(例如要与欧洲EMV标准体系兼容);另外,还出现了中国特色的金税收款机与当前POS机合二为一的银税机产品。

即将在夏天推出的ZA9L系列MCU的特点是高安全性,高集成性;兼容各种标准;可节省10%的BOM(物料清单),因此成本较低,可使整套方案在10美元左右。不仅如此,Zilog已在POS领域积累了20年的经验,与国际著名的POS机大厂Ingenico(安智),Hypercom(海博通),Verifone等保持着长期的合作关系,因此Zilog对进入POS市场充满信心,志在必得。

结语

由此可见,嵌入式世界丰富多彩,一种产品横扫天下的局面不可能出现。各公司都在试图为某个特定市场提供性能更佳、成本更低的解决方案,由此,也形成了嵌入式世界产品后浪推前浪的局面,善于捕捉机会的工程师成为嵌入式世界的弄潮儿。

参考文献：
1.  www.freescale.com/files/pr/controllercontinuum.html
2.  www.microchip.com/POWER
3.  www.ZiLOG.com