升級8位MCU設計， 選擇合適供應商

從目前的銷售額與出貨量來看，8位微控制器(MCU)依然是總體MCU市場上最大的一個分支，而且由于8位MCU新品在低功耗、額外性能以及更小尺寸等方面不斷突破，8位MCU新興應用不斷，正大量取代傳統的機械/模擬方案，使電子產品變得更加智能化。

不過，8位MCU性能畢竟有限，加上16/32位MCU成本的進一步降低，對于一些高端8位MCU用戶來說，向16/32位MCU升級已經是大勢所趨。因此，如何在繼續豐富現有8位產品的同時，為用戶提供一條通向16/32位MCU的平滑升級路徑，已經成為8位MCU供應商留住老客戶和爭奪新客戶的重點。

不久前，老牌8位巨頭飛思卡爾發布了業界首個8位和32位兼容的MCU產品Flexis系列，實現了8位和32位MCU的引腳、外設和開發工具兼容，打響了8位MCU的升級戰。飛思卡爾一直是8位市場的霸主，但是在最近幾年其王位丟給了Microchip。在Flexis系列新聞布會上，飛思卡爾MCU部高級市場經理黃耀君也幾次提到，Microchip的成功來自于其8位和16位MCU的兼容性。看來，飛思卡爾希望借助8位/32位兼容性收回失地。

對此，Microchip高級單片機和存儲產品部副總裁Ganesh Moorthy評論說，飛思卡爾Flexis系列是面向未來的新產品，過去的產品都不具備這種兼容性，需要很多年才能夠構建寬深的8位/32位兼容產品線，而Microchip提供這種兼容性和升級路線已有很多年。由于Microchip還沒有發布32位MCU產品線，與飛思卡爾、NXP和ST等很多供應商采取從8位直接向32位升級戰略不同的是，Microchip認為從8位升級到16位還是32位是一個偽命題，關鍵是以最具性價比的方案滿足客戶需求。Moorthy宣稱：“我們最高性能的8位MCU，可輕松抗衡低端16位；我們的16位MCU，能與所有其它16位以及許多32位MCU一爭高下”。

與飛思卡爾的32位MCU仍采用私有內核不同的是，NXP和意法半導體(ST)的32位MCU全部轉向了ARM內核。除了現有的ARM7和ARM9產品線外，不久前，NXP收購了夏普的ARM MCU產品線；而ST則率先推出了基于ARM Cortex-M3核的產品線，面向16位和某些高端8位MCU市場。M3據稱集低功耗、易用性和低成本于一體，面向16位和32位融合市場。和ARM7內核相比，M3內核具有更高性能、更低的成本和功耗，可以更好地和8位MCU對接。

NXP半導體多重市場半導體部門中國區高級產品市場經理金宇杰表示，基于低端ARM產品開發就和8位MCU一樣簡單方便：片上內存，集成的片上外設接口，無須外擴總線，可以選擇使用精簡的操作系統或不使用操作系統，低成本的通用開發工具。

金宇杰還指出，8位過渡到32位，用戶最關心性能和兼容性，因此要保持8位與32位相同的周邊接口、寄存器位置和內存空間分配，來降低用戶在不同系列產品間轉換所需的工作量。讓32位的接口與8位相同的設計理念是合理的，但對一些復雜接口的兼容，如以太網等，就存在著其性能有降低的可能。他表示：“我們注意到飛思卡爾 Flexis目前所提供還僅是一些簡單的接口， 如ADC、I2C、UART和SPI等。NXP在8位MCU的開發中同樣也已充分考慮與32位接口電路的兼容性，32位中廣泛使用的接口也會用在8位中。”

飛思卡爾：引腳、外設和工具兼容，Flexis系列打破“位”的界限

為了打通8位和32位MCU間移植和升級的通路，飛思卡爾最近發布了業界首對引腳、外設和開發工具兼容的8位與32位MCU，為設計多種產品或同一產品需要同時采用8位和32位MCU的客戶提供了一條簡單的遷移路徑，減少了客戶的開發成本和時間。

飛思卡爾MCU部高級市場經理黃耀君介紹說，很多情況下客戶會設計一系列產品，需要同時用到8位和32位MCU，例如手持血壓計對功耗和成本要求嚴格采用8位，高級的醫用血壓監測儀則會用32位；住宅安全控制系統采用8位，而商業安全控制系統會用32位。另外，同一個產品或系統中也可能會用到多個MCU，例如工業網絡中，主控制器采用32位，每個探頭采用8位；電梯系統中主控制器會采用32位，每一層門的控制可能會采用8位；一個POS機中會同時用到8位和32位MCU。

黃耀君指出：“由于同時需要開發8位和32位產品，目前客戶需要兩套不同的工程師、開發工具和軟件，成本和上市時間壓力非常大，客戶希望完全兼容8位和32位的開發系統。”

正是基于這種需求，飛思卡爾推出了8位/32位兼容的Flexis系列。由于引腳、外設和工具兼容，Flexis系列大大簡化了8位與32位之間的移植，使開發人員只需在同一開發板上更換MCU就可以簡單快速地實現移植。由于可以使用相同的集成工具套件，開發人員無需掌握新的代碼和工具。

QE128是Flexis系列的首對產品——基于S08核的MC9S08QE128(8位)和第一款基于ColdFire V1內核的MCF51QE128(32位)。Flexis QE128的主要性能參數包括：50MHz內核運行頻率、25MHz的總線頻率、最大為8K字節的RAM、最高128KB的閃存和24信道的12位ADC。由于V1是低成本的32位核，和S08核成本相差不大。

黃耀君表示，Flexis V1針對的應用，是性能比現有8位MCU高一些，但價格比一般32位MCU低一些，另外又需要考慮8位兼容性，例如電梯控制，只需要一個20-30MIPS的32位MCU，Flexis V1就可以滿足要求，同時也可以利用8位的兼容性；如果客戶只需要32位的功能，根本不考慮8位兼容性，要求100甚至200MIPS以上的性能，可以直接采用飛思卡爾的V3、V4甚至PowerPC。

黃耀君總結說：“Flexis的應用場合為，客戶有一系列高中低檔產品，其中Flexis V1可以滿足‘高檔’產品的要求，中檔可以采用Flexis S08-QE128，低檔產品可以采用未來陸續推出的S08QE64、QE32、QE16和QE8。”黃耀君特別指出，在8位和32位的雙重擠壓下，16位MCU生存空間很少，主要限于汽車電子領域，因此Flexis沒有兼容16位，而是直接兼容8位和32位。

作為Flexis系列的首對產品，QE128是一對通用的超低功耗產品，應用場合包括醫療儀器與監控、工廠自動控制、POS設備、消防與安全系統、HVAC與樓宇控制、計量與消費電子產品等。飛思卡爾還將于2007年底到2008年中推出三對專用產品，包括支持USB2.0、帶LCD控制器和用于工業的5V產品。

Microchip：從8位升級到16/32位是一個偽命題

對于競爭對手的遷移策略，Ganesh Moorthy指出：從8位升級到16位，或者從8位升級到32位都是偽命題，真正的問題是以具有成本效益的方式解決客戶的應用問題。不管是8位、16位還是32位MCU，關鍵是哪種MCU能最好地以最有成本效益的價格點來滿足其系統需求。

Microchip已在向客戶提供最高性能的8位MCU，可輕松抗衡低端16位MCU；我們還提供業內最高性能的16位MCU，可以在性能和成本效益方面與所有其它16位MCU以及許多32位MCU一爭高下。我們尚未宣布32位MCU產品或策略，但是，作為MCU市場中的領導者之一，你可以確信我們不會忽視這個市場。

Microchip擁有8位與16位MCU及數字信號控制器之間通用的低成本開發工具，并提供引腳和軟件兼容性，為客戶提供了最大靈活性，Microchip是唯一做到這一點的MCU供應商。實際上，客戶告訴我們，我們在產品架構之間移植方面做得最好，這幫助他們保護和重復利用了RD投資。

據我所知，飛思卡爾推出Flexis是面向未來的新產品。因此，飛思卡爾過去多年開發的多數產品，甚至全部產品將不具備這種兼容性，而且將需要許多年才會擁有符合這些營銷信息的深度產品線。實際上，最近16年Microchip的MCU產品一直在提供這種兼容性和輕松轉換路線。客戶最終將確定誰向他們提供了有價值的真正兼容性，就好像在8位MCU領域，據Gartner Dataquest的排名，Microchip是全球最大的8位MCU供應商，比排在第二位的廠商高出22%。