隨著綠色節(jié)能理念的深入，綠色化設(shè)計(jì)產(chǎn)品開始流行起來。嵌入式產(chǎn)品研發(fā)人員需要詢問半導(dǎo)體供應(yīng)商們這樣一個問題，“您的MCU夠環(huán)保嗎？”
自從英特爾在2004年成功將接近1000針的Pentium 4 的功耗降低至150W，打破功耗壁壘后，低功耗設(shè)計(jì)就融入了他們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。過去的十年中，在90nm、60nm和40nm技術(shù)等等時就多次被預(yù)言將要終結(jié)的摩爾定律，在聰明的工程師們的不懈努力下一次次被延緩。物理定律最終仍然還是有效的，當(dāng)我們在門電路中參雜少量不同種離子后，晶體管導(dǎo)通將導(dǎo)通。智者近觀察摩爾定律就像是，宴會雖然還沒結(jié)束，但隨著警察的到來，頓時變得安靜一樣。
在工藝技術(shù)層面，更好地工藝技術(shù)正朝著低功耗設(shè)計(jì)方面進(jìn)化。更小的幾何尺寸可降低核心電壓，這有助于以指數(shù)級地降低功耗。應(yīng)變硅、絕緣硅、高K值金屬門和其他智能工藝創(chuàng)新，都將持續(xù)推進(jìn)更小幾何尺寸的產(chǎn)品和更節(jié)能的設(shè)計(jì)。
在系統(tǒng)層面，設(shè)計(jì)工程師們研發(fā)了一連串的電源管理技術(shù)。現(xiàn)代MCU主要依賴于功率閘控、頻率閘控，近期更加依賴于動態(tài)電壓調(diào)節(jié)以及頻率定標(biāo)，以便在動態(tài)模式和靜態(tài)模式來降低能耗。隨著休眠模式和電壓島的增加，高密度電源管理越來越復(fù)雜，大部分CPU現(xiàn)在都依賴于獨(dú)立電源管理ICs（PMICs）。由于MCU的獨(dú)立性，大部分電源管理負(fù)荷從嵌入式產(chǎn)品研發(fā)人員出轉(zhuǎn)移至了芯片設(shè)計(jì)者。
低功耗→超低功耗
MCU供應(yīng)商之間的“向下競爭”愈發(fā)激烈。事實(shí)證明，最新的MCUs確實(shí)是“超低功耗”型。
TI在眾多產(chǎn)品中都應(yīng)用了其16位 RISC ‘超低功耗’MSP430 line，包括可通過一個簡單的硬幣式電池來操作的無線感應(yīng)電路。該MSP430C1101規(guī)格如下：ROM為1KB，RAM為128B；其模擬比較器---在動態(tài)模式下，1 MHz/2.2V時，160µA；在待機(jī)模式下為0.7µA；在關(guān)機(jī)模式下為0.1µA。TI本周公布了其Grace software platform，一個CCS（Code Composer Studio）下免費(fèi)的插件程序，能提供一個詳細(xì)的圖形用戶界面來簡化MSP430 MCUs的低層編程。
Microchip對MSP430的回應(yīng)就是其XLP系列超低功耗PIC微處理器。XLP系列處理器包括16至40個擁有高達(dá)256KM的存儲器和各種I/O選項(xiàng)的MIPS PIC24 MCU&dsPIC DSC族產(chǎn)品。Microchip公司強(qiáng)調(diào)了其產(chǎn)品在深睡模式下的超低功耗；將PIC24F16KA102和MSP430F2252 LPM3在電壓為3V的情況下的功耗進(jìn)行了對比。在動態(tài)模式下比較功耗，情況相對要復(fù)雜得多。這也是評估工具的作用。
Silicon Labs 公司的C8051F9xx 超低功耗產(chǎn)品系列包括“行業(yè)最節(jié)能的MCUs”；與其“競爭產(chǎn)品”相比，擁有最低的動態(tài)和待機(jī)模式能耗（能耗為160 µA/MHz /50 nA）。這種情況下，比較各自的數(shù)據(jù)表是正常做法；其中的數(shù)字證實(shí)了“超低功耗”不僅僅是炒作而已。
NXP公司通過其“提高節(jié)能效率、減少碳排放量”的GreenChip ICs而挺進(jìn)了節(jié)能MCUs行列。NXP近日推出的Cortex-M0 內(nèi)核MCU---LPC11U00，絕對低能耗；但是該產(chǎn)品更傾向于連通性，包括有一個USB 2.0調(diào)節(jié)器、兩個同步串行端口（SSP）界面、I2C、USART、智能卡接口3以及高達(dá)40 GPIO pins。
STMicroelectronics公司的8位和32位超低功耗MCUs，很明顯跳過了Microchip公司需要經(jīng)歷的16位移動路徑。8位STM8L 15xx CISC設(shè)備在16MHz情況下MIPS能高達(dá)16；但是在動態(tài)模式下，僅為200 µA/MHz，在各種休眠模式下為5.9µA至400nA。和NXP公司類似，ST公司也傾向于連通性，包括為不同設(shè)備提供的各種選項(xiàng)。
Cyperss半導(dǎo)體公司的可編程片上系統(tǒng)（PsoC）的主要賣點(diǎn)就是其連通性和靈活性。PsoC5是基于速率高達(dá)80MHz的32位Cortex-M3內(nèi)核。CY8C54 PSoC包括一個可編程、基于PLD的logic fabric，能處理每個GPIO pin上的各種不同的數(shù)據(jù)采集通道以及模擬輸入。（翻譯：Oscar）