物聯(lián)網(wǎng)時代漸行漸近，半導(dǎo)體廠商紛紛布局，MCU廠商自然不能置身事外。歲末年初之際，Silicon Labs首席營銷官Michele Grieshaber女士接受了《電子技術(shù)應(yīng)用》采訪，對MCU的發(fā)展談了其觀點。
Silicon Labs首席營銷官Michele Grieshaber
2017年微控制器技術(shù)的發(fā)展：連接、安全、能效
Grieshaber女士表示，現(xiàn)在和未來，連接能力都是用于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）連接設(shè)備中的微控制器的關(guān)鍵特性之一。強(qiáng)大的無線連接能力不僅對許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言是必需的，而且這些應(yīng)用也需要更先進(jìn)的特性，例如對多協(xié)議無線的支持，可用來處理諸如多種網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試和共存這樣的問題。能夠使通信信道安全對于保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)免受入侵也是至關(guān)重要的。安全性應(yīng)該通過硬件加速來最大化效率、響應(yīng)時間和電池續(xù)航能力，因為數(shù)量眾多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都是由電池供電的，或者擁有有限的能源。
高效的傳感器接口、靈活計時外設(shè)和高集成度通信外設(shè)也是關(guān)鍵的構(gòu)件，這些外設(shè)必須都能夠在深能級模式中自主工作，以最小化能量損耗。
雖然這些特性對應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)中的MCU來說都是非常重要的因素，但是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員最需要的還是簡便性。開發(fā)人員必須使自己的產(chǎn)品快速上市，為了實現(xiàn)該目標(biāo)，他們需要能幫助自己去實現(xiàn)能效最大化、調(diào)試問題和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)工具。強(qiáng)大的軟件構(gòu)件也是非常關(guān)鍵的，它可以使開發(fā)人員致力于實現(xiàn)產(chǎn)品的差異化，同時無須為每個設(shè)計項目進(jìn)行重復(fù)性的工作。
Silicon Labs的差異化
Grieshaber女士表示，Silicon Labs主要通過持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品特性，提供強(qiáng)大的工具和軟件支持，以及擴(kuò)展和深化產(chǎn)品線與應(yīng)用領(lǐng)域等方法來實現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。
在Silicon Labs，我們相信能效是應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)中的元器件的一項至關(guān)重要的特性，并且我們也相應(yīng)地創(chuàng)建我們的產(chǎn)品。為了實現(xiàn)最低功耗，您不僅需要讓MCU、無線芯片和外設(shè)擁有極好的休眠電流和工作電流，也需要盡可能多地使用休眠模式。Silicon Labs的MCU和無線MCU擁有非常高的自主性，使它們在深度睡眠模式時依然可以運行。這種自主架構(gòu)使一項應(yīng)用能夠優(yōu)化其電池續(xù)航時間。
Silicon Labs持續(xù)地對開發(fā)工具和軟件進(jìn)行投資，以幫助我們的客戶更快地創(chuàng)建出自己的產(chǎn)品，并有助于他們將精力集中于自身的創(chuàng)新。這種方法的核心就是Simplicity Studio，它是一套旨在幫助開發(fā)人員簡化MCU和無線并行應(yīng)用開發(fā)的工具。Simplicity Studio包括一個可選的、成熟的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），可幫助開發(fā)人員創(chuàng)建和配置其應(yīng)用的工具（例如，Simplicity Application Builder和Simplicity Configurator），以及可幫助調(diào)試和優(yōu)化應(yīng)用的工具（例如，用于能耗優(yōu)化和調(diào)試的Energy Profiler，用于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和調(diào)試的Network Analyzer）。Simplicity Studio也提供對文檔、案例和客戶支持的輕松訪問。
此外，Silicon Labs也看到了對預(yù)驗證無線模塊的高度需求，該無線模塊包含一個無線MCU，同時集成了包括天線在內(nèi)的所有外部無線元件，從而使產(chǎn)品開發(fā)人員可以極其容易地將無線功能集成到自己的產(chǎn)品中。高集成度與我們所關(guān)注的簡便性是一致的，使我們的客戶可以將精力集中于最終產(chǎn)品的創(chuàng)新，而且可輕易地集成諸如無線連接等功能。
2017年市場格局與競爭態(tài)勢
在接下來的兩三年內(nèi)，對基于ARM Cortex-M處理器的MCU的總需求將持續(xù)增長，我們也會看到對集成安全功能的節(jié)能型無線MCU的需求將顯著增長。對8位MCU的需求將依然強(qiáng)勁，因為它們非常適合于成本敏感型應(yīng)用，這些應(yīng)用并不需要很大的處理帶寬。Silicon Labs的EFM8系列8位MCU提供了高功能和低成本的獨特結(jié)合，從而備受成本敏感型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的關(guān)注。目標(biāo)應(yīng)用也包括經(jīng)常運行私有無線協(xié)議的簡單無線設(shè)備。
對于具有一定復(fù)雜度的物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備，或者運行Bluetooth低功耗、ZigBee或Thread協(xié)議的設(shè)備，通常需要更高性能的32位MCU或無線MCU。32位MCU對于更多性能增強(qiáng)型應(yīng)用來說是必要的，而且就信號處理而論，它們也擁有超越8位MCU的關(guān)鍵性優(yōu)勢。我們認(rèn)為16位MCU將不再流行，因為它們不像8位MCU那樣擁有高性價比，也不像32位MCU那樣能夠處理復(fù)雜的應(yīng)用。
中國擁有世界上最大的MCU市場之一，但是與其它區(qū)域市場相比也是截然不同的。在宏觀層面上，我們可以將中國市場劃分為兩部分，本地市場和出口市場。就本地市場而言，我們必須滿足由我們的客戶定義的需求或本地標(biāo)準(zhǔn)，而且價格競爭通常也很激烈。這方面很好的案例就是光收發(fā)模塊，我們與客戶緊密合作來定義規(guī)格，然后交付產(chǎn)品。就出口市場而言，我們必須開發(fā)適合全球市場的產(chǎn)品，并且為客戶提供參考軟件或軟件庫來幫助他們開發(fā)自己的產(chǎn)品。這方面很好的案例是ZigBee市場，我們不僅為我們的客戶提供無線MCU，還提供經(jīng)過完全認(rèn)證的ZigBee協(xié)議棧。
中國市場上的價格競爭一直都很激烈！作為一家為中國市場提供MCU產(chǎn)品的領(lǐng)先供應(yīng)商，我們傾向于考慮整個解決方案的總成本，而不是一個元件的成本。我們通過提供高度集成的解決方案來幫助客戶降低總體物料清單（BOM）成本，這些解決方案中外部元件更少，而且小型化封裝也可以減小電路板尺寸、降低電路板成本。為了幫助我們的客戶實現(xiàn)其產(chǎn)品的差異化，我們不僅為客戶們提供高性能的外圍設(shè)備，而且提供一流的固件；這方面的案例之一就是我們的高性能電容感應(yīng)解決方案，我們不僅為我們的客戶提供了低功耗、高性能的硬件，還會結(jié)合一流的電容軟件庫。目前，客戶正面臨兩大難題，產(chǎn)品復(fù)雜性和上市時間。在這方面，Silicon Labs正提供一流的工具來幫助我們的客戶。我們的Simplicity Studio不僅允許我們的客戶支持MCU，也允許他們在同一個開發(fā)環(huán)境中將Silicon Labs的無線產(chǎn)品和傳感器添加到自己的產(chǎn)品中。