嵌入式应用不断升级,拉动32位MCU市场快速增长

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         基于产品升级换代和未来技术储备需求,能够提供更高性能、更低功耗以及更大灵活性的32位微控制器受关注度不断攀升。智能仪表、智能白家电、近距离联网应用(Zigbee/NFC)、汽车电子和高效电机控制等嵌入式应用有望拉动32位MCU市场加速发展。

  “以微控制器为主的嵌入式应用是未来10年增长最快的领域。”在第二届ARM中国微控制器技术研讨会期间,时任ARM中国总裁谭军指出,“非移动嵌入式应用市场正在提供众多的快速增长机会。Cortex-M3/M0内核在非移动市场上的出货量正在迅速增长。今天非移动应用领域的授权客户已占到2/3,我们针对非移动市场的ARM内核出货量已基本达到2年前在移动市场的出货量。”

面向嵌入式市场的ARM MCU内核路线图。

  看好32位MCU在嵌入式市场的应用前景,ARM在该领域持续投资,不断推出新技术/产品。ARM 32位处理器通过提高性能和降低芯片尺寸来提供最高的系统集成度。Cortex-M系列是ARM专门针对低功耗、高性能嵌入式控制市场开发,其中,Cortex-M3的处理性能可达到1.25DMIPS/MHz。与ARM7TDMI-S相比,Cortex-M3可以相似的硅成本提供更高的性能。Cortex-M0则是业界体积最小、功耗最低的ARM处理器内核,其面积仅为ARM7的三分之一,但却达到了ARM7同等的性能。

  Cortex-M3采用统一Thumb-2高性能指令集,“Thumb-2指令集是ARM专门为Cortex-M3开发的,”ARM处理器部门产品经理Andrew Frame介绍,它可以16位处理器的代码密度提供32位的性能。ARM Thumb2技术允许制造商使用更低成本的存储器。“需要注意的是,Cortex-M0采用M3的一个超低功耗流水线指令子集,因此Cortex-M0只能向上兼容。” Frame补充道。

  处理器架构的标准化和标准化外设有助于管理系统的复杂性、连接性和兼容性,同时降低开发周期所需的时间和成本。ARM与合作伙伴共同推出Cortex微控制器软件接口标准(CMSIS),“CMSIS为基于Cortex-M系列微控制器提供了统一、简单的软件接口,便于在基于Cortex-M的微控制器之间实现软件复用,从而降低开发难度,并缩短开发周期。”Frame指出。CMSIS是独立于供应商的Cortex-M处理器系列硬件抽象层,为芯片厂商和中间件供应商提供了连续的、简单的处理器软件接口,简化了软件复用,并有效缩短MCU开发者的学习曲线和新产品的面市时间。

  CMSIS被设计为可以完全升级,以确保其适用于所有Cortex-M系列微控制器。该标准提供了一个在外设、实时操作系统和中间件之间建立接口的通用方法,可以同时使芯片厂商和开发者受益。据悉,ARM计划未来为CMSIS添加一个中间件访问层,能够为以太网、SD/MMC提供标准软件接口,同时为RTOS Kernel进行持续调试提供调试接口。



  通过与合作伙伴的紧密合作,ARM正在推动高度分散的微控制器市场向基于ARM的32位架构发展。支持ARM MCU核的生态系统也在不断发展,包括工具、中间件和RTOS等。目前已有超过20家的业界领先微控制器供应商提供基于ARM核的MCU解决方案以及丰富的MCU产品。基于ARM的微控制器的全球出货量在2008年取得了超过95%的增长,达到了2.6亿个。取得Cortex-M3内核授权的芯片厂商增加到28个,其中6个来自全球前10大芯片厂商。

  目前,总共有250款基于Cortex-M3的微控制器投入市场。“预计2009年会有更多的芯片厂商推出新一代基于Cortex-M3的微控制器,产品渗透汽车电子、GPS、电机控制、工业控制、医疗电子、电信等应用领域。”Frame表示,Cortex-M0的典型应用则包括超低功耗连接设备、智能传感器、人机界面创新以及低功耗存储设备等。

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