架构自主创新的 ** R单片机设计是第二代MCU不断发展的缩影
20新世纪的90时代初,丹麦理工学院的几个硕士研究生Alf-Egil Bogen和Vegard Wolla因不满意于那时候流行的冯·诺依曼架构在预估特性和数据处理方法速率层面的局限,开拓性的根据哈佛结构创造发明了一套Flash储存器的RISC控制板架构,下面的两年里, Alf和Vegard逐步完善设计方案,造就了之后大名鼎鼎的 ** R单片机设计。
Alf和Vegard一同界定的 ** R架构宝贵稿件 图片出处:互联网Alf和Vegard相信她们的创意设计具有核心竞争力,应当找一个适合的合作经营企业将它商业化的。自此,她们坐落于美国西雅图美国硅谷的Atmel营销推广的机遇。那时候的Atmel早已在储存器和根据c51架构的微控制器产品上初露锋芒。
自此,Atmel干了一个改变其企业运势的决策:开设丹麦研发中心,大力支持Alf和Vegard的自主创新架构的商业化的。1997年第一款以Alf和Vegard首字母大写取名的根据RISC命令架构的 ** R单片机设计 ** 0S1200取得成功发售并大获取得成功!
那时候的 ** 0S含有选用系统软件内程序编写原则的内嵌Flash储存器,板载EEPROM,在这个基础上还带来了不要钱的开发环境 ** R Studio,给予成本低的硬件配置仿真器并免费送工具软件。这一对策迅速就被其持续增长的销售量业绩证明是特别顺利的。
** R问世10年之后的2007年,Atmel的 ** R单片机设计年销售量早已达到3亿片,一举跳进8位MCU全世界前五队伍,并在2010年进到全世界前三,Atmel因而得到了很大的商业服务取得成功。
“让Atmel大获成功的要素除开其自主创新的系统软件架构、更高一些的处理速度、Atmel已有的Flash加工工艺、单周期时间实行命令和高编码相对密度的功耗低与性能卓越的最合适的提升、平稳靠谱的产品外,其实用的单片机开发板、免费的软件专用工具、丰富多彩的运用手记文本文档、完善的基本编码、24钟头全世界遮盖的网上服务支持、粉丝们人气值活动的社区网站、体制完善的线下推广专业技术培训体制、全方位的营销渠道管理体系等也起着至关重要的功效。”曾任Atmel亚太地区 ** R产品线责任人的熊海峰汇总道。
这种竞争能力的结合日益变成流行欧美国家MCU知名品牌的标准配备,时迄今日仍然非常值得国内MCU厂商学习培训和仿效。
ARM核心普及化,生态为王
如果我们把Intel初期核心的的x51及其这一架构的前序架构称做为第一代MCU,那麼 ** R的发展历程通常意味着了根据每家自定架构的第二代MCU的发展趋势,此外也有Microchip的PIC系列产品、Motorola的MC68HC系列、TI的MSP430等出色架构。
近10年,伴随着运用测针对特性规定和解决功能的提高,32位MCU慢慢变成销售市场流行。仿效在第二代8位MCU上的发展趋势,每家流行MCU厂商陆续发布根据分别架构的32位MCU,但绝大多数都慢慢被同一种核心替代,也就是现阶段市场份额最大的ARMCPU核心。
ARMCPU在20世际90时代仍然发展趋势平平的,进到21新世纪后因为手机上的迅速发展趋势,销售量展现爆发式提高,ARMCPU攻占了全世界手机行业,市场占有率达到90%以上。ARM对外开放的商业运营模式,在手机行业中充足认证的架构生命周期在MCU销售市场慢慢替代每家自定架构,产生了第三代MCU的产品形状,即根据ARM核心的32位MCU。
这一发展趋势也推动着MCU厂商慢慢将关键活力从架构转为产品自身,其竞争能力大量反映在针对产品定义的掌握及其产品开发设计和迭代的速率。产品定义来自运用侧要求,怎样更准确的掌握和预测分析中下游厂商的使用要求。
MCU集成ic生态构成 图片出处:芯师爷通过10很多年的产品迭代和彼此之间市场竞争发展趋势。根据ARM核心的欧美国家流行MCU厂商在产品组成和生态层面都获得了稳步发展,也建立了一整套完善的方 ** 。这一整套的生态和方 ** 刚好是国内MCU与累积了数十年的欧美国家知名MCU厂商对比所缺乏的关键因素之一。
一样是强有力的生态促使ARM在MCU行业的位置仍然无坚不摧,RISC-V的开源系统对策也许可在其它行业见效,但在MCU行业,ARM的时期还未以往。
物联网的使用暴发激发“MCU ”
近几年来,核心的归一化,产品形状的单一化让欧美国家知名品牌中间的产品差别也在慢慢变小,大比拼价钱不单单是国内MCU的普遍存在,也变成欧美国家知名品牌间角逐顾客的主要因素之一。
此外,近些年物联网迅猛的提高及其传统式产品的智能化系统更新改造对MCU明确提出了彻底改变的要求。根据传统式MCU必须加上愈来愈多的外部元器件才可以达到这种新的产品要求。
例如:感应器的常见应用对MCU的上面运放和ADC都指出了更好的精密度规定,也必须更加功耗低的订制系统软件架构来增加电池循环次数;无线网络运用的普及化必须将无线网络无缝拼接的融进软件系统,激发了Wireless MCU的造成;针对视频语音和关键词的智能识别不会再是专用型集成ic的专利权,而变成MCU必须额外的作用;针对总流量和正电荷等的计量检定除开完成计量检定外,还必须更加智能化系统的可修改的作用……
愈来愈多的垂直细分领域展现相近的“MCU 特殊作用”的要求。在被创造发明半世纪之时,这种要求莫不列外的都偏向了MCU的彻底改变,最近大家也关心到一家致力于“MCU ”上海市泰矽电子光学(Tinychip),的创办人及绝大多数的核心人物均来自于Atmel的成建制的MCU精英团队。关键精英团队除开基本MCU开发设计工作能力外,还有着性能卓越数字集成电路的浓厚累积,数字电路设计硬件配置化繁杂优化算法的功能及其通讯集成ic的开发设计工作能力。
泰矽电子光学创办人CEO熊海峰2007年添加Atmel,承担企业亚太地区的 ** R,ARM及其Wireless MCU产品线。在出任 ** R产品线亚太地区责任人期内,深层参加了Alf与Vegard领导干部下的 ** R产品从发展战略制订、产品定义、开发设计到生态搭建及产品商业化的的整个过程。
“大家对MCU 的概念便是将传统式MCU和专用型电源电路、专用型优化算法结合来达到竖直运用的通用化SoC集成ic,其典型性特点是专用性和高集成度。”Tinychip熊海峰如果是详细介绍。
据了解,这个创立不上一年已和好几家领域头顶部顾客达到了协作。“这归功于愈来愈多系统软件生产厂家集成ic的订制化的市场需求和发展趋势”熊海峰详细介绍说。在国内MCU市场竞争加重的时下,毫无疑问是为大量厂商给予了突出重围的新思维,在欧美国家知名品牌MCU具备较大优势的情况下,也是为国内MCU给予了弯道超越的机遇。
· MCU 的多集成ic结合,提高了系统软件处理速度,降低顾客BOM成本费和系统软件复杂性。
· 以一替多,集成化性能卓越数字集成电路,间接性取代仿真模拟元器件。
· 技术性门坎较高,可绕开价钱拼杀和竞争力的单一化,获得高毛利率,迈向瀚海。
· 竖直销售市场诸多,且单独一个销售市场规模极大,发展趋势的空间宽阔。
转过头再再次回望Atmel后面的发展趋势,Atmel在2016年被老敌人Microchip回收,比照俩家而言,Atmel产品定义一直平淡无奇,产品平稳靠谱。而Microchip一直寻找本身在产品定义,产品特点上的多元化,根据很多市场调查,对于应用领域和特殊竖直运用获取关联性的定做要求,重视更性能卓越数字集成电路方面的作用融合,最终产生与众不同界定的MCU。
其市场定位的单独一个顾客规模不容易非常大,但市场销售价格高,利润率较高。某种程度上也意味着MCU 的优点,间接性认证了MCU 的商业逻辑。Microchip融合了包含Atmel以内的好几家企业以后的对策仍然是果断的脱离低毛利率单一化的产品,维持多元化获得胜利和高毛利率市场销售。
趁机为之的MCU 或助推国内MCU弯道超越!
早些年,国内MCU在ARM核心方位的一个关键发展趋势支系是做欧美国家企业的兼容取代。因为与被代用品的价钱差较显著,Pin-to-Pin乃至是Register-to-Register取代便捷,存量市场给刚入者产生了销售业绩的成长。
伴随着进人者愈来愈多,取代产品品质参差不齐,这门买卖愈来愈不具备可持续。但是大家也幸运的见到像华大半导体那样有特点的MCU厂商逐渐独立界定和开发设计更有多元化更有竞争优势的ARM MCU产品,那样的贯彻也给华大产生了业务流程的飞速成长。大家也见到类于泰矽微那样深层次领域,深层次销售市场和运用,专注于界定物联网时期新的MCU形状的技。
探索中向前的国内MCU更应重归商业的本质---赢利。学会放下急于求成的心理状态,不论是产品开发设计或是市场销售。
01从产品开发设计考虑,用心打磨抛光
一颗小小、看起来简洁的MCU集成ic内,从数据到仿真模拟集成化了超出50个的关键IP。尤其是仿真模拟IP,每一个IP都必须匠人一样的用心打磨抛光,长期的很多模拟仿真,持续的调节电源电路和主要参数,持续的流片,不断的迭代,开发设计没有近道。
MCU看起来简易,但由于其通用性,在应用领域上十分多元化并难以预料。而很多的交货又规定产品的相对高度一致性和低不合格率。这就规定电源电路的制定必须具有更强的承受度,忍受一定的加工工艺误差,忍受不一样的环境温度和磁感应办公环境,忍受各种各样外接设备组成工作中下的可靠性,乃至必须考虑到外部运用设计方案的容错性。这才具有了稳定性,高质量MCU产品的主要规定。
02后MCU必须更准确的产品定义
不论是像Microchip那样顺利的实践者,或是像Tinychip那样致力于精确界定MCU 并初获认同的探索者,全是这一方位的经典意味着。产品给集成ic原厂装配的产生的是盈利,而给顾客产生的是使用价值。仅有更高一些的额外使用价值才会获得巨额的盈利。物联网的来临则把MCU的产品彻底改变从一个基本原则推高到了刻不容缓的程度。
03物联网时期的生态至关重要
物联网自身就具有较长生态链的经典特点。MCU的生态与物联网生态的重合、对接与结合可能具有互相促进和一同进步的功效。相拥生态,融进生态,有着生态是与欧美国家知名品牌MCU厂商进到正面交锋的主要标准。
04集成ic国内生产制造的的大环境推动
集成ic国内生产制造的促进着技术性与股权投资的化学变化,MCU做为一个颇有异议的方位,其反映水平并算不上强烈。而在物联网这一金属催化剂下,MCU本身已经悄悄地产生变化,不论是叫“后MCU”也好,或是是Tinychip所界定的“MCU ”也好,先知先觉的资产早已逐渐悄悄地合理布局。针对金融市场而言,只需遇上用心安稳办事的精英团队,可靠贴近生活的创办人,胆大下手,一定能投出服务平台级的新式MCU企业。
05中国MCU的行业前景未来可期
中国MCU销售市场达到400多亿元RMB,假如进一步结合运用侧产生MCU 的形状,加上根据物联网运用的暴发,将来的千亿元销售市场是可以预估的。这般巨大的销售市场可以容下好几家中国芯片的存有,厂商更应着眼于个人优点,防止一窝蜂的互相践踏。终究,盈利才算是商业的本质。
在国内MCU行业,发生服的首要条件是可以与欧美国家知名品牌正脸市场竞争和对抗。现阶段看来不论是产品或是生态都尚存一段差别。除开逐渐补足差别外,在物联网暴发之时,从新兴经济体进入,深耕细作领域,走MCU 的路面也许是弯道超越的好时机。
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