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16位沖擊市場 8位MCU未來之路如何走?
光彩四射的一代又一代超級受到廣泛關注，而樸實無華的8位微處理器卻一直充當業內負重的馱馬。隨著需求變化，在一些應用中微處理器升級到16位或更高，但與此同時，處理能力和集成水平持續提升的8位器件也不斷找到了新的應用。這使得面向成本關鍵型系統的8位微處理器的陣容變得日益龐大，功能也變得日益強大。
(美國)公司業務開發經理David Chen：“用戶現在期望以相同或更低的價格得到集成度更高、具有更多特性和外圍電路、且速度更快的產品。”他指出。由于有這樣的需求，8位微處理器目前普遍包含串行和并行數字I/O、A/D和D/A轉換器、定時器、振蕩器、非揮發性存儲器及許多其它功能。
然而，為滿足各種不同的應用需求，現有產品的具體功能配置差別很大。Microchip公司的Duvenhage指出，“高端處理器的型號開發通常以一些大型應用系統為目標，而8位產品的應用較為零散，且是一個橫向的市場。”Microchip曾透露其近6萬用戶的前十位占有率不到其業務的10%。
其結果之一是，在內存、外圍設備、I/O和系統功能方面，所有現有的微處理器系列都存在不同配置。像意法半導體等廠商，其產品目錄中久包括數百種8位。
結果之二是基于8位微處理器的產品家族繁盛。據Gartner Dataquest資料，按數量計算8位器件占據處理器市場的一半以上。這個優勢地位似乎將會持續，而且實際可能還在強化，由于系統特性更多且價格更低，8位微處理器在需求增長方面領先于16和32位微處理器。
這個結果似乎是違反直覺的，因為高性能產品的成本下降理論上應該引發從8位器件向上遷移。在一些情況下，這樣的遷移已經發生。公司MSP430 16位MCU小組的營銷經理Kevin Belnap指出，“性能在某種程度上定義了8位和16位市場之間的分界線。”Belnap指出，在一些應用系統中，不斷提高的性能要求產生了對雙精度計算或16位模擬的需求，與此同時，16位MCU成本也在隨著半導體工藝的一代代更新而下降。
開發新的應用領域
然而，工藝進步降低了16位器件成本，同時也在提升8位處理器的性能。另外，架構的改進也支撐起更強大的性能。例如，東芝去年推出了基于具有一個時鐘內運行一條指令能力的TLCS-870/C1內核的8位MCU系列。與每條指令4個時鐘周期的架構相比，該架構改變意味著重大的性能提升。這樣的進步有助于8位MCU在許多應用中保持其獨占地位。
集成度的提高是8位MCU在一些以前使用ASIC、可編程邏輯或非電子方法的應用中具有吸引力的另一個因素。由于8位MCU價格不過幾毛錢，目前在電池充電器、電動牙刷、咖啡機、家用驗孕工具、玩具甚至煙花中都已包含了MCU。
復雜系統也能利用8位MCU來實現一些簡單的功能。例如，Microchip的Duvenhage就表示，在一些需要可配置時延的應用中，工程師們在使用6引腳的MCU來控制復位電路，其原因僅僅是因為它們易于配置且更便宜。同較大MCU能夠占領的應用相比，8位MCU新開發的應用在以相同或更快的速度增長。“這形成了得失相抵的動態平衡，”Duvenhage說，“整個市場是穩定的，而且，將在長時間內保持穩定。”
總成本方程
價格是8位器件奪取新應用領域的殺手锏。“8位領域最關鍵的是成本，”東芝的Chen說，“為保持競爭力，需要非常小心地給這些控制器定價。”
但僅僅器件價格低還不夠，Chen補充說。制造商們需要考慮用戶的總成本，包括MCU在其它方面可以實現的任何節省。例如，在MCU中包含開機復位電路可以省去幾個外部器件，用戶在做決策時會考慮這樣的好處。