雖然高端處理器,特別是32位MCU,現(xiàn)在往往成為人們關(guān)注的焦點,但8位MCU不僅僅是擁有自己的。據(jù)IC Insights稱,2004年,預(yù)計8位微控制器將繼續(xù)領(lǐng)導(dǎo)所有MCU的收入和單位出貨量,占市場收入的近40%。事實上的標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)(例如8051和6811)與可合成的,可配置的實現(xiàn)相結(jié)合,可作為可授權(quán)的硅知識產(chǎn)權(quán),使8位CPU的生存遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了他們最初夢想的生命周期。
8位MCU仍然是汽車行業(yè)的主力軍。它因其具有成本效益的控制功能而受到重視,使消費者能夠享受汽車領(lǐng)域智能產(chǎn)品的優(yōu)勢。例如,BMW 745i豪華轎車包含60多個8位MCU。
如果8位處理器仍然停留在20世紀(jì)80年代最初設(shè)計的半導(dǎo)體工藝技術(shù)中(運行在某些東西上)像2 MHz),他們很快就會失去動力。但是,可合成MCU的推出,專為重復(fù)使用同步,基于觸發(fā)器的樣式和簡單的時鐘而設(shè)計,使得便攜性能夠利用最新的工藝技術(shù)。作為“軟”內(nèi)核,這些處理器也是可配置的,允許設(shè)計人員將MCU優(yōu)化到目標(biāo)應(yīng)用。增強(qiáng)的體系結(jié)構(gòu)與流程可移植性相結(jié)合,將8位MCU從20世紀(jì)80年代的每秒100,000條指令改進(jìn)到現(xiàn)在每秒超過1億條指令 - 增加了數(shù)千倍。
清潔,可綜合的核心也可以利用最新的EDA工具優(yōu)化,可自動降低50%的功耗;插入用于制造測試的結(jié)構(gòu);并有助于自動確保信號完整性,可制造性,可靠性和高產(chǎn)量。設(shè)計人員絕對傾向于將成熟的IP用于成熟的架構(gòu),而不是為了相同的目的而嘗試自己發(fā)明這樣的功能。當(dāng)設(shè)計人員努力實現(xiàn)構(gòu)建現(xiàn)代片上系統(tǒng)所需的生產(chǎn)率和成本效益設(shè)計時,這一點尤為重要。國際半導(dǎo)體技術(shù)路線圖預(yù)測,到2008年,95%的生產(chǎn)力增益將來自使用預(yù)先設(shè)計,預(yù)先驗證,可重復(fù)使用的IP模塊。
設(shè)計人員繼續(xù)轉(zhuǎn)向8位處理器,因為架構(gòu)的熟悉性和穩(wěn)定性,以及圍繞它們構(gòu)建的龐大設(shè)計生態(tài)系統(tǒng)。符合這些標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)的可合成核心支持傳統(tǒng)軟件,幾乎不需要修改。如果原設(shè)計師在10年前退休,這一點尤其重要。
那么,這些8位MCU在哪里?對于某些應(yīng)用程序,8位“足夠”,提供必要的處理“oomph”來處理整個應(yīng)用程序的處理。對于不需要大量處理能力的應(yīng)用尤其如此,例如VCR,遙控器,動畫玩具,烤面包機(jī),冰箱和洗衣機(jī)。對于其中許多應(yīng)用,設(shè)計人員可以轉(zhuǎn)向高性價比的0.35甚至0.5微米晶圓廠。
目前采用分立式8位MCU和其他邏輯集成電路實現(xiàn)大批量設(shè)計的公司可以通過將整個設(shè)計合并到一個SoC中,可以顯著降低制造成本,提高可靠性并降低功耗。當(dāng)然,這包括嵌入8位MCU以及相關(guān)存儲器。為了支持這種移動,MCU必須與分立器件100%兼容。通過減少印刷電路板,減少部件和利用密集的現(xiàn)代半導(dǎo)體工藝技術(shù)降低成本。作為參考,嵌入式8051實現(xiàn)可以在大約12,000個門中完成,硅片成本僅為幾分之一。
在需要32位處理器進(jìn)行實際數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用中,8位MCU可用于卸載相對更大且功耗更大的主處理器。這允許32位主處理器較少運行和/或以較低頻率運行,因為當(dāng)CPU處于空閑或休眠狀態(tài)時,可通過8位MCU管理管家功能。在某些情況下,8位MCU可以進(jìn)行足夠的處理,以允許選擇更小或功耗更低的32位處理器。在實時應(yīng)用中,系統(tǒng)的整體可靠性可以通過使用這樣的多個MCU作為8位設(shè)備與16,32或64位,以實現(xiàn)間歇性,時間關(guān)鍵性,低處理性來提高在不久的將來,32位MCU市場毫無疑問會超過8位MCU,但對于令人尊敬的8位MCU來說,目標(biāo)還不是很接近。他們將自己重新發(fā)明為可合成的核心,設(shè)計師繼續(xù)尋找創(chuàng)造性的方法在新的應(yīng)用程序中使用它們。設(shè)計師能夠?qū)?位MCU快速嵌入其最新設(shè)計中,這是他們持續(xù)生存的關(guān)鍵。
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