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Cortext M出货量猛增,ARM收版税到手软




mcu市场的老大飞思卡尔也推出基于ARM Cortext M4的微控制器,当最顽固的采用自己专有协议的日本MCU厂商也开始全面进入基于ARM Cortext M3内核的MCU架构时,ARM已完全可以骄傲地说他们在MCU市场取得完胜。

日前由创意时代举办的伴随深圳高交会的一场“MCU技术创新与嵌入式应用大会”可以说是ARM展示其完胜的最好例证。恩智浦半导体、意法半导体、飞思卡尔、新唐、富士通、德州仪器以及Atmel等MCU市场的大腕们全来捧场,并从不同的切入角度纷纷表示对ARM Cortext M支持,从M0至M4,各厂商的切入点也不一样。

“我们认为未来MCU市场的分类要重新改写。”恩智浦半导体大中华区市场总监金宇杰在会上表示,“未来,MCU产品将不再按8位,16位和32位来分,而是会按照M0核,M3核以及M4核等ARM内核的种类来分。”他的话虽然有些激进,让现在很多还在专注于8位产品的厂商听着不是很舒服,但是也不是完全没有道理。他表示,恩智浦基于M0的LPC1100售价已可低于0.65美元,“32位的MCU已进入亚美元(低于1美元)时代,传统的8051MCU的价格优势正在丧失。此外,由于M0结构的MCU比8051需要的代码少,可进一步减小Flash的成本。而最重要的是,基于M0的MCU比8051的性能大幅提升,由8位提升到32位,而功耗更低,比如我们的LPC1100可达 150uA/Mhz,明年的LPC1100L还可以降至130uA/Mhz。所以,未来M0的产品替代传统的8051或其它专用架构是大势所趋。”金宇杰表示。

无疑,NXP是所有MCU厂商中对ARM的新一代Cortext M架构最给力的一个,此次会上金宇杰表示为领先同类型的竞争对手,NXP不仅要在外围上形成差异,而且还会在明年推出集成高端M4和低端M0的非对称双M核MCU——LCP4000系列,并加入对SPI Flash接口的支持,让用户的成本进一步降低。“双M核的意义在于可以完全释放M4的计算空间全力用作信号处理,而M0则用于完成接口电路等工作,这种全新的架构将给工程师带来相当的灵活性面对一系列挑战,比如说在高端MCU中可灵活地对多任务分配。”他解释。高端的M4系列在电机控制、高清音频处理、数字电源以及汽车应用中都将有巨大的前景。金宇杰还特别强调,不论是低端的M0系列,还是高端的M4系列,NXP的所有基于Cortext M的微控制器pin to pin兼容,可以做到让用户无缝升级。

Cortext M出货量猛增,ARM收版税到手软

意法半导体M3出货增长500%

意法半导体的香港/南中国区MCU市场部经理吴建明的观点不如金宇杰的那么激进,他指出:“8位MCU还是会有很大的市场。一些汽车、通信或者工业控制领域的客户,他们对于目前的已获得认证的8位MCU还要采用相当长的时间。这些大厂的认证周期长,且对器件的可靠性、实用性各方面都要求严格。所以我认为在这些市场M0替代8位MCU没有这么快。”显然,他的这种观点与意法半导体的Cortex M0产品明年才推出有关。不过,虽然他仍在为意法半导体的8位MCU市场打气,但是他对于意法今年在Cortext M3上的成功又不得不表一表了:“2009年意法半导体基于M3的MCU出货量增长500%,而今年一季度,基于M3的MCU已占到意法STM32控制器总量的80%以上。32位MCU向M3架构转换已是不争的事实。”吴建明称。据悉,今年仅意法半导体M3控制器的出货就可达100M,增长相当惊人,如按每颗0.02美分的版税计算,ARM收版权税会收到手软。而且,这种火爆需求已导致意法半导体的MCU供货紧张,“我们已加大MCU的产能,明年产能可以提升3-5倍。”吴建明在会上答用户关于缺货的提问时表态道。他还在会上宣布了新一代STM32F-2的M3微控制器,是业界第一个采用90nm工艺的 M3控制器,主频可提升到120Mhz。

Cortext M出货量猛增,ARM收版税到手软

ARM收版税会收到手软

然而,意法半导体仅是ARM在MCU市场上最大的客户之一。“到目前为止,全球已有超过60家公司获得了ARM Cortext M的授权,中国大陆厂商也有近十家。”ARM嵌入式应用市场经理罗霖不无兴奋地表示,“至目前为此M3的授权占大多数。但由于像新唐这样的公司已表示推出价格为55美分的M051控制器,将来这个市场更有可能降到40美分或者30美分,M0取代8051的速度正在加快,M0的授权数量在明年会大增。” 罗霖表示,M0微控制器的性能是基本型8051微控制器的9倍(如下图),未来ARM还会在Cortext M0核中加入更多功能,比如加入中断控制器、集成时钟门控进一步降低功耗等,其中Sleep on Exit功能对于需要频繁启动的应用非常适合。

当然,让ARM高兴的不仅是授权数量的迅速增长,更高兴地是出货量的迅速攀升带来的版税的收入,这会让ARM终于可以摆脱叫好不叫市的尴尬状态。近几年来,ARM让全世界看好,让金融届看好,股票市值不断攀升,但是其销售额却令人不可思议地在6亿美元左右徘徊,究其原因是从授权一个ARM核,到其芯片大量出货需要相当一段时间的培育。有数据显示从授权ARM核后,到该芯片出货到100万片,平均需要6年的时间。当然,现在这种时间将会大大缩短,而从今年 Cortext M出货的爆发来看,未来几年ARM收版税会收到手软,而销售额也会迅速突破。

为了充分利用资源,使 Cortext M芯片的代码复用更容易,降低开发者的学习曲线,ARM还将颁布统一的Cortext M微控制器软件接口标注CMSIS,比如即将推出的针对DSC应用的CMSIS DSP信号处理函数集,用户不用写代码,直接调用此软件包即可。由此可看出,下一步M4用户的授权数量也是相当可期的,目前已有恩智浦、飞思卡尔、意法、 TI等到MCU巨头购买了M4授权。

Cortext M出货量猛增,ARM收版税到手软

新唐电子将是M0市场的价格杀手

新唐电子科技(香港)有限公司总经理罗至圣也来到会场,对M0的微控制器大加赞誉,新唐正在推出名为M051的微控制器,也即“基于M0内核的8051”之意,“这个定义的含义是32位的MCU,8051的价格。”他称,“8051升级到M051,32位的微控制器仅需0.55美元。”他通过分析Ic Insights和Digitiems的综合数据,得出结论,2010年全球32位MCU的市值已超过8位MCU的市值,其中基于Cortext M的32位处理器市场会以年140%的成长率增长。(如下图所示)

Cortext M出货量猛增,ARM收版税到手软

Cortext M出货量猛增,ARM收版税到手软

罗至圣分析,从客户端显示,基于M0的微控制器与8051微控制器相比,性能有五倍提升,编码效率有2.5倍提升。目前来看,新唐是专注在M0内核的低端32微控制器市场,推动用户由8051向M0升级。

不过,与上面的ST从M3入手,新唐从M0入手,以及NXP的从M0至M4的全面开花不同,老牌MCU厂商飞思卡尔目前则是从M4试手。在DSC市场,尽管已有自己强势的Coldfire,但是飞思卡尔还是扭不过大势,进入Cortext M4阵营。当然,同样不得已跟着这趋势走的还有TI,它在去年收购Luminary进入Cortext M阵营。最后,连向来最顽固采用专有架构的日本MCU厂商也前来捧场——富士通微电子在展上着重介绍了自己的基于M3的系列新品。(如下图所示)

Cortext M出货量猛增,ARM收版税到手软

虽然以上每家MCU厂商的发力点不同,但是他们对ARM的同样给力,意味着MCU市场的专用架构时代正在过去,一个通用的其于Cortext M核的时代已到来。

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