MCU從“摩爾定律”到“后摩爾定律”

　　MCU從“摩爾定律”到“后摩爾定律”

　　從事MCU(單片機)市場(chǎng)業(yè)務(wù)20多年，一路走來(lái)，不斷碰到各種各樣的驚喜和感嘆，關(guān)于IC呈幾何級規模增長(cháng)的“摩爾定律”神話(huà)一直在演繹著(zhù)。從需要外加程序存儲器的MCU，到OTP(一次可編程)及可紫外線(xiàn)擦除的單片MCU，再到帶Flash(閃存)、可無(wú)限次修改程序的MCU;從多片機到單片機，再到SoC(片上系統)的MCU;從復雜、多機器周期指令，到精簡(jiǎn)、單機器周期指令，再到多核可并行處理多任務(wù)的MCU;封裝越來(lái)越多樣，速度越來(lái)越快捷，功耗越來(lái)越低，體積越來(lái)越小，功能越來(lái)越強大，應用越來(lái)越廣闊，工具越來(lái)越簡(jiǎn)易。而隨著(zhù)全球各種物價(jià)的持續上漲，MCU的價(jià)格卻從開(kāi)始的上百元，到幾十元，再到現在的幾元人民幣，幾乎就是一棵白菜的價(jià)格了!

　　2005年，國際半導體技術(shù)路線(xiàn)圖(ITRS)提出了“后摩爾定律”的概念：半導體業(yè)除了會(huì )延續摩爾定律對集成度、性能的不斷發(fā)展外，還會(huì )利用更多的智慧和技術(shù)，例如模擬/射頻、高壓功率電源、MEMS傳感器、生物芯片技術(shù)、系統級封裝(SiP)、三維(3D)集成技術(shù)，以及更優(yōu)化智慧高效的結構、更靈活巧妙的軟硬件融合的體系、更面向應用的簡(jiǎn)捷組合，以提供具有更高附加價(jià)值、更節電環(huán)保、與用戶(hù)及應用更友好界面的MCU系統。ARM 32位Cortex-M0及市面上很多新型MCU的問(wèn)世正是體現了此特點(diǎn)，通過(guò)采用新的架構和新的體系，巧妙地融合了前面的成果，盡量減少低效及冗余部分，使芯片在不增加內部集成度的情況下，就可以大大提升電路的性能。

　　Cortex-M0會(huì )是8位MCU的終結者?

　　現在已經(jīng)有很多公司推出了基于M0系列產(chǎn)品?？梢哉f(shuō)，過(guò)去10年8位機各領(lǐng)風(fēng)騷，但總量一直是獨占鰲頭的平衡局面已由M0打破了。估計經(jīng)過(guò)半年或一年的設計磨合期，如果不出現8位機的價(jià)格及新品大的調整，2011年底之前，8位機的總體訂單將會(huì )出現明顯的下滑。

　　但是技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域一直都是在此消彼長(cháng)的競爭中發(fā)展壯大的，更是在適者生存的市場(chǎng)中被選擇而成長(cháng)的。因此，工藝技術(shù)、價(jià)格服務(wù)、性能品質(zhì)、優(yōu)化結構、獨到適用、時(shí)機火候、創(chuàng )新潛力、管理金融、好壞消息等很多因素，都會(huì )對產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力產(chǎn)生重要的影響。所以，現在不應該就斷言M0會(huì )是8位MCU的終結者，起碼短期數年內，很多針對用戶(hù)、口碑好、價(jià)格有空間、有推陳出新能力的系列及型號還是應該可以站穩腳的。

　　51架構需要變革

　　MCS51、8031、89C51等51單片機曾領(lǐng)風(fēng)光。但由于51核的結構及8位系統的束縛，使之在多媒體及通訊等產(chǎn)品的應用上存在速度、資源、接口等諸多方面的瓶頸。如果此現象一直延續下去，51就會(huì )以越來(lái)越快的速度失去市場(chǎng)的接受。

　　但恰恰是，半導體行業(yè)是最可以產(chǎn)生奇跡的地方。例如國產(chǎn)SH32BD51X新型的51系列單片機，實(shí)際上只是在外表穿了一身兼容51標準指令集的外衣，其內部的一切都已與原來(lái)的51系列單片機毫無(wú)關(guān)系了。它是利用軟件硬化的構想，不僅包含32位的51指令集的硬件指令譯碼器，還將許多與超強的音視頻、外設、外存、LCD驅動(dòng)等集成在芯片中。此芯片有望使我們實(shí)現哪里有LCD(液晶顯示器)，哪里就可以出現聲色并茂的動(dòng)感畫(huà)面和信息。

　　今天，這一新架構使51系列就像一百多年前的Mandarin(中國普通話(huà))，由于國力不強，會(huì )的人再多，外面也少有人敬佩你、學(xué)習你;一旦你擁有了強大的實(shí)力，你的語(yǔ)言才會(huì )變得真正有分量和生命力。而51這種三十多年的老指令集，若在新的架構體系的支撐下，可使無(wú)數人腦中的原有知識又重新煥發(fā)了活力，這無(wú)疑是對“摩爾定律”的一種新詮釋?zhuān)昧硪粋€(gè)智慧的方式使51在新時(shí)代煥發(fā)了新的生命力。