藍碧石16-bit MCU在細節下功夫,面向小家電、小型工業(yè)設備等領(lǐng)域
摘要:藍碧石半導體公司擁有4、8、16、32位MCU,累計銷(xiāo)售了20億片。過(guò)去在中國的電表市場(chǎng)有良好表現,但隨著(zhù)中國電表市場(chǎng)的國產(chǎn)化政策,藍碧石調整戰略,面向生活電器、白色家電、報警設備及安防設備等工業(yè)設備市場(chǎng),2019年一季度重點(diǎn)發(fā)布了新的16位通用MCU,特點(diǎn)是在細節上下功夫,例如抗干擾性強、節能等。
關(guān)鍵詞:MCU;16位;抗干擾;時(shí)鐘;節能
1 推出新的16位MCU
ROHM集團旗下的藍碧石半導體公司,面向生活電器、白色家電、報警設備及安防設備等工業(yè)設備,開(kāi)發(fā)出配備藍碧石獨有的16位CPU內核的通用微控制器(MCU)——ML62Q1300/1500/1700系列,現已開(kāi)始量產(chǎn)出貨及配套開(kāi)發(fā)工具的網(wǎng)售。
該系列MCU的主打牌是安全性,不僅融入了藍碧石半導體的抗干擾技術(shù),還支持家電安全項目中(IEC60730規定)的13個(gè)項目(如圖1),具備檢測微控制器(MCU)內部故障的自我診斷等功能。擁有由封裝和程序容量不同的120個(gè)機型組成的強大產(chǎn)品陣容,可應用于從各種家電到小型工業(yè)設備的眾多領(lǐng)域。
因此,在日益高性能化、多功能化的家電領(lǐng)域,以及干擾和高溫等惡劣環(huán)境下也要求穩定工作的小型工業(yè)設備領(lǐng)域,可以保護系統或設備免受微控制器產(chǎn)生的意外情況影響。
今后,為滿(mǎn)足各種電子設備低功耗化和高抗干擾性能的需求,藍碧石半導體將會(huì )繼續擴充以“安全性”為特色的系列產(chǎn)品陣容。
此外,還有豐富的產(chǎn)品陣容,強大的120個(gè)機型。
為滿(mǎn)足日益高性能化、多功能化的家電產(chǎn)品和小型工業(yè)設備的需求,藍碧石準備了豐富的封裝和多種ROM容量,客戶(hù)可根據系統安裝面積和成本選擇相應的微控制器。
2 熱門(mén)問(wèn)答
羅姆旗下藍碧石半導體株式會(huì )社低功耗IC業(yè)務(wù)組組長(cháng)石村民弘先生、ROHM半導體(上海)有限公司設計中心高級經(jīng)理高妻真一先生、ROHM半導體(上海)有限公司設計中心主管姚玲玲女士接受了《電子產(chǎn)品世界》等媒體的采訪(fǎng)。
問(wèn):大部分MCU公司在32位或8位上布重兵,藍碧石此次為何把重點(diǎn)放在16位MCU上?
答:首先藍碧石自己研發(fā)了內核U8(注:8位內核)和U16(注:16位內核),且整個(gè)性能也是經(jīng)過(guò)很長(cháng)時(shí)間的市場(chǎng)驗證——日本有40年,在中國也有10年的時(shí)間,所以對自己內核本身的把控性會(huì )比較強,會(huì )更合理地對它進(jìn)行利用。藍碧石32位的MCU也在做,但更多的是針對特定市場(chǎng)的,ARM的內核現在還是收費的(注:例如Cortex-M3+),因此藍碧石的產(chǎn)品目前不多,主要是針對特定的市場(chǎng),一個(gè)是針對電力市場(chǎng)定制,另外一個(gè)是比較看好的市場(chǎng)?;氐剿{碧石的8、16位產(chǎn)品,自有內核U8和U16其實(shí)差別沒(méi)有很大,同樣系列的內核,它是可以替換的,才想要用16位去覆蓋8位,以及一些簡(jiǎn)單的32位的應用。
問(wèn):16位產(chǎn)品以后的發(fā)展路線(xiàn)圖如何?
答:16位今天發(fā)布了整個(gè)產(chǎn)品系列之后,其實(shí)藍碧石會(huì )有幾個(gè)方面的計劃,針對MCU特性方面,因為現在的產(chǎn)品仍然不夠低功耗,因此藍碧石接下來(lái)會(huì )做更加低功耗的16位系列,當然也有可能會(huì )涉及到功能的調整,主要根據市場(chǎng)推出之后的反饋。另外一個(gè)方面,也會(huì )在16位上做一些比較有市場(chǎng)針對性的產(chǎn)品,主要指功能性方面的,例如對周邊電路的調整,比如有語(yǔ)音功能或者是顯示功能、觸摸按鍵等,后面我們可能會(huì )把語(yǔ)音功能加到當前的MCU當中去。
問(wèn):現在MCU的一個(gè)競爭點(diǎn)是拼外設,例如I/O口,藍碧石16位MCU方面是不是外設也是很豐富的?
答:是的,現在外設除了普通的UART接口、SSIO等,A/D的功能會(huì )比較多,而且藍碧石也有放一些D/A的功能在里面。D/A主要用作什么呢?如果只是想簡(jiǎn)單發(fā)聲的話(huà),可以單純地通過(guò)一個(gè)低成本的軟件就可以實(shí)現了。
問(wèn):這款產(chǎn)品也打算走定制化嗎?答:在日本是以家電為主,但這個(gè)新的產(chǎn)品系列不走定制化路線(xiàn),整個(gè)系列是通用的。
在中國市場(chǎng)現在還不太被人知道,可能是因為藍碧石過(guò)去做了太久的定制化的產(chǎn)品,因為以往主要是給中國的電力系統做?,F在,有一些原因可能沒(méi)有辦法使藍碧石繼續在電力方面往下做(注:當然不是藍碧石產(chǎn)品的問(wèn)題),因此后續想更多地往通用家電和小家電、工業(yè)方面去拓展。因為藍碧石的性能、供貨、技術(shù)團隊的支持有了10年左右的驗證,至少還是相對可靠的,而且藍碧石以往面向的都是要求很高的企業(yè),像銀行絕對不能出錯的,電表也是不能出錯的。
問(wèn):這款16位MCU可否和ARM MCU對比?
答:在16位市場(chǎng),我們目前有5000億日元的市場(chǎng)。大家面對的市場(chǎng)不同,會(huì )有不同的針對性,雖然有ARM的產(chǎn)品,但是我們還是想在16位的市場(chǎng)競爭。32位的產(chǎn)品不會(huì )做大方向的鋪開(kāi),可能更多的還是走定制化的路線(xiàn)。藍碧石的16位MCU是通用的。
問(wèn):你們8位產(chǎn)品和16位產(chǎn)品都是基于自研的內核,到了32位產(chǎn)品為什么改用了ARM呢?
答:其實(shí)在最初做產(chǎn)品規劃的時(shí)候,藍碧石是有計劃做到32位。但是后來(lái)因為ARM公司的Cortex-M出來(lái)之后,大家也是廣泛使用,藍碧石覺(jué)得繼續做開(kāi)發(fā)自有內核的話(huà),因為客戶(hù)那邊也會(huì )選擇,這樣就變成只有藍碧石自己做一個(gè)很特殊的東西,平臺方面或者使用方面可能會(huì )有不便。因此,32位開(kāi)發(fā)的時(shí)候用了ARM的內核。
ARM的產(chǎn)品,我們在中國市場(chǎng)是有在量產(chǎn)中的,但是擔心會(huì )不會(huì )因為使用ARM的內核失去特點(diǎn)。雖然內核是一樣的,但是周邊電路還是要靠客戶(hù)自己去設計的,如果這款產(chǎn)品我們做了非常低功耗的處理,可以達到只是在運行RTC的時(shí)候,也就是運行年月日、時(shí)分秒的時(shí)候可以低到1μA,這在業(yè)界是相當低的性能,而且還是晶體內置在MCU里。至少到2017年為止只有藍碧石獨家在做,電表大家也都在做,性能比較好的也只有藍碧石。
至于32位,因為要考慮到客戶(hù)使用的便利性,包括平臺也是,對客戶(hù)的程序開(kāi)發(fā)可能會(huì )更方便,所以用了ARM的內核。
問(wèn):16位的內存如何選擇?
答:家電不像定制的產(chǎn)品,從小到大范圍比較廣。
我們的策略是,我們給客戶(hù)一個(gè)比較豐富的產(chǎn)品線(xiàn),從16 KB到512 KB,差別很大,我們沒(méi)有辦法說(shuō)其中一款可以用,但是目前,對于比較小的家電,客戶(hù)還是偏向于32 KB或者64 KB,100 KB以下的會(huì )比較多一點(diǎn)。
問(wèn):抗干擾性能提升是怎么做到的?
答:抗干擾確實(shí)是很難的一個(gè)點(diǎn),藍碧石也是經(jīng)過(guò)了很多辛苦的嘗試,例如布線(xiàn)、改阻抗的分配,做了很多版才終于達到今天的性能。這也得益于之前對應的市場(chǎng)都比較嚴格,不斷嘗試才得到當前比較好的一些方法。
問(wèn):貴產(chǎn)品的硬件安全支持13個(gè)項目,其中有哪些是貴公司比較獨特的?
答:有這么多安全功能的芯片不多,因為安全功能不是靠軟件來(lái)實(shí)現的,設計的時(shí)候就要考慮進(jìn)去。因為目標市場(chǎng)所需,所以我們做了這樣的功能。其中比較有特色的,時(shí)鐘算一個(gè),停止之后自動(dòng)到RC,這套系統也非常成熟,也是用了10年之久,而且是在中國市場(chǎng)。
(注:本文來(lái)源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2019年第4期第15頁(yè),歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用,并注明出處。)
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