帶有Cortex-M0+和MSP430基因，TI的MSPM0能否成功擠入MCU賽道？

2023年3月16日，上海，德州儀器 (TI)宣布推出可擴展的 Arm^? Cortex^?-M0+ 微控制器 (MCU，也稱(chēng)單片機) 產(chǎn)品系列，命名為MSPM0系列。TI稱(chēng)已推出數十款產(chǎn)品，還計劃于今年推出100多款MCU。

TI中國區技術(shù)支持總監師英在發(fā)布會(huì )上說(shuō)，請大家記住它的名字：MSPM0。的確，這是一個(gè)很特別的名字，和TI經(jīng)典的超低功耗MSP430單片機（MCU）有些像，可謂它的小兄弟。不過(guò)，Cortex-M0+也是Arm公司主打超低功耗、高性能MCU的IP，與MSP430、TI的C2000市場(chǎng)可能有重疊、打架？而且Cortex-M0+是Arm公司2012年發(fā)布的，至今已有11年歷史，這期間，MCU頭部廠(chǎng)商大都已有該類(lèi)芯片，且已很成熟，TI作為后來(lái)者，賣(mài)點(diǎn)是什么？

TI中國區技術(shù)支持總監師英解釋道，TI嵌入式處理的目標是提供合適的處理和集成模擬功能。在處理方面，客戶(hù)關(guān)注的是每MHz的功耗和性?xún)r(jià)比，作為有約30年嵌入式處理開(kāi)發(fā)經(jīng)驗的廠(chǎng)商，TI可以把MSP430的低功耗、高性能設計訣竅融入到MSPM0的設計里。另外，相比其他嵌入式系統友商，TI在模擬方面很有背景，例如2022年TI的總營(yíng)收為200.3億美元，其中模擬為153.6億美元，占77%份額，接近4/5；嵌入式處理的營(yíng)收32.6億美元，占16%。因此，強大的模擬性能是得天獨厚的資源。 

在MSPM0中，設計人員可以從 32~80 MHz 的各種計算選項中進(jìn)行選擇，這些選項具有數學(xué)加速和集成模擬信號鏈元件的多種配置，包括業(yè)內先進(jìn)的MCU 片上零漂移運算放大器，以及 12 位、4MSPS精密模數轉換器。這種靈活性幫助設計人員實(shí)現他們當前的設計要求并規劃其未來(lái)的設計，而且所有這些都是通過(guò)同一個(gè) MCU 產(chǎn)品系列實(shí)現。 

MSPM0在嵌入式處理家族中的定位

據悉，MSPM0的開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)潔高效，讓工程師可以用圖像化、直觀(guān)的、可視的界面，快速地完成資源部署和底層代碼開(kāi)發(fā)，把設計時(shí)間從幾個(gè)月縮短到幾天，加快產(chǎn)品的上市時(shí)間。

而且MSPM0也是TI嵌入式處理生態(tài)的一部分。TI全系列的嵌入式處理產(chǎn)品有從16位超低功耗單片機MSP430，到以DSP為核心的實(shí)時(shí)控制單片機C2000，以及分布式的基于A(yíng)rm架構的單片機，再到多核的高性能基于A(yíng)rm架構的處理器，他們組成一個(gè)完整的生態(tài)，軟件開(kāi)發(fā)環(huán)節做到通用兼容，可以無(wú)縫進(jìn)行前后迭代和升級。 

TI為何此時(shí)擁抱Cortex M0+？

電子產(chǎn)品世界記者認為還有3個(gè)原因。

①2021年MCU出現了供貨緊張，平均售價(jià)上漲，如果TI有了Cortex M0+芯片，可以引流其他Cortex M0+廠(chǎng)商的芯片。MCU的設計到投產(chǎn)周期一般是18個(gè)月，決定了MSPM0的誕生。

②同類(lèi)化就要打價(jià)格戰，作為美商，TI如何降低成本？TI也做好了準備，殺手锏就是積極擴增12英寸晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能，因為相比傳統的8英寸晶圓，12英寸可以使MCU等芯片的成本降低40%。TI陸陸續續的過(guò)去2年里，宣布了在謝爾曼的四座12英寸的晶圓廠(chǎng)，在美國猶他州李海（Lehi）的兩座12英寸廠(chǎng)，還有一座在德州達拉斯（Dallas）的12英寸廠(chǎng)DMOS6，很多嵌入式處理器將會(huì )在這里生產(chǎn)。

③滿(mǎn)足雄心勃勃的增長(cháng)藍圖。據悉，TI公司2022年整體營(yíng)收200.3億美元，預計2030年達到450億美元，8年間增長(cháng)約125%。據IDC預測，2022年全球半導體營(yíng)收為5930億美元，半導體業(yè)會(huì )在10年里規模翻一番，預計2032年達到約1萬(wàn)億美元?？梢?jiàn)TI的預期增速高于全球平均。

如何跑贏(yíng)全球增速？嵌入式處理就是發(fā)力方向之一。TI此次發(fā)布的MSPM0系列，就是在通用MCU端進(jìn)一步豐富自己的產(chǎn)品線(xiàn)。師英總監說(shuō)，通用MCU可能用在任何一個(gè)電子產(chǎn)品設備里，例如智能家居，工廠(chǎng)自動(dòng)化場(chǎng)景。想象一下在家里面有什么？早上起床之后，人們會(huì )使用到電動(dòng)牙刷，再接下來(lái)是咖啡機，廚房里的抽油煙機、微波爐、爐灶等電子設備，以及洗衣機、烘干機、空調、冰箱、燈光控制或煙霧探測傳感器，所有這些產(chǎn)品都會(huì )用到通用單片機。而在工廠(chǎng)自動(dòng)化里所使用的智能化電子控制節點(diǎn)就更多了，諸如運動(dòng)控制、環(huán)境信息、環(huán)境物理檢測、傳感、通訊、能源控制和智能化節能等節點(diǎn)都可能用到通用單片機。

背景1：Arm Cortex-M0+

Arm Cortex-M0+是2012年3月14日Arm公司發(fā)布的一款低功耗效率的微處理器。

該款經(jīng)過(guò)優(yōu)化的Cortex-M0+處理器可針對家用電器、白色商品、醫療監控、電子測量、照明設備以及功耗與汽車(chē)控制器件等各種廣泛應用的智能傳感器與智能控制系統，提供超低功耗、低成本微控制器（MCU）。

32位Cortex-M0+處理器采用了低成本90納米低功耗（LP）工藝，耗電量?jì)H 9μA/MHz，約為主流8位或16位處理器的1/3，卻能提供更高的性能。

背景2：MSP430單片機

MSP430系列單片機(MCU)是TI公司1996年開(kāi)始推向市場(chǎng)的一種16位超低功耗、具有精簡(jiǎn)指令集（RISC）的混合信號處理器。MSP430單片機又稱(chēng)為混合信號處理器，是由于其針對實(shí)際應用需求，將多個(gè)不同功能的模擬電路、數字電路模塊和微處理器集成在一個(gè)芯片上，以提供“單片機”解決方案。該系列單片機多應用于需要電池供電的便攜式儀器儀表中。

主要特點(diǎn)有：

·   處理能力強。

·   運算速度快：能在25MHz晶體的驅動(dòng)下，實(shí)現40ns的指令周期。

·   超低功耗：其在降低芯片的電源電壓和靈活而可控的運行時(shí)鐘方面都有其獨到之處。首先，MSP430 系列單片機的電源電壓采用的是1.8~3.6V 電壓。因而可使其在1 MHz 的時(shí)鐘條件下運行時(shí)，芯片的電流最低會(huì )在165μA左右，RAM保持模式下的最低功耗只有0.1μA。其次，有獨特的時(shí)鐘系統設計。

·   片內資源豐富。

·   方便高效的開(kāi)發(fā)環(huán)境。