恩智浦半導體：迎接MCU市場(chǎng)新挑戰

隨著(zhù)科技的不斷發(fā)展，微控制器（MCU）已成為許多領(lǐng)域的核心組件，從智能家居到汽車(chē)制造，從工業(yè)自動(dòng)化到物聯(lián)網(wǎng)應用，MCU 都在發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。恩智浦半導體邊緣處理事業(yè)部產(chǎn)品總監林明分享了恩智浦在 MCU 領(lǐng)域的創(chuàng )新、挑戰以及對未來(lái)發(fā)展的看法。

恩智浦半導體邊緣處理事業(yè)部產(chǎn)品總監?林明

1 8位/16位/32位MCU在競爭中共存

隨著(zhù) 32 位 MCU 的普及，8 位 /16 位 MCU 是否會(huì )被完全替代的話(huà)題屢屢討論不止。但從客戶(hù)需求和應用的角度來(lái)看，8 位還是 32 位并不是主要因素，重點(diǎn)還是從性能、成本、開(kāi)發(fā)和應用角度是否滿(mǎn)足需求和有競爭力來(lái)考慮。恩智浦從十幾年前就開(kāi)始全面在 32 位 MCU 上開(kāi)展產(chǎn)品組合，但并未放棄 8 位 /16 位 MCU 的研發(fā)和生產(chǎn)，而是根據客戶(hù)需求提供全方位的產(chǎn)品組合。

恩智浦擁有豐富的產(chǎn)品線(xiàn)和成熟的技術(shù)支持體系可以幫助用戶(hù)從 8 位 /16 位到 32 位 MCU 上遷移，并且根據客戶(hù)的需求和應用場(chǎng)景，提供定制化的遷移方案，確?？蛻?hù)在升級過(guò)程中能夠順利過(guò)渡。

2 AI在MCU中的應用與挑戰

AI 的發(fā)展正在影響著(zhù)各行各業(yè)，同時(shí) AI 在 MCU 中的應用也越來(lái)越廣泛，邊緣端 AI 是恩智浦的一個(gè)重要發(fā)展方向。隨著(zhù) AI 技術(shù)和應用的普及，恩智浦會(huì )在 MCU 上加強 AI 的硬件和軟件支持，為客戶(hù)應用場(chǎng)景提供全方位的產(chǎn)品組合。

恩智浦在 MCX 產(chǎn)品組合中增加了 AI 功能，其中 MCX N 系列 MCU 已于今年初實(shí)現量產(chǎn)。MCX N 系 列的一大特色便是集成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )加速硬件單元 eIQ Neutron NPU。AI 和 MCU 的結合要符合應用場(chǎng)景，使得 MCU 的片上資源和軟件深度結合，從系統層面上提供最優(yōu)化的邊緣 AI 性能和體驗。

然而，AI 在 MCU 中的應用也帶來(lái)了一些技術(shù)挑戰。AI 和 MCU 的結合需要解決硬件和軟件之間的協(xié)同問(wèn)題，以及如何在保證性能的同時(shí)降低功耗。恩智浦在研發(fā)更先進(jìn)工藝節點(diǎn)的同時(shí)，也投入資源研發(fā)動(dòng)態(tài)功耗控制、近閾值電壓等技術(shù)。

3 多核異構MCU產(chǎn)品與創(chuàng )新

為了滿(mǎn)足 MCU 更高性能和更快上市時(shí)間的需求，不少廠(chǎng)商都提出過(guò)異構多核 MCU。因此，恩智浦針對市場(chǎng)需求在很多年前就首次推出異構雙核 MCU，更在 MPU 上更是有豐富的集成經(jīng)驗和應用。例如，恩智浦在最新推出的 MCX N 系列 MCU 中，也采用了多核異構設計。

無(wú)論是采用單核、多核還是同構、異構，MCU 產(chǎn)品創(chuàng )新的關(guān)鍵還是能解決客戶(hù)的實(shí)際問(wèn)題。這就需要通盤(pán)考慮存儲總線(xiàn)、外設等在實(shí)際應用中的功能和性能需求，配合不同的內核并實(shí)現更高的能效。同時(shí)開(kāi)發(fā)工具也非常關(guān)鍵，特別是針對多核的調試，這些在 MCX N 系列 MCU 中得到了充分體現。

4 智能家居和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢

隨著(zhù)智能家居和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，出現了不少無(wú)線(xiàn)連接協(xié)議，在近兩年比較受關(guān)注的是 Matter 協(xié)議。恩智浦作為 Matter 聯(lián)盟的發(fā)起者之一，將 Matter 無(wú)線(xiàn)協(xié)議作為 MCU 的重要戰略之一。2021 年恩智浦已經(jīng)在無(wú)線(xiàn) MCU 產(chǎn)品中集成了 Matter over thread，同時(shí)在 Wi-Fi 產(chǎn)品中也全面支持 Matter 協(xié)議。

對于智能家居未來(lái)的發(fā)展趨勢，智能家居的一個(gè)痛點(diǎn)就是不同設備之間的互操作。恩智浦致力于讓不同智能硬件打通互聯(lián)互通，從無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品和軟件支持等多方面為客戶(hù)提供服務(wù)。為此，恩智浦在 MCU 中集成了多種無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)，并提供了豐富的軟件支持，以滿(mǎn)足客戶(hù)對智能家居互操作性的需求。

5 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和汽車(chē)領(lǐng)域的跨界MCU

在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和汽車(chē)領(lǐng)域中，MCU 所需要具備的功能特性各有側重。恩智浦推出了可以滿(mǎn)足兩個(gè)領(lǐng)域需求的 i.MX RT 跨界 MCU。恩智浦推出 i.MX RT 產(chǎn)品的初衷是為了同時(shí)滿(mǎn)足客戶(hù)對 MCU 和 MPU 產(chǎn)品各自?xún)?yōu)勢和特點(diǎn)的需求，通過(guò)幫助客戶(hù)和開(kāi)發(fā)人員運用 MCU 的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，實(shí)現高水平性能表現，以適應工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和汽車(chē)領(lǐng)域對算力的高要求。作為跨界 MCU，i.MX RT 系列產(chǎn)品迅速被市場(chǎng)所接受，并在兩個(gè)領(lǐng)域中呈現出全面開(kāi)花的態(tài)勢。

在智能汽車(chē)飛速發(fā)展的過(guò)程中，ECU 與 MCU 的關(guān)系也備受關(guān)注。ECU 與 MCU 在汽車(chē)電子領(lǐng)域中各有側重，但兩者并不是相互替代的關(guān)系，而是相互輔助的關(guān)系。ECU 主要負責車(chē)輛的控制和決策，而 MCU 則負責執行各種控制任務(wù)。兩者通過(guò)協(xié)同工作，共同實(shí)現汽車(chē)的各種功能。隨著(zhù)汽車(chē)電子化的加速和智能化程度的提升，ECU 和 MCU 的市場(chǎng)需求都將不斷增長(cháng)。恩智浦將繼續加大在汽車(chē)電子領(lǐng)域的研發(fā)投入，推出更多創(chuàng )新產(chǎn)品，以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。

6 結束語(yǔ)

MCU 作為許多領(lǐng)域的核心組件，正在發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。MCU 領(lǐng)域將繼續保持快速發(fā)展的態(tài)勢。隨著(zhù) 5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的普及和應用， MCU 的需求將進(jìn)一步增加。恩智浦將緊跟時(shí)代步伐，加強技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)推廣，為全球客戶(hù)提供更加優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。

（本文來(lái)源于《EEPW》2024年3月期）