作為MCU曾經(jīng)的門外漢,會發(fā)現(xiàn)MCU的型號怎么有這么多?從大系列,到小型號,再到詳細(xì)的料號,每個廠商的選型表拿出來,基本上就是一本厚厚的字典,讓客戶眼花繚亂。
比如說大家熟知的ST MCU,ST的MCU產(chǎn)品線確實非常廣泛,包括STM32系列等多個不同的系列,每個系列又包含多種不同的型號和配置,因此料號數(shù)量是非常多的。官方網(wǎng)站上甚至提供了ST MCU Finder官方選型工具,幫助用戶查找和選擇ST的MCU產(chǎn)品。據(jù)某乎大神說,通過ST MCU Finder可以查到近2000款產(chǎn)品料號。
ST最知名的STM32系列是基于ARM Cortex-M內(nèi)核的32位微控制器,這個系列就已經(jīng)非常龐大了,包含了多個不同的子系列,每個子系列又有不同的型號和配置,因此料號非常多。
例如,STM32H7系列就提供了從64引腳到240引腳的廣泛封裝選項,分布在12個產(chǎn)品線中,涵蓋130多個不同的型號。STM32F4系列則包括了基礎(chǔ)系列、高級系列等,每個系列都有不同的型號,如STM32F469/479、STM32F429/439、STM32F427/437等。
STM32系列的料號通常由多個部分組成,每個部分代表不同的信息,如系列、性能、內(nèi)存容量、封裝類型和溫度范圍等。例如,STM32L053R8中的"L"代表低功耗系列,"0"代表Cortex-M0+內(nèi)核,"53"是產(chǎn)品特定的型號代碼,"R8"則定義了內(nèi)存配置和封裝類型。
另一家MCU大佬瑞薩的產(chǎn)品線也是超級多:
1、 RL78系列:這是瑞薩電子的8/16位微控制器系列,主打低功耗,具有多個子系列,每個子系列料號數(shù)從100多種到接近2000種;
2、RX系列:瑞薩電子的32位高功效MCU,包含四個產(chǎn)品系列:旗艦RX700系列、標(biāo)準(zhǔn)RX600系列、兼具高功效和高性能的RX200系列,以及具有極低功耗的入門級RX100系列。RX系列MCU料號數(shù)超過2900顆。
3、RA系列:基于Arm? Cortex?-M內(nèi)核的MCU產(chǎn)品,包括RA2、RA4和RA6系列,提供從48MHz到240MHz的性能范圍,具有集成片內(nèi)存儲,豐富的連接性,靈活的配置軟件包、系統(tǒng)的可擴展等特性。截至目前,瑞薩ARM內(nèi)核MCU產(chǎn)品已有17個系列,210顆料號。
另外還有RZ系列和Risc-V系列的還沒算進來。
再看國產(chǎn)的MCU,兆易的GD32系列在2023年的產(chǎn)品手冊中,有有38個系列,446款料號。這些產(chǎn)品覆蓋了中高低端市場,包括入門級、主流型、高性能以及專用型等不同性能類型的MCU,內(nèi)核從M3/M4到最新的M23/M33以及RISC-V,一應(yīng)俱全。此外,兆易創(chuàng)新還為細(xì)分垂直市場提供了專用MCU產(chǎn)品,如指紋識別、打印機、光模塊等專用系列。
MCU內(nèi)部的功能模塊和外設(shè)其實大同小異,無非是內(nèi)核、ADC、DAC、PWM、通信接口(如UART、I2C、SPI、CAN等),就像拼積木一樣拼出了眼花繚亂的各種型號。
為啥MCU原廠要搞出這么多定制型號,我想主要是以下幾個原因:
1、市場需求的細(xì)分:不同的應(yīng)用場景對MCU的性能要求不同,如汽車電子、工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)、消費電子等,每個領(lǐng)域都有其特定的需求。原廠根據(jù)不同的應(yīng)用場景,推特定專門優(yōu)化的的定制型號。
2、每個型號提供不同的參數(shù)配置,可能包括不同的存儲容量、不同的處理速度、不同的輸入/輸出接口等。
3、MCU在工業(yè)領(lǐng)域的生命周期較長,可能會在市場上銷售10-20年,在某款產(chǎn)品的周期中會有迭代更新的需求,但是老款還需要照顧老客戶繼續(xù)供貨。
這么多的型號料號,也對MCU原廠帶來了巨大的挑戰(zhàn):
1、供應(yīng)鏈管理更復(fù)雜了,庫存管理難度加大。幾千個型號的產(chǎn)品,必然只會有個別的產(chǎn)品特別暢銷,大多數(shù)型號可能是千年來一單。在生產(chǎn)備貨的環(huán)節(jié)就需要特別小心,在晶圓生產(chǎn)和封裝生產(chǎn)計劃上就需要科學(xué)地計劃。
2、代理商和客戶的培訓(xùn)成本會增加,客戶不可能搞清楚你家所有的產(chǎn)品,代理商需要及時更新以跟上原廠的節(jié)奏,技術(shù)支持的培訓(xùn)和難度顯然也更多。
3、產(chǎn)品的成本會增加,每一個產(chǎn)品型號都需要特定的工程投入,以及文檔復(fù)雜度的增加。隱性的成本在于,小批量多料號的產(chǎn)品矩陣,顯然在生產(chǎn)成本上要遠(yuǎn)高于大批量單批次,還對柔性生產(chǎn)提出了高要求。
4、對于上游產(chǎn)能的控制力度,訂單來的時候能夠迅速響應(yīng),自有工廠和Fabless各有利弊。
我們公司AG32的型號命名規(guī)則略有不同,因為其中內(nèi)置了2K的CPLD可定制邏輯的緣故,很多客戶直接把它當(dāng)成一顆純CPLD芯片來使用,因此我們面向不同的客戶對AG32同時建立了兩套料號規(guī)則。
MCU就適用左邊的料號規(guī)則,CPLD就適用右邊的料號規(guī)則。
AG32目前在不同場景的客戶行業(yè)里,能得到廣泛的應(yīng)用,我想是因為AG32提供了高度靈活的可定制性,其中的CPLD邏輯發(fā)揮了重大的作用,可以幫助客戶定制面向各種場景應(yīng)用的IP,通過不高于通用MCU的采購價格,實現(xiàn)了客戶所需高度定制的功能。CPLD就像摜蛋里的百搭牌,客戶想讓它變成什么都可以,選擇困難癥也就少多了。
對于我們來說,能用盡量少的料號來滿足盡量多的客戶需求,就能夠最大可能地降低生產(chǎn)庫存成本,為客戶提供性價比更好的服務(wù)。