2017 年 6 月,恩智浦宣布推出基于 ARM Cortex-M7 的高性能處理器 i.MX.RT,這顆處理器的亮點之一在于主頻達到 600MHz,超越了老牌競敵 ST 2016 年推出的同類產品 STM32 H7 的 400MHz,為目前業(yè)內基于該構架的最高頻率。并且宣布,3 個月后即可大規(guī)模供貨,而 STM32 H7,據悉,截至目前依然不具備該能力。
亮點二,作為注重性能與效率的 i.MX 家族中重要的一員,i.MX.RT 提出了 MCU+MPU 的跨界處理器概念,號稱填補了以往處理器高性能和易用性之間的空白。在開始介紹 MCU+MPU 跨界之前,我們先來看看收購飛思卡爾之后的恩智浦在 MCU 領域的表現。
雙強聯(lián)手,穩(wěn)居 MCU 首把交椅
如下圖示,2015 年收購飛思卡爾后,恩智浦在 MCU 領域就開始所向披靡,從 2015 年的全球排名第六,一躍升級至第一,年度增長率達到了 116%。
這種變化,一方面來自于飛思卡爾 2015 年已經位居市場第二的積淀,另一方面也來自于雙劍合并后恩智浦完善的 MCU 產業(yè)鏈路和技術互補。如果你之前留意過恩智浦和飛思卡爾的產品鏈路的話,不難發(fā)現,這兩家的產品互補性很強,一個擅長連接,一個擅長處理和控制連接及其帶來的數據,專利數都約為 10,000 左右。
恩智浦有廣泛的 32 位 ARM MCU 產品組合,多達 400 多款 MCU 產品。飛思卡爾在 ARM MCU、ARM 應用處理器、QorIQ 多核處理器、Power 處理器和 DSP 也都很出色,產品系列包括基于 Cortex-M0+/M4/M7 的 Kinetis、基于 Cortex-A8/A9 i.MX、基于 Power Architecture 和 Cortex-A7/A9/A53/57 的 QorIQ 處理平臺以及基于 Power Architecture PowerQUICC 處理器。合并之后,雖然兩家公司基于 ARM 系列的 MCU 業(yè)務有一部分重合,但是更多的是優(yōu)勢互補與資源整合。
強調 MPU 概念是新市場需求的結果
MPU 應用處理器對于飛思卡爾 i.MX 系列產品來說,并不是新的概念,基于 ARM Cortex-A7 的 i.MX6 系列打的就是 MPU 的旗號,只是之前沒有大規(guī)模重點性的宣傳。
從字面意思上來理解,MCU 強調控制,MPU 強調處理和應用,典型的 MCU 通常集成了片內 flash 存儲器來存儲和執(zhí)行程序代碼,目前市場上絕大多數 flash 型 MCU 最大空間為 2M 字節(jié),MPU 則使用外部存儲器提供程序和數據空間。在消費需求急速變化,客戶產品面市時間分秒必爭的情況下(如前段時間大火的共享單車,面市時間晚可能連心儀的顏色都選不到),外設接口通道數需求超過了 MCU 的提供范圍怎么辦?MCU 受限的片內存儲器空間達不到規(guī)格書規(guī)定的用戶接口容量,無法滿足需求怎么辦?而且,無論是針對消費電子還是工業(yè)自動化為目標的應用設計,用戶界面(UI)都需要認真考慮。作為消費者,我們已經熟悉并樂于使用多色彩并且直觀的用戶圖形界面。用戶界面設計有許多考慮要素,第一,處理運算額外的需求,如 UI 庫 Qt 需要額外的 80-100 DMIPS 開銷。
第二,UI 的復雜度,越是豐富多彩,富于變化的多媒體圖像顯示,就需要越快的處理能力和越多的內存。
在這些情況下,MPU 就比 MCU 更具優(yōu)勢。MPU 外接的存儲器不受片內 flash 空間的限制,另一方面,MPU 通常會集成一個嵌入式 TFT LCD 控制器,配合外界存儲,天然是彩色圖形用戶界面的首選,這也是更加復雜先進的圖形用戶界面,特別是屏幕超過了 4.3 英寸,會明確規(guī)定使用 MPU。MCU 則通常用在分段點狀矩陣 LCD 屏和其他帶有串行接口的顯示屏應用中。
但是,從上圖可以看到 i.MX.RT 處于恩智浦 i.MX 系列產品的中間位置,同時具備 MCU 的高性能處理和 MPU 靈活應用兩大特性,但也可以說是靈活性未滿、高效能仍有空間。具體如何選擇,還是要看客戶應用場景的需求。
為何要強調 i.MX.RT 是 MCU+MPU 跨界處理器?
恩智浦對 i.MX.RT 的這番包裝,一方面就是如上面分析,是為了滿足日益增長的可穿戴、移動互聯(lián)等領域的市場需求,這種領域,如共享單車、具備人機交互功能的智能家居等不僅強調低功耗高性能,還非常注重成本和產品面世時間,所以,在工程師熟悉的設計范疇中整合了兩種不同的設計需求本身是很聰明的做法。另一方面,恩智浦與 ST 在基于 ARM 構架 MCU 領域(主要是之前的飛思卡爾)相愛相殺很多年,2016 年,ST 已經率先宣布,推出基于 Cortex-M7 的高性能 MCU STM32 H7。ST 完整的產品鏈路以及市場部署,勢必會迫使同樣看好該類市場應用的后入者恩智浦做出銷售戰(zhàn)略以及宣傳戰(zhàn)略方面的調整。
今年 6 月,ST 亞太區(qū) MMS(微控制器、存儲器及安全微控制器)及物聯(lián)網副總裁 ArnaudJulienne 在北京舉辦的“意法半導體 STM32 十周年慶典媒體溝通會”上回顧了 STM32 的 10 年發(fā)展。他說,10 年時間,ST 從 2007 年在中國市場 MCU 份額只有 2.x%提升到 2016 年的 14%,名列中國通用 MCU 市場出貨量第二,恩智浦居第一位。而且在 2016 年底,ST 在中國的 MCU 出貨量占整個公司的 36%份額。這樣的成績與后勁,讓接著收購上位的恩智浦不得不側目吧。
綜上,MCU 和 MPU 其實都不是什么特別新鮮的概念,就算整合在一起,也不是革命性變化,只是在特定市場需求、特定宣傳策略下的產物。至于后市接受程度,除了 i.MX.RT 強悍的性能參數,還需要配合考慮產品成本、供貨周期、參考設計等諸多因素。
與非網原創(chuàng)內容,不經允許,不得轉載!