面對低價位MCU的挑戰(zhàn)
面對1美元的32位MCU(微控制器),以及市面上的各種低價位產品,工程師如何態(tài)度?我們認為:在嵌入式業(yè)界,價格不是衡量產品的唯一標志。在商業(yè)領域流行這樣一句話,也可延伸及電子行業(yè):新手在乎價格,老手在乎價值,只有高手懂得用文化創(chuàng)造長久競爭力的魅力,即品牌背后的溢價(premium)。
由此就不難理解:盡管市場上有無數低價MCU,但占據銷售額最大份額的是那些有多年歷史,在質量、服務、品牌方面占有優(yōu)勢的大公司。例如,8位MCU市場的老大Microchip、Freescale,16位市場上的瑞薩、英飛凌,32位RISC IP市場的ARM等。
那么,MCU供應商們目前的對策是什么?最近,筆者采訪了幾家嵌入式系統(tǒng)供應商,從中得到一些啟事。
策略一:MCU價格更低,功耗更低
“8位MCU市場不可能被低價位的16/32位產品替代,就像4位MCU總有一席之地一樣?!盕reescale汽車與標準產品事業(yè)部亞太市場行銷總監(jiān)關永祺先生介紹說,“由于8位體系結構簡單,做出的MCU肯定比32位產品成本更低,例如最新上市的RS08?!?月底,Freescale在上海的該公司技術論壇(FTF)上,特別向中國工程師展示了這種新研制的超低端8位MCU,價格可低于50美分,尺寸比標準產品小30%。其內核名稱為RS08。據該公司有關人員介紹:RS08內核是公司高性能、低功耗HCS08體系結構的簡化版本,專為那些受到極其嚴格的空間和價格限制應用設計的,基于RS08的MCU足以裝進電動牙刷頭中,非常適合傳統(tǒng)的電機設計和便攜式應用,涵蓋從電機控制到一次性保健產品。
KAI是Freescale最新8位MCU
RS08內核上構建的第一款產品是MC9RS08KA系列,價格只有43美分。其性能卻令人刮目。6引腳KA系列擴大了Freescale的Controller Continuum低端產品陣容。通過提供2KB閃存和63B的RAM,KA系列號稱提供了比目前市場上的超低端6引腳器件更多的功能和應用選擇。此外,KA系列還擁有可重新編程的閃存,能在整個電壓范圍內運行,在1.8V電壓下的性能高達10 MHz。該產品帶有變壓器,不但能將邏輯電路的電壓變化降到最低,保持較低的電源電壓(Vdd),還可以降低總體功耗。
策略二:優(yōu)化產品線,瞄準特定市場
對自己產品進行優(yōu)化,以滿足某個特定產品市場(niche market)需要。
在8位MCU市場上春風得意的Microchip,在16位市場也馬蹄疾。自去年10月首次推出16位MCU/DSC(數字信號控制器)之后,今年6月27日,對其16位DSC系列—dsPIC33F進行了優(yōu)化,發(fā)布了dsPIC30F系列,主要面向特定的市場:大功率開關電源(SMPS)的數字化。其方法是在16位DSC的基礎上,集成了低成本、超高速PWM和A/D轉換器,以幫助大功率電源實現全數字回路控制。芯片定價為2.99美元起,但提供的方案使元件數量可減少50%,看來整個方案物有所值。
Microchip的dsPIC30F1010和dsPIC30F2020/2023(dsPIC30F202X)DSC具備分辨率為1ns的高速脈寬調制器(PWM),以及可實現低延遲時間和高分辨率控制、每秒200萬次采樣的 10 位模數(A/D)轉換器。這些器件適用于100W以上的電源設計,包括AC/DC轉換器、隔離式DC/DC電源轉換器以及其他電源轉換應用,如嵌入式電源控制器、逆變電源和不間斷電源(UPS)等。
據Microchip公司DSC部門戰(zhàn)略市場總監(jiān)Steve Marsh介紹:由于業(yè)界缺乏有效的解決方案,對于100W以上的開關電源和中小功率復雜的開關電源,對電源轉換回路進行數字控制很有必要,但其應用卻發(fā)展緩慢。dsPIC30F1010和 dsPIC30F202X系列DSC則可幫助設計人員有效地實現對產品進行全面數字控制。
圖1 100W以上的數字電源要電源要增加第四級集成:全數字控制(傳統(tǒng)的三級控制是:開/關控制,比例控制,拓撲控制)
自從數字電源的概念從去年開始受到矚目以后,TI, Intersil, Silicon Labs, Zilker, iWatt等公司都推出了這類解決方案。Microchip介紹說其產品的優(yōu)勢是尺寸小,引腳較少,DSC中的DSP功能簡單易用,并且有電壓和電流兩種模式的數字回路控制。
為了幫助工程師了解其方案,Microchip還推出了一個新的智能電源設計中心,其網址為:www.microchip.com/POWER。
策略三:針對垂直市場推全新產品
如今,ARM在嵌入式世界已經家喻戶曉,從手機到便攜式產品到通用32位MCU都可見到ARM的身影。不過,作為想與ARM合作、進入32位世界的后來者,只有另辟蹊徑才能吃到美味蛋糕,方法之一是滿足特定的市場需求。因為嵌入式世界的特點是多樣化,因此不可能由一家或幾家公司包打天下。
今年2月,Zilog公司傳來消息:要進軍32 位領域,主要基于ARM-9內核,應用集中于銷售點(POS)市場,以及與POS相關的ATM機、出租車表等市場,還有安全產品領域。5月中旬,在“2006年第二屆中國(北京)國際專用支付終端設備與技術展覽會及應用大會”期間,記者見到了Zilog戰(zhàn)略與商業(yè)開發(fā)部的Ray Chock,Eric Lecesne一行。
根據 Nilson (Nilson Report,2005 年 11 月) 公布的數字,2004 年,MCU的全球 POS 市場規(guī)模為 880 萬單位,且每年以 18.1% 的速度增長。目標應用包括安全付款終端、售貨亭、郵資計算器、無線和移動付款終端、自動提款機、諸如彩票和游戲機等遙控終端以及其它支付點。中國的金稅工程實施以來,取得了巨大的進步,由于08年北京奧運會和2010年的上海世博會,我國將從目前的50萬POS機達到2010年的600萬臺左右,稅控機需要量3000萬臺左右。同時,又遇到POS機與國際盡快接軌的挑戰(zhàn)(例如要與歐洲EMV標準體系兼容);另外,還出現了中國特色的金稅收款機與當前POS機合二為一的銀稅機產品。
即將在夏天推出的ZA9L系列MCU的特點是高安全性,高集成性;兼容各種標準;可節(jié)省10%的BOM(物料清單),因此成本較低,可使整套方案在10美元左右。不僅如此,Zilog已在POS領域積累了20年的經驗,與國際著名的POS機大廠Ingenico(安智),Hypercom(海博通),Verifone等保持著長期的合作關系,因此Zilog對進入POS市場充滿信心,志在必得。
結語
由此可見,嵌入式世界豐富多彩,一種產品橫掃天下的局面不可能出現。各公司都在試圖為某個特定市場提供性能更佳、成本更低的解決方案,由此,也形成了嵌入式世界產品后浪推前浪的局面,善于捕捉機會的工程師成為嵌入式世界的弄潮兒。
參考文獻:
1. www.freescale.com/files/pr/controllercontinuum.html
2. www.microchip.com/POWER
3. www.ZiLOG.com
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