精確的MCU規(guī)格與應(yīng)用需求 可大幅提升開發(fā)效能

MCU歷史悠久，近幾年因缺貨影響更是發(fā)展迅速，五花八門的品項有8位、16位、32位、單核心、雙核心，技術(shù)項目也越來越復(fù)雜，本場東西講座特別邀請笙泉科技產(chǎn)品企劃營銷處長兼深圳應(yīng)用工程處長廖崇榮擔(dān)任講者，憑借在MCU與IC設(shè)計領(lǐng)域多年的實務(wù)經(jīng)驗，提供開發(fā)者MCU選擇懶人包。

笙泉科技成立于1999年，是一家基于MCU的IC設(shè)計公司，專注于開發(fā)以Flash為內(nèi)存基礎(chǔ)，含括集成電路開發(fā)、設(shè)計與銷售的專利技術(shù)建置布局，目前主要銷售產(chǎn)品包括ARM Cortex-M3 MCU、ARM Cortex-M0 MCU、8051 MCU、USB MCU、LDO和FOC。

微控制器（MicroController Unit；MCU），由中央處理器CPU、快閃存儲器、輸入/輸出、定時器/計算器、數(shù)字/模擬周邊裝置、通訊接口所組成，主流核心選擇上有傳統(tǒng)的8bit C51（CISC）、簡單且低價的8bit RISC（PIC like）、具高鐘速與內(nèi)存的performance 32bit、entry level 32bit與近期火紅的RISC-V等。

MCU在選擇上的核心處理器方面，8/16bit適合進行簡單的輸入/輸出，而32bit主要涵蓋控制以及計算；電力效能方面，隨著綠能節(jié)電趨勢提倡，現(xiàn)代MCU注重低功耗電池產(chǎn)品；耐溫性方面，分為商用85°、工用105°、車用125°；安全性方面有AES、SHA、ECC等。

8bit與32bit在應(yīng)用上的差別，8bit較強調(diào)低功耗電力、控制部份較多、簡單且能實時反應(yīng)、低成本，應(yīng)用產(chǎn)品像是美容儀、馬達控制、工具機、工業(yè)儀表等；而32bit著重計算部分、具有較高的性能表現(xiàn)、較多的存儲器與輸入/輸出端口，應(yīng)用產(chǎn)品像是扭扭車、電子鎖、空拍機、健康裝置等。

數(shù)字/模擬周邊裝置方面，其中ADC關(guān)鍵在于效能，而不同規(guī)格有不同的應(yīng)用需求，例如20bit超低的信號頻率適用于高精度的體重計、溫度計等測量儀器；18bit低信號頻率適用于生物信號的測量；8-18bit音頻頻率適用于耳機或Hi-Fi；12-14bit視頻和圖像頻率適用于醫(yī)療電子。

笙泉科技研究項目與電池管理產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

廖崇榮認為，MCU在供貨商的選擇上也是不容小覷，若想要較佳的質(zhì)量，可選擇西方廠商，例如意法半導(dǎo)體、恩智浦半導(dǎo)體、芯科科技；若想要好的服務(wù)與高c/p值，可選擇亞洲廠商，例如笙泉科技、新唐科技、盛群半導(dǎo)體、ABOV；若想要低價成本，可選擇中國廠商，例如HDSC、mm32 mcu、Cmsemicon。

笙泉科技MG82F6D解決方案于2021年，MCU（包含電動夾爪）無線充電器出貨量達到12kk，主要電源有5W、7.5W、10W、15W，而144Mhz Clock PWM讓客戶更能準(zhǔn)確地掌握充電效率，也更容易通過認證，且MCU設(shè)計比充電器SoC更靈活。

將鋰電池導(dǎo)入基地臺電源、UPS、電動工具，笙泉科技電池管理應(yīng)用于2021年出貨了1.3kk，主要成長動能來自電動工具的電池保護，廖崇榮表示，預(yù)計于2025年，全球電動工具產(chǎn)量為5.5億臺，鋰電池電動工具占比將高達90%，電池包預(yù)計出貨量在2025年達49億顆，目前公司正在發(fā)展BMS SoC。

廖崇榮進一步表示，公司在USB PD技術(shù)研究方面，「One for all」是最大愿景，透過一個USB插槽和一條傳輸線，可同時達成數(shù)據(jù)傳輸和供電功能，讓諸多的數(shù)據(jù)傳輸與供電接口能夠合而為一，降低Adaptor數(shù)量，讓裝置的設(shè)計與接口設(shè)備的配置得以大簡化。