一份難得的元器件選型指南

一. 元器件選型基本原則

a 普遍性原則

所選的元器件要是被廣泛使用驗證過的，盡量少使用冷門、偏門芯片，減少開發(fā)風險。　

b 高性價比原則

在功能、性能、使用率都相近的情況下，盡量選擇價格比較好的元器件，降低成本。　

c 采購方便原則

盡量選擇容易買到、供貨周期短的元器件?！?/span>

d 持續(xù)發(fā)展原則

盡量選擇在可預見的時間內不會停產的元器件?！?/span>

e 可替代原則

盡量選擇pin to pin兼容芯片品牌比較多的元器件。

f 向上兼容原則

盡量選擇以前老產品用過的元器件?！?/span>

g 資源節(jié)約原則

盡量用上元器件的全部功能和管腳。

芯片的選型過程是對各個維度考量的折衷。

二. 全流程關注芯片屬性

1.我們在選型的時候，需要考慮試產的情況、同時需要考慮批量生產時的情況

小批量采購的價格、供貨周期、樣片申請;同時需要關注，大批量之后的價格和供貨周期。有可能批量變大之后，供貨的價格沒有優(yōu)勢、或者批量大了之后，產能不足。

另外，根據自己的實際采購情況，找對應的量級的供應商。例如，原廠往往不直接供貨，需要通過代理商，有些代理商的供貨量級都是有要求的。

同時由于整個行業(yè)使用該芯片的場景不是很多，所以導致淘寶價格非常貴，根本沒法接受。同時，有做芯片銷售的朋友說是由于無人機廠家大量使用，導致有人在炒這顆芯片的價格，所以導致很難買到。

2. 關注器件本身的生命周期與產品生命周期的匹配

對于通信設備一般要求我們選用的器件要有5年以上的生命周期，并且有后續(xù)完整的產品發(fā)展路標。

例如當時是使用的一個新硬件平臺，產品規(guī)劃的時候是用于替代發(fā)貨量在百萬級單板數量的成熟平臺。由于切換周期比較長，新產品在完成開發(fā)后1~2年之后，才逐步上量。其中一個DSP電路板，外設存儲是SDRAM。正在產品準備鋪量的時候，鎂光等幾大內存芯片廠家，宣布停產。導致產品剛上量，就大量囤積庫存芯片，并且尋找臺灣的小廠進行器件替代。

所以在器件選型的時候，充分體現了“人無遠慮必有近憂”。　

3. 除了考慮功能和實驗室環(huán)境，還需要考慮整個生命周期的場景

三. 具體選型，處理器選型

要選好一款處理器，要考慮的因素很多，不單單是純粹的硬件接口，還需要考慮相關的操作系統(tǒng)、配套的開發(fā)工具、仿真器，以及工程師微處理器的經驗和軟件支持情況等。　　

嵌入式微處理器選型的考慮因素：

在產品開發(fā)中，作為核心芯片的微處理器，其自身的功能、性能、可靠性被寄予厚望，因為它的資源越豐富、自帶功能越強大，產品開發(fā)周期就越短，項目成功率就越高。但是，任何一款微處理器都不可能盡善盡美，滿足每個用戶的需要，所以這就涉及選型的問題?！?/span>

1 應用領域

一個產品的功能、性能一旦定制下來，其所在的應用領域也隨之確定。應用領域的確定將縮小選型的范圍，例如：工業(yè)控制領域產品的工作條件通常比較苛刻，因此對芯片的工作溫度通常是寬溫的，這樣就得選擇工業(yè)級的芯片，民用級的就被排除在外。目前，比較常見的應用領域分類有航天航空、通信、計算機、工業(yè)控制、醫(yī)療系統(tǒng)、消費電子、汽車電子等?！?/span>

2 自帶資源

經常會看到或聽到這樣的問題：主頻是多少？有無內置的以太網MAC？有多少個I/O口？自帶哪些接口？支持在線仿真嗎？是否支持OS，能支持哪些OS？是否有外部存儲接口？以上都涉及芯片資源的問題，微處理器自帶什么樣的資源是選型的一個重要考慮因素。芯片自帶資源越接近產品的需求，產品開發(fā)相對就越簡單?！?/span>

3 可擴展資源

硬件平臺要支持OS、RAM和ROM，對資源的要求就比較高。芯片一般都有內置RAM和ROM，但其容量一般都很小，內置512KB就算很大了，但是運行OS一般都是兆級以上。這就要求芯片可擴展存儲器?！?/span>

4 功耗

單看“功耗”是一個較為抽象的名詞。低功耗的產品即節(jié)能又節(jié)財，甚至可以減少環(huán)境污染，還能增加可靠性，它有如此多的優(yōu)點，因此低功耗也成了芯片選型時的一個重要指標?！　?/span>

5 封裝

常見的微處理器芯片封裝主要有QFP、BGA兩大類型。BGA類型的封裝焊接比較麻煩，一般的小公司都不會焊，但BGA封裝的芯片體積會小很多。如果產品對芯片體積要求不嚴格，選型時最好選擇QFP封裝?！　?/span>

6 芯片的可延續(xù)性及技術的可繼承性

目前，產品更新換代的速度很快，所以在選型時要考慮芯片的可升級性。如果是同一廠家同一內核系列的芯片，其技術可繼承性就較好。應該考慮知名半導體公司，然后查詢其相關產品，再作出判斷。　

7 價格及供貨保證

芯片的價格和供貨也是必須考慮的因素。許多芯片目前處于試用階段(sampling)，其價格和供貨就會處于不穩(wěn)定狀態(tài)，所以選型時盡量選擇有量產的芯片?！　?/span>

8 仿真器

仿真器是硬件和底層軟件調試時要用到的工具，開發(fā)初期如果沒有它基本上會寸步難行。選擇配套適合的仿真器，將會給開發(fā)帶來許多便利。對于已經有仿真器的人們，在選型過程中要考慮它是否支持所選的芯片?！　?/span>

9 OS及開發(fā)工具

作為產品開發(fā)，在選型芯片時必須考慮其對軟件的支持情況，如支持什么樣的OS等。對于已有OS的人們，在選型過程中要考慮所選的芯片是否支持該OS，也可以反過來說，即這種OS是否支持該芯片?！?/span>

10 技術支持

現在的趨勢是買服務，也就是買技術支持。一個好的公司的技術支持能力相對比較有保證，所以選芯片時最好選擇知名的半導體公司。

另外，芯片的成熟度取決于用戶的使用規(guī)模及使用情況。選擇市面上使用較廣的芯片，將會有比較多的共享資源，給開發(fā)帶來許多便利。

這里再說一點，有些廠家善于做MCU的簡單應用，有的廠家善于做工控或者更復雜的MCU和CPU的應用，所以會各有優(yōu)劣。

CPU按指令集架構體系分主流的有PowerPC、X86、MIPS、ARM四種，X86采用CISC指令集，POWERPC、MIPS、ARM采用RISC指令集，RISC的CPU多應用于嵌入式。

業(yè)界PowerPC主要用于網絡通信市場，X86重點在PC、服務器市場，MIPS的目標市場為網絡、通信等嵌入式應用以及數字消費類應用，ARM的目標市場為便攜及手持計算設備、多媒體、數字消費類產品。

高端處理器中x86架構雙核處理器和MIPS架構多核處理器業(yè)務定位不一樣，MIPS處理器容易實現多核和多線程運算，在進行數據平面報文轉發(fā)時表現出色，但單個處理器內核結構簡單，進行復雜運算和報文深度處理時明顯不如x86和PowerPC。數據處理選用多核MIPS或NP，控制應用選用PowerPC或嵌入式x86。

ARM器件的業(yè)界生態(tài)環(huán)境比較好，有多家芯片供應商可以提供ARM器件，選型必須經過多家對比分析和競爭評性評估。