多元化MCU變身可穿戴市場(chǎng)大主角

　　可穿戴設(shè)備市場(chǎng)持續(xù)發(fā)燒，各式新穎造型的穿戴產(chǎn)品推陳出新，根據(jù)Cisco研究指出，2015年全球穿戴式應(yīng)用產(chǎn)品將有250億美元市場(chǎng)，預(yù)料2020年穿戴式市場(chǎng)將呈現(xiàn)翻倍擴(kuò)展?？纱┐魇袌?chǎng)的需求驟增，使得兼具低功耗和高性能的MCU產(chǎn)品商機(jī)無(wú)限，并已吸引到越來(lái)越多芯片業(yè)者積極投入適用于可穿戴設(shè)備需求設(shè)計(jì)的微控制器解決方案。MCU供應(yīng)商除加緊推出對(duì)應(yīng)MCU解決方案，甚至還透過(guò)贊助世界級(jí)運(yùn)動(dòng)賽事打響知名度，當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。

　　市場(chǎng)看法高度共識(shí)

　　對(duì)于當(dāng)前MCU在穿戴式設(shè)備的市場(chǎng)銷量及競(jìng)爭(zhēng)格局，多數(shù)廠商在諸多現(xiàn)狀和趨勢(shì)上看法相對(duì)一致，歸納來(lái)說(shuō)，主要體現(xiàn)在四個(gè)方面。首先在于市場(chǎng)當(dāng)前階段及未來(lái)發(fā)展前景的判斷，供應(yīng)商們普遍認(rèn)為，可穿戴市場(chǎng)還處于起步階段早期的完全競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，但正在處于快速成長(zhǎng)和發(fā)展，未來(lái)預(yù)計(jì)將有數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的可穿戴產(chǎn)品涌入市場(chǎng)。

　　其次在于AP與MCU之爭(zhēng)的看法?？纱┐髦骺?a href="http://ttokpm.com/v/tag/137/" target="_blank">芯片分為應(yīng)用處理器（AP）和MCU兩種，相比較而言，AP比大多數(shù)MCU能提供更高的性能，但AP也會(huì)耗費(fèi)更多電量，同時(shí)AP還因缺乏片上非易失性存儲(chǔ)器（NVM），必須通過(guò)芯片集連接到分離的存儲(chǔ)器卡和模塊才能正常工作，而MCU則集成了Flash和其他典型片上NVM以支持固件。因此，MCU比AP在易用性、集成度、性價(jià)比以及功耗方面有很大優(yōu)勢(shì)。“MCU是集CPU、Flash、RAM以及周邊功能于一身的產(chǎn)品，主要用于小規(guī)模系統(tǒng)，AP則用于更大一些規(guī)模的系統(tǒng)。”Silicon Labs美洲區(qū)市場(chǎng)營(yíng)銷總監(jiān)Raman Sharma說(shuō)。舉例來(lái)說(shuō)，手環(huán)基本采用MCU，手表根據(jù)功能復(fù)雜度選用MCU或AP。

　　第三，架構(gòu)選擇有共識(shí)。Sharma進(jìn)一步表示：“ARM Cortex-M類處理器將占據(jù)可穿戴中低端市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，其中，能提供最節(jié)能MCU的供應(yīng)商一定能夠在快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)中獲得極大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和最大的市場(chǎng)份額。而在高端市場(chǎng)，即高端智能手表和智能眼鏡，ARM Cortex-A系列MCU和AP產(chǎn)品仍將占據(jù)主導(dǎo)，專注智能手機(jī)和平板電腦AP芯片的廠商也將分得杯羹?！?/p>

　　從當(dāng)前Cortex內(nèi)核采用的情況看，M系列產(chǎn)品因?yàn)楸華系列功耗更低，同時(shí)M系列的MCU具有易用性、小封裝以及高集成度特點(diǎn)，更加受到廣大MCU廠商的重視，對(duì)于主打低功耗的可穿戴產(chǎn)品而言，由Cortex-M0+、M3和帶有浮點(diǎn)計(jì)算能力的Cortex-M4內(nèi)核所構(gòu)成的MCU成為最佳解決方案，提供出色的性價(jià)比、性能足夠以及更長(zhǎng)的電池壽命。

　　第四則是對(duì)未來(lái)技術(shù)發(fā)展前趨勢(shì)的看法。MCU廠商們認(rèn)為，由于可穿戴設(shè)備的體積空間極其有限，使得高集成度和完整系統(tǒng)級(jí)解決方案成為必然趨勢(shì)，比如將無(wú)線芯片、GPS和傳感器等外圍器件集成到一顆SoC中。

　　“物聯(lián)網(wǎng)（IoT）SoC必將成為可穿戴市場(chǎng)中快速創(chuàng)新和整合的必備驅(qū)動(dòng)引擎，對(duì)Silicon Labs來(lái)說(shuō)，混合信號(hào)集成將是減少物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成本和復(fù)雜度的關(guān)鍵?！盨harma表示。他預(yù)期SoC將集成ARM Cortex-M類內(nèi)核、嵌入式Flash存儲(chǔ)器、模擬/混合信號(hào)外設(shè)、能夠支持ZigBee、Bluetooth和sub-GHz連接的多協(xié)議收發(fā)器、傳感器接口，所有一切集成在小封裝、低成本和低功耗的單芯片產(chǎn)品中。

　　多元豐富的MCU產(chǎn)品

　　除了上述四個(gè)方面的共識(shí)，MCU供應(yīng)商們十分清楚的知道，從市場(chǎng)應(yīng)用來(lái)看，中國(guó)市場(chǎng)主要是以中低端產(chǎn)品為主，這決定了大多數(shù)可穿戴產(chǎn)品對(duì)于小尺寸外形和長(zhǎng)電池壽命的關(guān)鍵需求點(diǎn)，并傾向于采用Cortex-M核。因此，各大MCU廠商均在低功耗和小尺寸上不遺余力深耕細(xì)作，通過(guò)工藝進(jìn)步、減小封裝尺寸、MCU位數(shù)提升以及降低成本等方面入手提升產(chǎn)品或市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

　　目前市面上MCU采用度比較高的為ST和Silicon Labs兩家產(chǎn)品，如Fitbit Flex、三星Galaxy Gear2、Pebble、Misfit Shine等品牌產(chǎn)品都是基于這兩家方案。

　　Silicon Labs的EFM32 Gecko系列產(chǎn)品，基于ARM Cortex-M設(shè)計(jì)（從M0+到M3再到M4），包括近250款節(jié)能型、軟件和引腳兼容，非常適用于功耗敏感、電池供電的可穿戴應(yīng)用。Sharma介紹說(shuō)，Gecko MCU的低功耗傳感器接口LESENSE和外設(shè)反射系統(tǒng)PRS對(duì)于超低功耗預(yù)算的可穿戴設(shè)備來(lái)說(shuō)是極具吸引力的特性，適用于需要極高能效并可擴(kuò)展電池壽命到數(shù)月而不是幾天的任何可穿戴應(yīng)用。

　　ST有著非常寬廣的MCU產(chǎn)品線，目前在32位平臺(tái)中已經(jīng)注冊(cè)了所有Cortex-M系列的內(nèi)核，同時(shí)，ST不斷研發(fā)更高性能的MCU來(lái)滿足運(yùn)算的需求?！爸悄苁汁h(huán)需要功耗更低的MCU來(lái)保證更長(zhǎng)的待機(jī)時(shí)間，比如STM32L0系列，智能手表則需要功耗與性能達(dá)到最佳平衡的MCU產(chǎn)品，在保證功耗的基礎(chǔ)上提高產(chǎn)品的流暢性以及可操作性，比如STM32F4系列。智能眼鏡由于對(duì)顯示有非常高的要求，使得內(nèi)置FTF驅(qū)動(dòng)以及獨(dú)有的Chrom-ARTTM加速技術(shù)的STM32F429系列更為合適?！盨T MCU市場(chǎng)部高級(jí)工程師任遠(yuǎn)說(shuō)。

　　恩智浦的策略是快速推出適應(yīng)中國(guó)市場(chǎng)的中低端產(chǎn)品，其LPC產(chǎn)品從M0+至M4核一應(yīng)俱全，可滿足很多中低端穿戴設(shè)備的需求。例如手環(huán)要求低功耗小封裝以及和智慧終端（手機(jī)平板）的低成本互聯(lián)。推薦使用NXP LPC800/LPC1100/LPC1700系列中的小封裝產(chǎn)品。而手表要求較強(qiáng)的處理和通訊能力，以及更好的人機(jī)界面，建議使用處理能力較強(qiáng)、GUI表現(xiàn)優(yōu)秀的LPC1800/LPC4300系列。

　　飛思卡爾根據(jù)不同定位的可穿戴設(shè)備，提供MCU和MPU產(chǎn)品，該公司推出的WaRP平臺(tái)，是具備混合芯片架構(gòu)的可穿戴設(shè)備開(kāi)發(fā)平臺(tái)，兼具M(jìn)PU/AP和MCU于一體，在成本、體積、功耗等表現(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。