32位已成主流 8位MCU市場是否還有出路

　　在移動在移動互聯(lián)時代，32位已成主流，為什么8位MCU出貨量仍然不斷攀升，甚至在某些特定領(lǐng)域依然被設(shè)計者們作為首選？8位MCU又有哪些新的發(fā)展趨勢和應(yīng)用領(lǐng)域？《單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》雜志社特別采訪了優(yōu)秀的半導(dǎo)體廠商，如Microchip、Silicon Labs、新唐，快來聽聽他們的中肯意見。

　　事實上，在工業(yè)控制、安防、物聯(lián)網(wǎng)、消費類電子等諸多領(lǐng)域，8位MCU的身影依然處處可見，而且不斷推陳出新。從市場的占有率和銷售額來看，8位MCU的市場份額甚至還在不斷攀升。根據(jù)IHS的預(yù)測，2018年8位MCU的市場規(guī)模將增長到78億美元，市場份額繼續(xù)超過每年MCU市場營收的三分之一以上。

　　究竟是什么原因令8位MCU的生命力如此旺盛，市場潛力依然巨大呢？未來，8位MCU又有哪些新的發(fā)展趨勢和應(yīng)用領(lǐng)域呢？且聽這些行業(yè)巨頭們一敘。

　　縱橫市場數(shù)十年的8位MCU，至今仍是開發(fā)各種嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，甚至在未來的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）時代中也將占有一席之地。即使近來半導(dǎo)體廠商紛紛轉(zhuǎn)換至32位ARM Cortex-M內(nèi)核架構(gòu)，而招來許多有關(guān)8位MCU將走入歷史的揣測，但事實是，它仍然在市場上屹立不搖，而且在新型消費電子、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、智能傳感器和電信及數(shù)據(jù)通信設(shè)備中都可見其蹤跡。

　　Microchip 8位MCU創(chuàng)新空間巨大

　　8位MCU的創(chuàng)新空間是十分巨大的，Microchip一直致力于該領(lǐng)域的創(chuàng)新和研發(fā)。Microchip的研發(fā)部門有很多創(chuàng)新的想法，我們會不斷地推出一些創(chuàng)新性的解決方案來保持8位單片機的生命力，因此8位單片機是不會消亡的。目前，市場上并沒有其他廠商在8位單片機方面做大量的投入，更談不上加大投入了，然而Microchip一直以來都非常注重8位單片機市場的創(chuàng)新與投入，而且，未來會進一步地擴大Microchip的市場份額。在短期內(nèi)，就整個8位單片機的市場而言，并不會出現(xiàn)特別大的突發(fā)性的增長。

　　新一代的8位MCU更多的是朝智能模擬、創(chuàng)新性的外設(shè)這樣的方向發(fā)展，Microchip會仔細(xì)地傾聽市場客戶與市場的需求，通過創(chuàng)新性的產(chǎn)品（比如創(chuàng)新性的外設(shè)、獨立于內(nèi)核的外設(shè)），來更好地滿足市場需求。今年Microchip會推陳出新，新的技術(shù)至少能夠讓Microchip在5~7年內(nèi)保持技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢。因此，對于8位單片機市場，Microchip非常有信心。特別需要強調(diào)的一點是，新技術(shù)中會有越來越多集成化的智能模擬模塊集成在一起。

　　可以看到，8位單片機在照明領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，包括消費類的照明、工業(yè)照明，以及汽車車燈的照明等等。當(dāng)然，這只是應(yīng)用的其中一個方面。而上述這些概念和互聯(lián)網(wǎng)的概念都是相關(guān)的，比方說智能照明、智能車燈等等。除此之外，8位單片機在汽車領(lǐng)域應(yīng)用得也非常多，比如智能汽車方面。

　　隨著用戶對于產(chǎn)品“與眾不同”和“個性化”需求的加大，Microchip也推出了不同種類、不同版本的產(chǎn)品，能夠讓客戶實現(xiàn)他的個性化，體現(xiàn)他的與眾不同。Microchip集成了很多的外設(shè)，目的是幫助客戶在成本和價值方面取得平衡。

　　Silicon Labs：8位MCU應(yīng)用無所不在

　　相較于32位設(shè)計，基于傳統(tǒng)8051內(nèi)核的8位架構(gòu)常被一些工程師認(rèn)為太過老舊。事實上，8051內(nèi)核一直在與時俱進，不斷得到顯著的升級，加上其長久以來在大量開發(fā)商和工程師的支持下，所積累的設(shè)備安裝量和為之編寫的數(shù)以百萬計的代碼，使嵌入式開發(fā)人員能夠繼續(xù)利用這些豐富的知識寶庫，來縮減產(chǎn)品上市時程和測試成本。

　　經(jīng)過Silicon Labs持續(xù)優(yōu)化的8051架構(gòu)正是具備更高性能的典型8位MCU之一。Silicon Labs以3級流水線馮諾依曼（Von-Neuman）架構(gòu)對8051內(nèi)核進行了現(xiàn)代化和“類RISC”化，并保持與原始內(nèi)核代碼兼容，從而獲得了巨大的性能提升。

　　俗話說的好，萬變不離其宗！廣泛部署并經(jīng)過時間考驗的8051指令集仍然是許多既需要功效、又需要高性價比應(yīng)用的最佳選擇。對于新興的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應(yīng)用而言，可連接設(shè)備和傳感器網(wǎng)絡(luò)通常有嚴(yán)格的功耗、占用空間和預(yù)算限制，開發(fā)商會選擇在端節(jié)點中廣泛使用小尺寸、低功耗且低成本的8051 MCU，并達(dá)到加速系統(tǒng)設(shè)計的效益。

　　8位MCU市場需求依然強勁，例如在近來特別紅火的無人機中，內(nèi)部的電機控制電路板上便搭載了8位MCU；而許多空間受限、性能密集型應(yīng)用，例如光模塊、測試和測量儀器、工業(yè)控制設(shè)備和智能傳感器等，也都需要高模擬性能和外設(shè)集成度的8位MCU。以Silicon Labs新款Laser Bee MCU為例，其集成了高分辨率模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、高精度溫度傳感器等多個元器件，將能提供更快的時鐘及PWM性能。

　　新唐看好具有強大競爭優(yōu)勢的8位MCU

　　MCU市場仍處于成長階段，各級別的MCU的需求量持續(xù)攀升，應(yīng)用范圍持續(xù)擴大。一般而言，在大量數(shù)據(jù)運算與圖像影音處理等方面，以32位MCU為主；在控制類應(yīng)用方面，進入市場較早的8位MCU產(chǎn)品則具備諸多競爭優(yōu)勢，例如8位MCU產(chǎn)品很早進入消費類、醫(yī)療用品、工業(yè)控制、汽車電子等市場應(yīng)用，產(chǎn)品穩(wěn)定，性價比滿足需求，至今仍占主導(dǎo)地位。這些已穩(wěn)定量產(chǎn)的產(chǎn)品，由于安全可靠與成本優(yōu)勢，也成為8位MCU之市場的發(fā)展基石。

　　在對價格特別敏感的市場，更能凸顯8位產(chǎn)品價格上的優(yōu)勢。伴隨著豐富外設(shè)的加持，小家電市場隨處可見8位MCU的蹤跡，IC制程也由0.35um、0.25um進步到0.18um及0.13um，性能更強、功耗更低。由此可見，8位MCU需求量仍不斷增加，市場份額仍具有上升的空間。以新唐今年的銷售成績而言，8051單片機的出貨量大幅超出了預(yù)期。

　　新唐經(jīng)營8位MCU已超過20年，為客戶累積了完整的鏈接庫與應(yīng)用經(jīng)驗，讓研發(fā)周期大幅縮短。新唐MCU包含8位的12T、4T、1T 8051與32位Cortex M0、M4、ARM7、ARM9 CPU內(nèi)核，產(chǎn)品線完整。根據(jù)新唐長久經(jīng)營MCU市場的經(jīng)驗來看，對客戶而言，MCU位數(shù)并非選型的關(guān)鍵因素，平臺完整度、代碼復(fù)用性與可移植性、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，以及良好的客戶服務(wù)，才是決勝的重要因素。例如，新唐以8位MCU為核心所開發(fā)的觸摸按鍵系列，PCB板設(shè)計簡單，具備高集成度、高抗干擾性能，加上工程師可在新唐開發(fā)平臺簡易且快速地完成產(chǎn)品設(shè)計、具有良好的開發(fā)體驗，這些因素使新唐觸摸系列深受客戶歡迎。新唐認(rèn)為，觸控產(chǎn)品需求將會是推動新唐8位MCU成長的重要驅(qū)動力，加上積累20年的深厚客戶關(guān)系，8位MCU市場潛力依然巨大。新唐將會持續(xù)提供優(yōu)質(zhì)性價比的MCU、體貼的開發(fā)環(huán)境與技術(shù)支持，滿足市場與客戶需求。

　　何立民教授：8位MCU的生命力長盛不衰

　　當(dāng)ARM系列不斷吞噬8位MCU的市場份額時，有人認(rèn)為32位MCU將取代8位MCU，8位MCU將會退出歷史舞臺。殊不知，ARM系列在傳統(tǒng)嵌入式領(lǐng)域大肆擴張的同時，80C51成功地實現(xiàn)了華麗的轉(zhuǎn)身，在嵌入式系統(tǒng)無限大的市場領(lǐng)域（如物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備）中獲得新生，成為MCU中的不死鳥。

　　從MCU無限大的市場角度看，隨著智能化工具的發(fā)展，MCU產(chǎn)品的市場需求日益擴大，從傳統(tǒng)電子的智能化改造、新興的智能化設(shè)備、智能化設(shè)備的分布多機、智能化設(shè)備總線、智能化設(shè)備局域網(wǎng)，直到物聯(lián)網(wǎng)時代，無處不在的人工智能的感知與控制終端領(lǐng)域，都表明了MCU有一個無限大的市場。這個無限大市場的多樣性決定了對MCU的多樣需求，8位、32位、64位MCU沒有好壞之分，主要體現(xiàn)在不同的應(yīng)用領(lǐng)域，其技術(shù)各有所長，最重要的是取其所長，把它們應(yīng)用在能充分發(fā)揮其長處的地方。

　　從嵌入式系統(tǒng)教育角度看，以51系列單片機（8位MCU）的應(yīng)用作為嵌入式系統(tǒng)教學(xué)是理想的，而且嵌入式系統(tǒng)的初學(xué)者以51系列單片機作為入門單片機的學(xué)習(xí)是較好的，學(xué)好了51單片機，今后再學(xué)習(xí)更為復(fù)雜的單片機就容易上手了。同時，8位單片機還具有穩(wěn)定、便宜、易用的特點，是作為教學(xué)用機的理想選擇。

　　從系統(tǒng)穩(wěn)定性的角度看，在控制領(lǐng)域、安防領(lǐng)域、消費類電子等領(lǐng)域會大量地使用8位MCU，大量工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境注定了系統(tǒng)中的核心控制器件必須穩(wěn)定、可靠、易維護。同時，工控設(shè)備器件選型有一個重要原則：芯片必須穩(wěn)定可靠、應(yīng)用成熟，器件所含有的功能和數(shù)應(yīng)量略大于設(shè)計需求。就分配給它的任務(wù)而言，51系列的8位單片機性能足矣，在滿足需求的情況下，處理器越簡單，穩(wěn)定性就越強，越有利于產(chǎn)品的安全維護。

　　從市場產(chǎn)品需求看，在大部分嵌入式產(chǎn)品中，8位機就能滿足嵌入式系統(tǒng)中80%-90%的基本需求，嵌入式產(chǎn)品最低的要求也是能處理8位二進制數(shù)據(jù)或代碼，眾多的嵌入式產(chǎn)品從內(nèi)核到開發(fā)工具都是以8位內(nèi)核為基礎(chǔ)的，市場的可視需及其自身性價比決定了它依然能活躍在這個舞臺上。