恩智浦：Cortex-M打破傳統微處理器劃分方式

恩智浦半導體一直以來都是ARM Cortex-M系列MCU的忠實擁護者，除了大家耳熟能詳的基于Cortex-M0 的LPC1000系列，2010年下半年，他還推出了整合Cortex-M4和Cortex-M0的非對稱構架雙核MCU--LPC4000系列。恩智浦半導體大中華區(qū)多重市場產品部市場總監(jiān)金宇杰說，隨著越來越多的半導體芯片廠商加入，以ARM為內核的MCU在單片機領域成為主流的趨勢已經是不爭的事實了?！拔磥恚S著以M0為核的MCU在市場的推出和在傳統8位、16位單片機領域的成功應用，針對不同應用領域的Cortex-M系列產品將取代現有的8位，16位以及32位MCU稱謂，成為一種新的MCU劃分方式。”

除了表現出來對Cortex-M的絕對信心，作為一家主要圍繞ARM構架進行擴展的公司，金宇杰在接受與非網采訪時為我們詳細詮釋了公司發(fā)展規(guī)劃與產品特點，如下文示：

問：如何看待Cortex-M系列MCU陣營廠商日益增多的問題？

金宇杰：恩智浦半導體(NXP Semiconductors)近期推出的以Cortex M0、Cortex M3、Cortex M4為內核的單片機系列產品以及加上原來的ARM7， ARM9 的產品更是成為這一領域的獨特風景線。

尤其是LPC1000（M0核）向8位和16位的應用領域的成功滲透和LPC4000（M4核）針對DSC（digital signal control）的需求推出，標志著恩智浦打破了業(yè)界的對單片機8位，16位和32位的傳統劃分，率先引入了以應用來定義各系列的產品。

基于ARM架構的32位產品，從M0至M3可以非常平滑地升級，包括編譯器、引腳、軟件、外設來說都是完全兼容。這給使用MCU的設計工程師帶來了很大的便利。而一些采用32位專用內核的廠商所謂的8位與32位兼容，只是外設兼容，但是從架構、內核以及編譯器來講并不兼容，給客戶升級帶來困難。

目前ARM的生態(tài)環(huán)境已趨成熟，恩智浦半導體與ARM陣營的其它廠商一起推出了完全基于Web網絡的工具，包括編譯器還有相關的基礎架構，這些工具能夠讓客戶真正幾分鐘之內就生成原型。

問：同處Cortex-M構架MCU陣營，恩智浦半導體的解決方案如何與競爭對手進行PK？

金宇杰：Cortex-M是一個大家都可使用的一個核，但一個單片機的性能更多是由其架構和內部功能模塊來決定的。恩智浦在產品的多元化和區(qū)別化方面獨樹一幟，以實現更高性能。

• 一、恩智浦MCU對ARM平臺全系列投入。恩智浦Cortex-M0、Cortex-M3 和 Cortex-M4 全系列微控制器產品外配以成熟的ARM7、ARM9系列的產品，從性能、功耗和價格方面滿足客戶的嵌入式系統需求。恩智浦MCU的LPC1000、LPC2000、LPC3000和LPC4000系列單片機產品提供了新老產品的無縫兼容以及顧客可見的未來產品走勢，提升了設計者選擇恩智浦產品的信心。目前市場上基于ARM構架開發(fā)的廠商很多，但是能推出整套解決方案的公司為數不多，恩智浦是該領域的技術領先者之一。
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• 二、在設計理念上的創(chuàng)新。如更低功耗，內置驅動程序以及不對稱雙核等技術的采用都體現了恩智浦產品與其它廠商的不同之處。以LPC11C00為例，其中就包含了行業(yè)標準的CAN軟件芯片級ROM，使設計者能夠將這些驅動程序與其自己的應用代碼合并在一起，而能夠將整個芯片級閃存用于其它應用。
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• 三、恩智浦推出了自己的工具LPCXpresso，其標志著達到將工具鏈帶給更廣泛的用戶這項工作的巔峰。在進入8位市場后，客戶預期與現有32位市場中的客戶預期略有不同，急需ARM環(huán)境的入門級工具，這將LPCXpresso推向了前沿。LPCXpresso所開發(fā)的是一個全面集成的工具鏈，在其中提供硬件和生態(tài)系統。我們能夠在一個小型、低成本、小規(guī)格的主板上提供eclipse調試環(huán)境、IDE、編譯器和目標評估系統板。我們將與更多能提供創(chuàng)新解決方案并利用此平臺迅速進入市場的工具供應商合作。

LPCXpresso的一大設計優(yōu)點就是：它是一個真正的開放平臺，能容納任何軟件解決方案。除此之外，我們還采用了與最近發(fā)布、深受歡迎的mbed快速原型設計工具相同的規(guī)格。這種LPCXpresso主板設計為與最近發(fā)布的流行ebed快速原型設計引腳兼容。在完成評估項目或概念驗證原型設計之后，用戶即可轉而使用基于LPCXpresso系統的更為正式的開發(fā)工具。這為新用戶和領先的采用者提供了從ebed環(huán)境到正式軟件驗證和生產階段的連續(xù)性。

此外，恩智浦與客戶和市場共同成長和差別化上的另一個方式就是加強本土化設計力量。不同區(qū)域的客戶會對MCU產品有著不同的需求，為了更好的把握這種不同，恩智浦十分重視創(chuàng)新技術的本土化，在中國，恩智浦已于上海成立了MCU設計團隊，建立了完整的本地化設計應用方案支持系統，并獲得諸多客戶認可。恩智浦還將推出一系列針對中國市場優(yōu)化的產品，并通過服務于強有力的本地支持，為中國客戶建造一條通向創(chuàng)新應用的高速公路。

問：恩智浦半導體的Cortex-M系列架構MCU產品主要面向什么應用領域？

金宇杰：恩智浦LPC系列MCU重點推向智能電表網絡、手持電子設備，工業(yè)控制，太陽能，電源管理等市場。憑借即將推出的LPC4000系列微控制器對高效的信號處理能力，可滿足包括復雜電機控制、數字電源管理和嵌入式音頻在內的多種應用需求，如馬達控制、電源管理、工業(yè)自動化、機器人、醫(yī)療、汽車配件和嵌入式音頻應用。

LPC1000系列幫助恩智浦進軍整個8位和16位市場。8位市場的垂直化程度低于32位市場。在32位市場中可以看到許多SoC設計、許多自定義設計。而8位市場中更多的是通用產品，這些產品經過長期的優(yōu)化和擴展，以適應具體客戶需求。但它們仍然是較為通用的產品。因而，我們認為LPC1100已經達到了邁進8位中端市場的入門級水平，也就是32到48引腳產品的市場。

現在我們關注的并不是低引腳數的市場，也就是6引腳和8引腳架構——這些都屬于非常低端的功能控制應用。在中端8位市場中，Cortex-M0具有顯著的競爭優(yōu)勢。
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問：2010年，恩智浦半導體基于Cortex-M系列的MCU取得了怎樣的成績？

金宇杰：2010年，恩智浦的Cortex-M系列的MCU已完成了從推廣到設計采用再到其設計成功量產的過程，尤其是LPC1100 M0 系列的成功推出和在業(yè)界引起的巨大反響，吸引了越來越多的原８位MCU 應用的設計者也開始使用，達到我們的設計預期。

問：2011年基于該項技術恩智浦半導體有怎樣的發(fā)展預期？

金宇杰：繼續(xù)推動我們的LPC4000 微控制器系列。LPC4000系列是Cortex-M4 + Cortex-M0雙核架構的非對稱構架處理器，M4是作為主處理器完成微控制器的基本功能，如集成的中斷控制器、低功耗模式、低成本調試和易用性等。此外，高性能數字信號處理功能，如單周期MAC、單指令多數據(SIMD)技術、飽和算法、浮點運算單元等也是M4的主要責任。M0作為協處理器，則用來分擔Cortex-M4處理器大量數據移動和I/O處理任務，減小Cortex-M4帶寬占用，使得后者可以全力處理數字信號控制應用中的數字計算。

非對稱雙核架構降低了功耗、成本和系統復雜性，為開發(fā)人員提供了單一芯片解決方案，讓軟件分配變得更簡單。目前我們推出的產品只是M4+一個M0構架，未來隨著用戶需求的逐步增加，我們還有可能繼續(xù)增加作為協處理器的M0數量，變成一個M4 + N個M0的結構。