從MCU創新,體會“后摩爾定律”

MCU從“摩爾定律”到“后摩爾定律”

從事MCU(單片機)市場業務20多年，一路走來，不斷碰到各種各樣的驚喜和感嘆，關于IC里幾何級規模增長的“摩爾定律”神話一直在演繹著。從需要外加程序存儲器的MCU，到OTP(一次可編程)及可紫外線擦除的單片MCU，再到帶Flash(閃存)、可無限次修改程序的MCU；從多片機到單片機，再到SoC(片上系統)的MCU；從復雜、多機器周期指令，到精簡、單機器周期指令，再到多核可并行處理多任務的MCU；封裝越來越多樣。速度越來越快捷，功耗越來越低，體積越來越小，功能越來越強大，應用越來越廣闊，工具越來越簡易。而隨著全球各種物價的持續上漲，MCU的價格卻從開始的上百元，到幾十元，再到現在的幾元人民幣。幾乎就是一棵白菜的價格了!

2005年，國際半導體技術路線圖(ITRS)提出了“后摩爾定律”的概念：半導體業除了會延續摩爾定律對集成度、性能的不斷發展外，還會利用更多的智慧和技術，例如模擬／射頻、高壓功率電源、MEMS傳感器、生物芯片技術、系統級封裝(siP)、三維(3D)集成技術，以及更優化智慧高效的結構、更靈活巧妙的軟硬件融合的體系、更面向應用的簡捷組合，以提供具有更高附加價值、更節電環保、與用戶及應用更友好界面的MCU系統，ARM 32位Cortex-MO及市面上很多新型MCU的問世正是體現了此特點，通過采用新的架構和新的體系，巧妙地融合了前面的成果，盡量減少低效及冗余部分，使芯片在不增加內部集成度的情況下，就可以大大提升電路的性能。

Cortex-MO會是8位MCU的終結者?

現在已經有很多公司推出了基于MO系列產品。可以說，過去10年8位機備領風騷，但總量_直是獨占鰲頭的平衡局面已由M0打破了。估計經過半年或一年的設計磨合期，如果不出現8位機的價格及新品大的調整，2011年底之前，8位機的總體訂單將會出現明顯的下滑。

但是技術產品領域一直都是在此消彼長的競爭中發展壯大的，更是在適者生存的市場中被選擇而成長的。因此，工藝技術、價格服務、性能品質、優化結構、獨到適用、時機火候、創新潛力、管理金融、好壞消息等很多因素，都會對產品的市場競爭力產生重要的影響。所以，現在不應該就斷言MO會是8位MCU的終結者，起碼短期數年內，很多針對用戶、口碑好、價格有空間、有推陳出新能力的系列及型號還是應該可以站穩腳的。

51架構需要變革

MCS$1，8031、89C51等51單片機曾領風光。但由于51核的結構及8位系統的束縛，使之在多媒體及通訊等產品的應用上存在速度、資源、接口等諸多方面的瓶頸。如果此現象一直延續下去，51就會以越來越快的速度失去市場的接受。

但恰恰是，半導體行業是最可以產生奇跡的地方。例如國產SH32BD51X新型的51系列單片機，實際上只是在外表穿了一身兼容51標準指令集的外衣，其內部的一切都己與原來的51系列單片機毫無關系了。它是利用軟件硬化的構想，不僅包含32位的51指令集的硬件指令譯碼器，還將許多與超強的音視頻、外設、外存、LCD驅動等集成在芯片中。此芯片有望使我們實現哪里有LCD(液晶顯示器)，哪里就可以出現聲色并茂的動感畫面和信息。

今天，這一新架構使51系列就像一百多年前的Mandarin(中國普通話)。由于國力不強，會的人再多，外面也少有人敬佩你，學習你；一旦你擁有了強大的實力。你的語言才會變得真正有分量和生命力。而51這種三十多年的老指令集，若在新的架構體系的支撐下。可使無數人腦中的原有知識又重新煥發了活力，這無疑是對“摩爾定律”的一種新詮釋，用另一個智慧的方式使51在新肘代煥發了新的生命力。