2009年2月26~27日,意法半導體(ST)在深圳參加了第十四屆國際集成電路研討會暨展覽會(IIC-China),ST本次參展的主題是綠色節能(Green Power),應用覆蓋工業相關的諸多領域。ST展示了綠色節能空調、綠色UPS電源和eBike等解決方案,它們主要采用了ST 8位和32位MCU。MCU雖然只占ST總業務量的5%左右,但是在ST其他的產品中,例如機頂盒、監控器,也使用了MCU內核。針對這種關鍵技術,記者很榮幸地采訪了ST 通用單片機部門經理吳建明先生。
STM8和STM32各領風騷
ST當前主推的MCU分別是8位的STM8和32位的STM32,并沒有看到16位MCU的身影。吳經理解釋說:目前,ST把16位MCU只用在一些很專用的產品及ST內部特定的應用中,沒有在通用MCU市場上推廣。16位MCU的出現是因為以前32位MCU太貴,8位MCU性能又不夠。如果32位MCU的價格能達到與16位MCU一樣的水平,又可以在功耗、性能上達到平衡,32位MCU一定會代替16位MCU。
STM8與其他公司的8位MCU相比,其優勢主要有四個方面。首先是性價比,特別是大容量方面,在8位高端機中,STM8有明顯的優勢。其次是芯片內部集成度。STM8內部集成了LED、CSS、雙看門狗,還有很多通信接口,比如URAT、SDI、I2C、ADC等模擬電路。所以ST的芯片集成度比較高,給客戶帶來的好處就是可以節省很多外部器件。第三,抗干擾性能非常好。如在中國的很多場合下,需要抗強電干擾,ST在EMI、ESD、EFTB都有非常好的表現。最后是可靠性。因為ST MCU是先從要求苛刻的汽車級做起的,然后到工業,最后應用到消費類,所以可靠性非常好。
ST從2007年6月份開始推出STM32,基于ARMCortex-M3內核的MCU受到客戶的好評。32位MCU現在有兩個系列:基本型和增強型。ST將會把32位產品進一步細分,ST會增加性價比更高的系列;會加入針對ESD應用的系列;也會在提高主頻上作改進,開發出最快達到120 MHz的時鐘,會升級內核并將處理速度提高到150 MIPS;針對一些專用領域做一些外設,如硬件加密、以太網、MP3等音頻文件的解碼、OTG等,把在通信和消費類需要用到的功能放在芯片中;把RTC做在芯片里,ST的RTC帶后備時鐘;還有用來維持芯片中數據的備用電池。
針對低功耗,ST在8位和32位MCU上都會推出一系列產品。工作電壓達到1.8 V,而一般的MCU都是3 V~5 V。目前,STM8采用0.13μm工藝,STM32是0.18 μm工藝,下一代轉移到0.13 μm甚至更新的工藝,這樣能讓產品功耗更低,晶圓面積更小,成本更低。
STM8和STM32雖然是兩個產品系列,但其外圍設備是一樣的,即它們的模擬電路、通信接口兼容,IP也是一樣的。所以客戶在兩個系列之間做轉換時,開發是非常容易移植的,節省了很多開發的工作。
完善的技術支持
ST有一支很強的技術團隊,他們的工作是支持客戶設計并提供資料翻譯、電話答疑、客戶拜訪。ST在網站上也開通了一些社區、論壇,把很多資料漢化,針對一些開發做了驅動庫,如外設驅動庫。客戶上手很快,甚至有一些客戶都不必懂硬件,直接用軟件編寫程序即可。同時配備了資深的技術支持團隊,滿足客戶需求。
ST還有增值服務商,他們做一些方案和參考設計,其中一些甚至可以直接用于生產。ST在歐洲也有設計中心,用ST的芯片設計一些行業的DEMO版,把這些提供給客戶,讓客戶上手比較快。
吳經理也為工程師在選擇MCU時提出了建議。工程師首先需要考慮MCU的功能,需要的資源、主頻、速度、IO、AD、定時器,計算MCU這些基本的資源,然后評估選擇8位,16位還是32位。在功能滿足需求的前提下,再考慮一些支持,包括:供貨、價格、技術支持、資料的完備性、品牌、品質等。
MCU未來展望
針對現在十分受追捧的觸摸控制技術,ST也有自己的新技術:RCTouch,即電阻和電容,這完全是ST的專利技術,依托ST MCU的硬件資源,利用軟件完成算法。ST的這個庫免費提供給客戶,占用芯片普通的IO口就可以實現觸控技術和觸控功能,標準的庫文件可以在ST所有MCU上使用。
吳經理也對MCU的發展趨勢表達了自己的看法:8位MCU是很成熟的市場,廠商都會拼性價比,會把更多新的功能放到8位MCU中以實現其增值;32位機是未來的趨勢,越來越多的客戶采用32位MCU做高端產品,比如電力控制。32位MCU的成本和性能已經很符合客戶的要求必將成為MCU市場的主流產品。