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MCU与微处理器

你一个做MCU的,玩什么跨界!

2017-06-22 16:14:43   来源:单片机与嵌入式系统应用   浏览: 674 次

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  现在跨界太流行了!已经直接进入到严谨的芯片领域,最近NXP就推出了一款跨界处理器。

  处理器的跨界是怎么玩的呢?NXP资深副总裁兼微控制器业务线总经理GEOFF LEES介绍了这个跨界的过程。

NXP资深副总裁兼微控制器业务线总经理GEOFF LEES

  缘 起

  自从1986年进入中国市场,NXP的MCU和应用处理器很大一部分都是在中国设计生产的,因为NXP有50%的市场在中国。GEOFF介绍,中国的嵌入式市场在过去3~5年里增长非常迅速,并且预计在未来的3~5年里,增长势头依然强劲,5年内的市场份额增长了1.6倍,是全球市场增长速度的2倍,这些都源于物联网应用的快速发展。比如NXP KE1系列,是针对中国的家电和工业应用研发的,主要解决抗干扰和抗静电问题,现在此产品已经推广到全球;i.MX 6ULL和6SLL系列产品在物联网应用市场口碑极好。

 

  但是随着物联网应用不断发展,对处理器的功能要求也越来越高,例如人工智能、机器学习、无人驾驶等,要求处理能力越来越强、功耗越来越低、体积越来越小,总之,就是希望体积和功耗要向MCU看齐,处理能力要向MPU看齐,客户提出如此苛刻的要求,NXP的中国工程师就开始了研发之路。

  面 市

  经过NXP中国工程师的努力,这款跨界处理器终于面市,NXP给它冠名为i.MX RT系列,其采用FD-SOI技术,GEOFF解释这款跨界处理器选用FD-SOI技术的原因有两个:第一个原因是随着晶片技术的发展,成本和复杂度已经越来越高,所以需要利用市场上已经有的28 nm的生产设备;另一方面现在的需求多种多样,例如有的应用对模拟性能要求高,有的对RF要求高,有的对功耗要求高,有的要求快速唤醒,有的需要可以和网络或者云进行通信,总之应用五花八门,FD-SOI技术可以满足,NXP认为这是非常好的一个芯片技术,现在公司在微控制器、微处理器和物联网方面投资的50%都是基于FD-SOI技术的,未来还会有更多的处理器采用此技术。

        i.MX RT处理器基于Cortex-M7内核,主频为600 MHz,此芯片上可以运行实时操作系统,既融合了MCU设计简单、快速量产、产品迅速上市的特性,又可以拥有运行安卓或者Linux系统的微处理器的性能。在现场展示的Demo,是NXP在上海的工程师用了三天时间做出来了的,为什么可以这么快呢?因为虽然i.MX RT的性能非常高,但是其仍然采用了MCU的应用架构,并且开发工具、开发软件、生态环境也都跟MCU的一样。

这就是工程师三天开发出来的板子

  在讲到为什么i.MX RT选择了Cortex-M内核,而不是Cortex-R内核,GEOFF这样解释:因为Cortex-R内核是比较复杂的核,只有在汽车等安全要求比较高的应用中,Cortex-R内核才能显示出它的优势。而Cortex-M内核在性能上跟R是一样的,在广泛的物联网应用中,Cortex-A肯定比Cortex-R具备更宽广的市场,未来也会有更多针对物联网应用的处理器选择Cortex-M内核。

  现在已经量产的i.MX RT1050跨界处理器的价格不到3美元,据NXP半导体微控制器产品线全球资深产品经理曾劲涛介绍,NXP在未来几年还会继续推出此系列其他产品,有的会提高性能,有的会降低价格,总之,这个系列产品未来会非常丰富。笔者觉得,NXP这是要把跨界玩到底的节奏啊!

  MCU都能玩出跨界,这就是NXP面对物联网这个大市场玩出的新花样!

  补充知识点:FD-SOI技术

  FD-SOI(全耗尽型绝缘层上硅)技术是一种新的工艺技术,有望成为30 nm以下技术节点中成本效益最高的制造工艺。如果采用28纳米技术制作一颗晶片,在相同的选件和金属层条件下,FD-SOI需要38个掩模,而某些基板CMOS则需要多达50个掩模。FD-SOI缩减制造工序15%,缩短交货期10%,这两大优点可大幅降低成本。此外,采用FD-SOI工艺制造的芯片在功耗上可以大幅降低,还可以缩小面积、节约成本。与FinFET技术相比,FD-SOI的优势更加明显。FD-SOI向后兼容传统的成熟的基板CMOS工艺。因此,工程师开发下一代产品时可沿用现存开发工具和设计方法,而且将现有300 mm晶片制造厂改造成FD-SOI晶片生产线十分容易,因为大多数设备可以重新再用。


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