基于產(chǎn)品升級換代和未來技術儲備需求，能夠提供更高性能、更低功耗以及更大靈活性的32位微控制器受關注度不斷攀升。智能儀表、智能白家電、近距離聯(lián)網(wǎng)應用(Zigbee/NFC)、汽車電子和高效電機控制等嵌入式應用有望拉動32位MCU市場加速發(fā)展。
“以微控制器為主的嵌入式應用是未來10年增長最快的領域。”在第二屆ARM中國微控制器技術研討會期間，時任ARM中國總裁譚軍指出，“非移動嵌入式應用市場正在提供眾多的快速增長機會。Cortex-M3/M0內(nèi)核在非移動市場上的出貨量正在迅速增長。今天非移動應用領域的授權客戶已占到2/3，我們針對非移動市場的ARM內(nèi)核出貨量已基本達到2年前在移動市場的出貨量。”
面向嵌入式市場的ARM MCU內(nèi)核路線圖。
看好32位MCU在嵌入式市場的應用前景，ARM在該領域持續(xù)投資，不斷推出新技術/產(chǎn)品。ARM 32位處理器通過提高性能和降低芯片尺寸來提供最高的系統(tǒng)集成度。Cortex-M系列是ARM專門針對低功耗、高性能嵌入式控制市場開發(fā)，其中，Cortex-M3的處理性能可達到。與ARM7TDMI-S相比，Cortex-M3可以相似的硅成本提供更高的性能。Cortex-M0則是業(yè)界體積最小、功耗最低的ARM處理器內(nèi)核，其面積僅為ARM7的三分之一，但卻達到了ARM7同等的性能。
Cortex-M3采用統(tǒng)一Thumb-2高性能指令集，“Thumb-2指令集是ARM專門為Cortex-M3開發(fā)的，”ARM處理器部門產(chǎn)品經(jīng)理Andrew frame介紹，它可以16位處理器的代碼密度提供32位的性能。ARM Thumb2技術允許制造商使用更低成本的存儲器。“需要注意的是，Cortex-M0采用M3的一個超低功耗流水線指令子集，因此Cortex-M0只能向上兼容。” frame補充道。
處理器架構的標準化和標準化外設有助于管理系統(tǒng)的復雜性、連接性和兼容性，同時降低開發(fā)周期所需的時間和成本。ARM與合作伙伴共同推出Cortex微控制器軟件接口標準(CMSIS)，“CMSIS為基于Cortex-M系列微控制器提供了統(tǒng)一、簡單的軟件接口，便于在基于Cortex-M的微控制器之間實現(xiàn)軟件復用，從而降低開發(fā)難度，并縮短開發(fā)周期。”frame指出。CMSIS是獨立于供應商的Cortex-M處理器系列硬件抽象層，為芯片廠商和中間件供應商提供了連續(xù)的、簡單的處理器軟件接口，簡化了軟件復用，并有效縮短MCU開發(fā)者的學習曲線和新產(chǎn)品的面市時間。
CMSIS被設計為可以完全升級，以確保其適用于所有Cortex-M系列微控制器。該標準提供了一個在外設、實時操作系統(tǒng)和中間件之間建立接口的通用方法，可以同時使芯片廠商和開發(fā)者受益。據(jù)悉，ARM計劃未來為CMSIS添加一個中間件訪問層，能夠為以太網(wǎng)、SD/MMC提供標準軟件接口，同時為RTOS Kernel進行持續(xù)調(diào)試提供調(diào)試接口。
通過與合作伙伴的緊密合作，ARM正在推動高度分散的微控制器市場向基于ARM的32位架構發(fā)展。支持ARM MCU核的生態(tài)系統(tǒng)也在不斷發(fā)展，包括工具、中間件和RTOS等。目前已有超過20家的業(yè)界領先微控制器供應商提供基于ARM核的MCU解決方案以及豐富的MCU產(chǎn)品。基于ARM的微控制器的全球出貨量在2008年取得了超過95%的增長，達到了2.6億個。取得Cortex-M3內(nèi)核授權的芯片廠商增加到28個，其中6個來自全球前10大芯片廠商。
目前，總共有250款基于Cortex-M3的微控制器投入市場。“預計2009年會有更多的芯片廠商推出新一代基于Cortex-M3的微控制器，產(chǎn)品滲透汽車電子、GPS、電機控制、工業(yè)控制、醫(yī)療電子、電信等應用領域。”frame表示，Cortex-M0的典型應用則包括超低功耗連接設備、智能傳感器、人機界面創(chuàng)新以及低功耗存儲設備等。
